Câu hỏi:

13/07/2024 37,480

Một sợi quang hình trụ lõi có chiết suất n = 1,50. Phần vỏ bõ cõ chiết suất n2 = 1,41 ≈ √2. Chùm tia tời hội tự ở mặt trước của sợi với góc tới 2 α như hình 27.12. Xác định α để các tia sáng của các tia sáng của chùm truyền đi được trong ống.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Quảng cáo

Trả lời:

verified
Giải bởi Vietjack

Điều kiện mọi tia sáng trong chùm đều truyền đi được trong ống là phải thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại mặt phân cách của lõi trụ với vỏ bóc của nó.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Từ hình 27.12a, điều kiện phản xạ toàn phần tại J là:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Áp dụng định luật khúc xạ tại mặt trước của ống quang ta được:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Lời giải

Đáp án: C

    + Khi truyền từ môi trường từ (1) vào môi trường (2)

n1.sini = n2sinr12 (∗)

∗ Khi truyền từ môi trường từ (1) vào môi trường (3)

n1.sini = n3.sinr13 (∗∗)

Trong đó: r12 = 30o; r13 = 45o

Từ (∗) và (∗∗) suy ra:

n2sinr12 = n3sinr13 Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (3).

    + Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) được tính khi truyền tù môi trương (2) vào môi trường (3).

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

Lời giải

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:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

a) α = 60o

→ i = 90o – α = 30o → i < igh

Áp dụng định luật khúc xạ:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

→ 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.

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

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:

Giải bài tập Vật Lý 11 | Giải Lý 11

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:

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP

Lời giải

Bạn cần đăng ký gói VIP ( giá chỉ từ 199K ) để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn.

Nâng cấp VIP