Một bể chứa nước có độ sau là 60cm. Ở mặt nước, đặt một tấm gỗ có bán kính r. Một nguồn sáng S đặt dưới đáy bể và trên đường thẳng đi qua tâm của tấm gỗ. Biết chiết suất của nước là 4/3. Để tia sáng từ S không truyền ra ngoài không khí thì r có giá trị nhỏ nhất là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐể tia sáng đi từ đáy bể không truyền ra ngoài không khí thì lúc này tia sáng đi đến rìa của tấm gỗ thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. (hình vẽ)
Ta thấy góc tới i của tia sáng phát ra từ A đến mặt nước tăng dần khi vị trí tới di chuyển từ điểm I của mép miếng gỗ ra xa tâm O. Để không có bất kỳ tia khúc xạ nào lọt ra ngoài không khí thì tia tới AI phải có góc tới thỏa mãn điều kiện: \( i > {i_{gh}} \Leftrightarrow \sin i > \sin {i_{gh}} = \frac{1}{n}\)
+ Ta có: \( \sin i = \sin \widehat {OSI} = \frac{{OI}}{{SI}} = \frac{R}{{\sqrt {S{O^2} + {R^2}} }} \ge \frac{1}{n} \leftrightarrow \sqrt {S{O^2} + {R^2}} \le Rn \to R \ge \frac{{SO}}{{\sqrt {{n^2} - 1} }} = \frac{{60}}{{\sqrt {{{1,33}^2} - 1} }} = 68,03cm\)
Câu hỏi liên quan
-
Cho một khối thuỷ tinh hình hộp chữ nhật có tiết diện thẳng ABCD đặt trong không khí. Để mọi tia sáng tới mặt có cạnh AB đều phản xạ toàn phần ở mặt có cạnh BC thì chiết suất n của thuỷ tinh có giá trị nhỏ nhất là
-
Phản xạ toàn phần và phản xạ thông thường giống nhau ở tính chất là:
-
Một khối bán trụ trong suốt bằng thủy tinh, có chiết suất \(n=\sqrt2\), nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như hình vẽ. Khi góc\(\alpha\) thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần?
-
Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào một chất lỏng trong suốt dưới góc tới 450 thì góc khúc xạ là 300. Bây giờ, chiếu tia sáng đó từ chất lỏng ra không khí dưới góc tới i. Với giá trị nào của i để có tia khúc xạ ra ngoài không khí?
-
Một khối thủy tinh P có chiết suất (n = 1,5 ). Biết tiết diện thẳng là một tam giác ABC vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI. Góc D hợp bởi tia ló và tia tới là:
-
Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như hình vẽ. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó, chiết n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?
-
Một cái chậu đặt trên một mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp nước dày 20cm, chiết suất là 4/3. Đáy chậu là một gương phẳng. Mắt người quan sát đặt cách mặt nước 30cm, nhìn theo phương vuông góc với đáy chậu và mặt nước. Khoảng cách từ ảnh của mắt tới mặt nước là
-
Một tia sáng hẹp truyền từ môi trường có chiết suất √3 đến mặt phân cách với môi trường khác có chiết suất n. Để tia sáng tới gặp mặt phân cách hai môi trường dưới góc i≥600 sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì chiết suất n phải thoả mãn điều kiện:
-
Cho 3 môi trường (1), (2), (3). Với cùng một góc tới, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 300, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 450. Hỏi môi trường (2) và (3) thì môi trường nào chiết quang hơn? Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa (2) và (3).
-
Khi nói về hiện tượng phản xạ toàn phần. Phát biểu nào sau đây sai?
-
Chọn câu trả lời sai. Khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn thì
-
Phát biểu nào sau đây không đúng khi nói về ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần?
-
Kẻ trộm giấu viên kim cương ở dưới đáy một bể bơi. Anh ta đặt chiếc bè mỏng đồng chất hình tròn bán kính R trên mặt nước, tâm của bè nằm trên đường thẳng đứng đi qua viên kim cương. Mặt nước yên lặng và mức nước là h = 2,0m. Cho chiết suất của nước là n=4/3 . Giá trị nhỏ nhất của R để người ở ngoài bể bơi không nhìn thấy viên kim cương gần đúng bằng
-
Cho ba môi trường trong suốt là nước (có chiết suất là 1,33), thủy tinh crao (có chiết suất là 1,53) và kim cương (có chiết suất là 2,41). Hiện tượng phản xạ toàn phần không thể xảy ra khi tia sáng truyền xiên góc từ
-
Một khối thủy tinh có chiết suất n đặt trong không khí. Tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm tia sáng song song SI thì chùm tia sáng sau đó đi là là mặt AC. Giá trị n là?
-
Một tia sáng đi từ nước đến mặt phân cách với không khí. Biết chiết suất của nước là 4/3 , chiết suất của không khí là 1. Góc giới hạn của tia sáng phản xạ toàn phần khi đó là
-
Chiếu một tia sáng từ không khí vào môi trường có chiết suất n với góc tới \(i={{60}^{o}}.\) Để tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau thì chiết xuất của môi trường bằng
-
Một khối thuỷ tinh hình bán cầu tâm O bán kính 20cm, chiết suất n = 1,414. Chiếu chùm tia sáng song song vào toàn bộ mặt phẳng của hình bán cầu theo phương vuông góc với mặt phẳng đó. Bán kính đường đi của chùm tia sáng tới bán cầu mà cho chùm tia ló ra khỏi mặt cong của nó là?
-
Cho một tia sáng đi từ nước \( \left( {n = \frac{4}{3}} \right)\) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:
-
Một khối thủy tinh hình bán cầu tâm O bán kính R, chiết suất \(n=\sqrt2\) đặt trong không khí. Chiếu một chùm tia sáng song song, rộng vào toàn bộ mặt phẳng của bán cầu và vuông góc với mặt phẳng đó. Vẽ tiếp đường đi của tia sáng (1) cách O đoạn R/2. Góc lệch của tia ló ra khỏi tấm thủy tinh so với tia tới là:
