Bài 4 trang 218 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Bài 44: Khúc xạ ánh sáng

Bài 4 trang 218 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Một bản mặt song song có bề dày 6 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí.

a) Vật là một điểm sáng S cách bản 20 cm. Xác định vị trí của ảnh.

b) Vật AB = 2cm đặt song song với bản. Xác định vị trí và độ lớn của ảnh.

Lời giải

a) e = 6 cm; n = 1,5

Sơ đồ tạo ảnh: 

Ta thấy tia ló I₂R song song với tia tới SI₁, giao của đường kéo dài của tia ló I₂R với tia sáng SJ là ảnh S’ của S qua bản mặt song song.

Tứ giác SS’MI₁ là hình bình hành → SS’ = I₁M

Xét 2 tam giác vuông MNI₂ và I1NI₂ ta có:

NI₂ = I₁N.tanr₁ = MN.tani₁ (do góc NMI₂ = i₁)

Vì ta đang xét góc tới i₁ rất nhỏ nên r₁ cũng rất nhỏ → tani₁ ≈ sini₁ và tanr₁ ≈ sinr₁

(theo định luật khúc xạ tại I₁: sini₁ = n.sinr₁)

→ Khoảng cách giữa vật và ảnh là:

SS’ = I₁M = I₁N – MN = e – e/n = 6 – 6/1,5 = 2cm.

Vậy ảnh S’ cách bản mặt trên một đoạn S’I = 20 - 2 = 18cm.

b) Vật AB = 2cm đặt song song với bản mặt ⇒ ảnh A’B’ của AB qua bản mặt là ảnh ảo và có kích thước bằng vật (hình vẽ).

Tương tự câu a) ⇒ A’B’ cách vật bản mặt trên 18cm và có kích thước 2 cm.

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 11 nâng cao: Bài 44. Khúc xạ ánh sáng