Chương VI: Khúc Xạ Ánh Sáng – Vật Lý Lớp 11
Giải Bài Tập SGK: Bài 26 Khúc Xạ Ánh Sáng
Bài Tập 10 Trang 167 SGK Vật Lý Lớp 11
Một tia sáng được chiếu đến điểm giữa của mặt trên khối lập phương trong suốt, chiết suất n = 1,50 (Hình 29.6). Tính góc tới i lớn nhất để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối.
Lời Giải Bài Tập 10 Trang 167 SGK Vật Lý Lớp 11
Áp dụng định luật khúc xạ
sini = 1,5sinr (1)
Trong tam giác ΔIHJ
\(\)\(sinr = \frac{HJ}{IJ} = \frac{HJ}{\sqrt{IH^2 + HJ^2}}\)\(sinr = \frac{HJ}{\sqrt{a^2 + HJ^2}} = \frac{1}{\sqrt{\frac{a^2}{HJ^2} + 1}}\)
Để tia sáng còn gặp mặt đáy thì: \(HJ < \frac{a.\sqrt{2}}{2}\)
⇒ \(HJ^2 ≤ \frac{a^2}{2} ≥ \frac{a^2}{HJ^2} ⇒ \frac{a^2}{HJ^2} + 1 ≥ 3\)
(1) ⇒ \(sini = \frac{1,5}{\sqrt{\frac{a^2}{HJ^2} +1}} ⇒ \sqrt{\frac{a^2}{HJ^2} + 1} = \frac{1,5}{sini} ≥ \sqrt{3}\)
⇒ \(sini ≤ \frac{1,5}{\sqrt{3}} = 0,866\)
\(i ≤ 60^0 ⇒ i_{max} = 60^0\)
Cách giải khác
Góc khúc xạ tối đa để tia khúc xạ còn gặp mặt đáy của hình lập phương phải đi qua đỉnh của hình lập phương. Như vậy trong trường hợp này, mặt phẳng tới sẽ là mặt phẳng chéo của hình lập phương (mặt phẳng chứa đường chéo của hình lập phương).
Gọi cạnh hình lập phương có độ dài a.
Hình vẽ ta có:
\(OO’ = a; O’A’ = \frac{A’C’}{2} = \frac{a\sqrt{2}}{2}\)
\(OA’ = \sqrt{OO’^2 + O’A’^2} = \frac{a\sqrt{6}}{2}\)
\(sin r = \frac{O’A’}{OA’} = \frac{\frac{a\sqrt{2}}{2}}{\frac{a\sqrt{6}}{2}} = \frac{1}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{3}\)
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại O.
\(sini = nsinr ⇔ sini = \frac{3}{2}.\frac{\sqrt{3}}{3} = \frac{\sqrt{3}}{2} ⇒ i = 60^0\)
Vậy góc tới i lớn nhất là \(60^0\) để tia khúc xạ vẫn còn gặp mặt phẳng đấy.
Hướng dẫn giaỉ chi tiết bài tập 10 trang 167 sgk vật lý lớp 11 bài 26 khúc xạ ánh sáng chương VI. Tính góc tới i lớn nhất để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối.
Bài Tập Liên Quan:
- Bài Tập 1 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 2 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 3 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 4 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 5 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 6 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 7 Trang 166 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 8 Trang 167 SGK Vật Lý Lớp 11
- Bài Tập 9 Trang 167 SGK Vật Lý Lớp 11
Trả lời