Giải bài 3 trang 222 – Bài 45 – SGK môn Vật lý lớp 11 nâng cao

a) Tia tới SI ⊥ AB, góc tới i = 0 nên góc khúc xạ bằng 0, do đó tia SI truyền thẳng đến gặp mặt AC giữa thủy tinh và không khí, lúc này ta có trường hợp tia sáng đi từ thủy tinh ra không khí.

Góc giới hạn \(i_{gh}\) được tính theo công thức:

\(\sin {{i}_{gh}}=\dfrac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}=\dfrac{{{n}_{kkhi}}}{{{n}_{ttinh}}}=\dfrac{1}{2}\Rightarrow {{i}_{gh}}=41,{{8}^{o}}\)

Ta có góc tới \(i=45^o>u_{gh}\) nên có hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt AC.

Vậy góc lệch D giữa tia ló KR và tia tới SI là \(90^o\)

b) Nếu khối thủy tinh ở trong nước thì:

\(\begin{align} & \sin {{i}_{gh}}=\dfrac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}=\dfrac{{{n}_{nuoc}}}{{{n}_{ttinh}}}\Rightarrow \sin r=\dfrac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\sin i=\dfrac{1,5}{1,33}\sin {{45}^{o}} \\ & \Rightarrow i_{gh}={{62,5}^{o}} \\ \end{align} \)

Lúc này góc tới \({i=45^o}<{i_{gh}}\) ta có hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

\(\begin{align} & \dfrac{\sin i}{\sin r}=\dfrac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}\Rightarrow \sin r=\dfrac{{{n}_{1}}}{{{n}_{2}}}\sin i=\dfrac{1,5}{1,33}\sin {{45}^{0}} \\ & \Rightarrow r={{53}^{0}} \\ \end{align} \)

Góc lệch giữa tia tới và tia ló là:

\(D=53^o-45^o=8^o\)

GHI NHỚ:

- Khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn góc giới hạn \(i_{gh}\), thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị phản xạ, không có tia khúc xạ.

\(\sin i_{gh}=\dfrac{n_2}{n_1}\)

- Trong trường hợp ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn, ta luôn luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ 2.