Giải bài 3 trang 217 – Bài 44 – SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao
a)Chứng tỏ rằng tia sáng ló ra khỏi bản có phương song song với tia tới. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản:
+) Ánh sáng truyền từ không khí (chiết suất \(n_1\)) sang bản song song (chiết suất \(n_2\)).
Vì \(n_1 < n_2\) nên tia ló sẽ gần đường pháp tuyến của mặt phân cách giữa hai môi trường hơn so với tia tới.
Theo định luật khúc xạ ánh sáng:
\(n_1\sin i=n_2\sin r\Rightarrow\sin r=\)\(\dfrac{n_1 \sin i}{n_2} = \dfrac{1.\sin45^o}{1,5}=0,47\)
\(\Rightarrow r=28^o\)
+) Ánh sáng truyền từ bản song song (chiết suất \(n_2\)) sang không khí (chiết suất \(n_1\)).
Theo tính truyền thuận nghịch của tia sáng, ta có góc tới \(i=28^o\) thì góc khúc xạ \(r=45^o\) nên tia ló ra khỏi bản sẽ song song với tới SI.
Vẽ đường đi của tia sáng qua bản:
b) Tính khoảng cách giữa giá của tia ló và tia tới.
Gọi d là khoảng cách giữa giá của tia tới và tia ló, \(d=JH\).
Xét tam giác vuông \(\Delta IKJ\) có:
\(\cos r=\dfrac{IK}{IJ} \Rightarrow IJ=\dfrac{IK}{\cos r}=\dfrac{e}{\cos r}\)
Xét tam giác vuông \(\Delta IHJ\) có:
\(\sin\alpha=\sin\left(i-r\right)=\)\(\dfrac{JH}{IJ}\)\(\Rightarrow JH=IJ\sin\left(i-r\right)\)
\(\Rightarrow d=\)\(\dfrac{e}{\cos r}. \sin(i-r)\)
Thay số ta được:
\(d=\dfrac{10}{\cos 28^o}.\sin (45^o-25^o)=3,3(cm)\)
Đáp số: b) \(d=3,3cm\)
GHI NHỚ:
- Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng.
- Định luật khúc xạ ánh sáng:
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới,
+ Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới,
+ Đối với hai môi trường trong suốt nhất định , tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số:
\(\dfrac{\sin i}{\sin r}=n\)
- Chiết suất tỉ đối của 2 môi trường: \(n_{21}=\dfrac{n_2}{n_1}\)