Bài 3. Khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần

Hướng dẫn giải

• Môi trường chứa tia tới: không khí

• Môi trường chứa tia khúc xạ: bản bán trụ bằng thủy tinh

• Điểm tới: vị trí góc 30° ở góc phần tư thứ 2 (bên trái của hình)

• Pháp tuyến của mặt phân cách tại điểm tới đó: đường thẳng nối 2 vị trí góc 0° (phía trên và phía dưới của bản trụ)

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

- Khi ta nhìn bóng cây cối trên bờ hồ có cảm giác như bóng cây đó "lùn" hơn bình thường.

- Trong đánh bắt, khi người đánh cá dùng lao phóng cá dưới nước thì họ sẽ không phóng trực tiếp vào con cá mà lại nhắm vào chỗ hơi xa hơn.

- Khi cắm một ống hút thẳng (hoặc một cây bút chì, thước, …) vào một cốc thủy tinh trong suốt đựng nước ta thấy ở mặt tiếp xúc giữa 2 môi trường nước và không khí ống hút (cây bút chì, thước, …) dường như bị gãy khúc.

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

- Chiết suất của môi trường thủy tinh crown là: \(n = \frac{c}{v} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{197187224}} \approx 1,52\)

- Chiết suất của môi trường thủy tinh flint là: \(n = \frac{c}{v} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{180556976}} \approx 1,66\)

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

- Tốc độ: Không khí > Nước > Thủy tinh crown > Thủy tình flint > Kim cương

=> Tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường kim cương là nhỏ nhất.

- Chiết suất môi trường: Không khí < Nước < Thủy tinh crown < Thủy tình flint < Kim cương

=> Chiết suất môi trường kim cương là lớn nhất.

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

- Bắt đầu từ không khí: Tia sáng bắt đầu từ không khí theo đường thẳng.

- Chuyển sang khối thủy tinh: Khi tia sáng chạm vào bề mặt của khối thủy tinh, nó gãy khúc tại bề mặt phân cách giữa không khí và khối thủy tinh.

- Truyền qua khối thủy tinh: Tia sáng truyền qua khối thủy tinh theo đường thẳng với một hướng chệch so với hướng ban đầu.

- Chuyển ra khỏi khối thủy tinh: Khi tia sáng đến bề mặt phía bên kia của khối thủy tinh, nó tiếp tục bị gãy khúc tại bề mặt phân cách giữa khối thủy tinh và không khí.

- Tiếp tục truyền ra không khí: Tia sáng rời khối thủy tinh và tiếp tục di chuyển trong không khí theo đường thẳng.

Vì vậy, khi đi từ không khí khối thủy tinh và khối thủy tinh sang không khí, tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường do tính chất 2 môi trường khác nhau, và ánh sáng chỉ truyền thẳng trong một môi trường đồng tính, trong suốt.

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

- Chiếu tia ánh sáng đi qua (tia sáng laser) một lăng kính hoặc thấu kính, từ đó quan sát tia sáng qua một lăng kính hoặc thấu kính là một đường thẳng.

- Chiếu tia ánh sáng đi qua (tia sáng laser) gương, sau đó ánh sáng phản xạ lại theo một đường thẳng.

- Sử dụng mô hình mô phỏng như các mô hình vật thể trong suốt và nguồn sáng để hiểu cách ánh sáng di chuyển qua chúng.

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

Ánh sáng truyền trong không khí theo đường thẳng. Ánh sáng truyền trong môi trường nước theo đường thẳng.

Tròng hình 3.1, ánh sáng đi từ không khí vào nước (không tuân theo định luật truyền thẳng ánh sáng) vì vậy, tia sáng đã bị gãy tại mặt phân cách giữa nước và không khí. Đó chính là hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Khi đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác, tia sáng có thể bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường (bị lệch khỏi phương truyền ban đầu).

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)

Hướng dẫn giải

Chiết suất của môi trường không khí ở 0 °C và 1 atm là: \(n = \frac{c}{v} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{299636786}} \approx 1,0\)

(Trả lời bởi Nguyễn Quốc Đạt)