Cách làm các bài tập khúc xạ ánh sáng và bài tập phản xạ toàn phần có lời giải chi tiết
Bài viết hôm nay, HocThatGioi sẽ trình bày cho các bạn về cách làm bài các bài tập khúc xạ ánh sáng và bài tập phản xạ toàn phần có lời giải chi tiết để các cùng tham khảo nhé. Hãy theo dõi hết bài viết bên dưới để học hiệu quả. Nếu các bạn chưa xem bài viết lý thuyết thì có thể xem lại tại bài Lý thuyết khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần nhé!
1. Cách làm bài tập liên quan đến bài tập khúc xạ ánh sáng
Đối với bài tập khúc xạ ánh sáng thì các bạn cần phải học thuộc công thức. Sau đây là một vài các công thức mà các bạn cần nắm rõ:
- Định luật khúc xạ:
\Leftrightarrow n_1 sini= n_2sinr
i: góc tới
r: góc khúc xạ
n_1: chiết suất của môi trường (1)
n_2: chiết suất của môi trường (2)
- Công thức liên hệ giữa chiết suất và vận tốc ánh sáng:
n: chiết của môi trường.
v_1, v_2: tốc độ của vật
n_1, n_2 : chiết suất của môi trường (1), (2)
2. Một số bài tập khúc xạ ánh sáng minh họa
Để nhớ được các công thức trên thì các bạn cần phải làm bài tập thật nhiều. Sau đây là một vài bài tập khúc xạ ánh sáng đã được HocThatGioi tổng hợp và có lời giải chi tiết.
Nước là môi trường (1)
Thủy tinh là môi trường (2)
Chiết suất tỉ đối của nước đối với thủy tinh sẽ được tính bởi công thức sau đây:
n_{12}=\frac{n_1}{n_2}=\frac{1,333}{1,532}=0,87
Vậy chiết suất tỉ đối của nước đối với thủy tin là 0,87.
Áp dụng công thức định luật khúc xạ ta có:
n_1.sini= n_2. sin r
\Leftrightarrow 1.sin60= 1,333.sinr
\rightarrow r= 40,52^0
Vậy góc khúc xạ r=40,52^0
Sử dụng công thức mối liên hệ giữa chiết suất và tốc độ ta có:
n=\frac{c}{v}
\rightarrow v=\frac{c}{n}=\frac{3.10^8}{1,6}=1,875.10^8 (m/s)
Vậy tốc độ của ánh sáng trong thủy tinh: 1,875.10^8 (m/s)
Áp dụng công thức liên hệ giữa chiết suất và tốc độ:
\frac{v_1}{v_2}=\frac{sini}{sinr}
\Rightarrow \frac{v_1}{2.10^5}=\frac{sin6}{sin8}
\rightarrow v_1= 1,5.10^5 (km/s)
Vậy tốc độ ánh sáng trong môi trường A là 1,5.10^5 (km/s)
Sử dụng công thức mối liên hệ giữa chiết suất và tốc độ ta có:
\frac{v_1}{v_2}=\frac{sin i}{sin r}
\Rightarrow \frac{3.10^8}{v_2}=\frac{sin 60}{sin 40}
\rightarrow v_2= 2,23.10^8 (m/s)
Vậy tốc độ của ánh sáng truyền trong môi trường nước: v_2= 2,23.10^8 (m/s)
3. Cách làm bài tập phản xạ toàn phần
Để làm dạng toán này các bạn cần phải hiểu phản xạ toàn phần là gì? Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là như thế nào?
- Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới , xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
- Điều kiên để xảy ra phản xạ toàn phần:
– Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết quang cao sang môi trường có chiết quang thấp hơn (n_1 > n_2)
– Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn (i\geq i_{gh})
- Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
Với n_1 > n_2
4. Bài tập phản xạ toàn phần có lời giải:
Sau đây là một vài ví dụ minh họa về bài tập phản xạ toàn phần có lời giải để các bạn cùng tham khảo nhé!
sini_{gh}=\frac{n_{nho}}{n_{lon}}=\frac{1}{1,333}
\rightarrow i_{gh}= 48,61^0
Vậy góc giới hạn là: 48,61^0
Áp dụng công thức tính góc giới hạn:
sini_{gh}=\frac{n_{nho}}{n_{lon}}=\frac{4/3}{1,5}
\Rightarrow i_{gh}= 62,7^0
Vậy góc giới hạn là 62,7^0
Vì n_2 < n_1 nên xảy ra phản xạ toàn phần.
Góc giới hạn của phản xạ toàn là:
sini_{gh}=\frac{n_2}{n_1}=0,94
\rightarrow i_{gh}= 70,1^0
Vậy thỏa mãn hết điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần.
Như vậy, bài viết bài tập khúc xạ và phản xạ toàn phần của HocThatGioi đến đây đã hết. Qua bài viết hi vọng sẽ giúp các bạn ôn lại các kiến thức trọng tâm. Đừng quên Like và Share để HocThatGioi ngày càng phát triển. Cảm ơn các bạn đã theo dõi hết bài và chúc các bạn học tốt!
