Một tia sáng được chiếu điến giữa của mặt trên của khối lập phương trong suốt, chiết suất n = 1,50 (hình vẽ). Tìm góc tới i lớn nhất để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi a là cạnh của khối lập phương. Áp dụng định luật khúc xạ ở mặt trên ta có: \(sini = n.sinr (1)\)
Điều kiện góc tới i=imax để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáp của khối là tia khúc xạ trùng với phương IJ với J là đỉnh của hình hộp như hình vẽ: r=rmax
Trong đó: \( IH = a;HJ = \frac{{a\sqrt 2 }}{2}\)
\( \to IJ = \sqrt {I{H^2} + H{J^2}} = \sqrt {{a^2} + {{\left( {\frac{{a\sqrt 2 }}{2}} \right)}^2}} = a\sqrt {\frac{3}{2}} \)
+ Do đó: \( \sin {r_{\max }} = \frac{{HI}}{{IJ}} = \frac{{\frac{a}{{\sqrt 2 }}}}{{a\sqrt {\frac{3}{2}} }} = \frac{1}{{\sqrt 3 }}(2)\)
Từ (1) và (2) suy ra: \( \sin {i_{\max }} = 1,5.\frac{1}{{\sqrt 3 }} = \frac{{\sqrt 3 }}{2} \to {i_{\max }} = {60^0}\)
