Xác định đường đi của chùm tia với các giá trị sau đây

Giải Vật Lí 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần

Video Giải Bài 8 trang 173 SGK Vật Lí 11

Bài 8 trang 173 SGK Vật Lí 11: 

A. α = 60^o.

B. α = 45^o.

C. α = 30^o.

Lời giải:

Vì tia sáng tới có đường kéo dài qua O nên tia tới SI vuông góc mặt phẳng trụ

=> góc i = 0 => tia sáng sẽ truyền thẳng vào khối trong suốt tới O.

Tại O: tia sáng SO tạo với pháp tuyến ON của mặt phân cách phẳng một góc tới i.

Ta có: i = 90^o – α

Mặt khác, góc giới hạn khi ánh sáng truyền từ khối bán trụ ra không khí được tính bởi công thức:

$\sin i_{gh}=\frac{1}{n}=\frac{1}{\sqrt{2}}\Rightarrow i_{gh}={45}^0$

a) α = 60^o

→ i = 90^o – α = 30^o → i < igh

Áp dụng định luật khúc xạ:

$\sin r=n.\sin i=\sqrt{2}\sin {30}^0=\frac{\sqrt{2}}{2}$

=> r = 45^o. Vậy tia khúc xạ hợp với pháp tuyến của mặt phẳng phân cách của khối bán trụ góc khúc xạ 45^o như hình vẽ.

b) α = 45^o

=> i = 90^o – α = 45^o => i = igh

=> r = 90^o => Tia khúc xạ đi sát mặt phân cách của khối tròn như hình vẽ:

c) α = 30^o

=> i = 90^o – α = 60^o => i > i_gh

=> Xảy ra phản xạ toàn phần, không có tia khúc xạ ra ngoài không khí.