Question

Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41 = \(\sqrt{2}\) . Một chùm sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc , chiếu tới khối bán trụ . Hãy xác định đường đi của tia sáng với các giá trị của góc \(\alpha\) trong các trường hợp sau :

a/ \(\alpha=60^0\)

b/ \(\alpha=45^0\)

c/ \(\alpha=30^0\)

Answer 1

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 = 90o - α

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

a) α = 60o

→ i = 90o – α = 30o → i < igh

Áp dụng định luật khúc xạ:

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

b) α = 45o

→ i = 90o – α = 45o → i = igh

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

c) α = 30o

→ i = 90o – α = 60o → i > igh

→ Xảy ra phản xạ toàn phần, không có tia khúc xạ ra ngoài không khí. Đường đi của tia sáng được vẽ trên hình: