Bài 27.8 trang 71 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Một khối bán trụ có chiết suất n = 1,41\[ \approx \sqrt 2 \]. Trong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc, có hai tia song song tới gặp mặt phẳng của bán trụ với góc tới i = 45° ở A và O [Hình 27.4]
a] Tính góc lệch ứng với tia tới so sau khi ánh sáng khúc xạ ra không khí.
b] Xác định đường truyền của tia tới SA.
Trả lời:
a] Tia SO có tia khúc xạ OJ truyền theo phương một bán kính [HÌnh 27.1G]. Do đó tại J, góc tới bằng 0. Tia sáng truyền thẳng qua không khí.
Ta có D = i r = 450 300 = 150
b] Đối với tia tới SA, môi trường bán trụ có thể coi như có hai pháp tuyến vuông góc nhau.
Trong hai trường hợp ta luôn có: i = 450, r = 300
Do đó kết hợp các tính chất hình học, ta có hai đường đi của tia sáng như sau [Hình 27.2G]:
+ SABCAS
+ SACR
[A, B, C, A chia nửa đường tròn thành ba phần bằng nhau].
Bài 27.9 trang 72 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Một khối thuỷ tinh có tiết diện thẳng như Hình 27.5, đặt trong không khí [ABCD là hình vuông ; CDE là tam giác vuông cân]. Trong mặt phẳng của tiết diện thẳng, chiếu một chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI vuông góc với DE [IE < ID].
Chiết suất của thuỷ tinh là n = 1,5. Vẽ đường đi của tia sáng trong khối thuỷ tinh. Phương của tia ló hợp với pháp tuyến của mặt mà tia sáng ló ra một góc bằng bao nhiêu ?
Trả lời:
Tia SI truyền thẳng tới mặt EC tại J.
sinigh = 1/n = 2/3 à igh 420
iJ > igh: phản xạ toàn phần
Tia phản xạ từ J tới sẽ phản xạ toàn phần lần lượt tại DA, AB, BC, và ló ra khỏi DE ở N theo phương vuông góc [tức là song song với SI nhưng ngược chiều [Hình 27.3G]. Góc phải tìm là 00.
Bài 27.10 trang 72 Sách bài tập [SBT] Vật Lí 11
Một sợi quang hình trụ với lõi có chiết suất n1 = 1,5 và phần bọc ngoài có chiết suất n2 = 1,41. Chùm tia tới hội tụ tại mặt trước của sợi quang với góc 2α [Hình 27.6].
Xác định góc α để tất cả tia sáng trong chùm đều truyền đi được trong sợi quang.
Trả lời:
Ta phải có: i > igh
sini > n2/n1 --> cosr > n2/n1
Nhưng:
\[{\mathop{\rm cosr}\nolimits} = \sqrt {1 - {{\sin }^2}r} = \sqrt {1 - {{{{\sin }^2}\alpha } \over {n_1^2}}} \]
Do đó:
\[\eqalign{
& 1 - {{{{\sin }^2}\alpha } \over {n_1^2}} > {{n_2^2} \over {n_1^2}} \cr
& \sin \alpha < \sqrt {n_1^2 - n_2^2} \approx 0,5 = \sin {30^0} \cr
& \Rightarrow 2\alpha < {60^0} \cr} \]