Một tia sáng truyền từ không khí vào nước với góc tới 45°. Biết chiết suất của
nước là n = 1,33.
a) Góc khúc xạ của tia sáng là bao nhiêu độ.
b) Nếu góc tới là 60°, góc khúc xạ sẽ là bao nhiêu độ.
c) Tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong không khí và trong nước là bao nhiêu lần.
d) Nếu góc khúc xạ là 30°, góc tới trong không khí là bao nhiêu độ.
Quảng cáo
1 câu trả lời 1215
Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng định luật khúc xạ ánh sáng (Định luật Snell), được mô tả bằng công thức sau:
\[ n_1 \cdot \sin(\theta_1) = n_2 \cdot \sin(\theta_2) \]
Trong đó:
- \( n_1 \) là chiết suất của môi trường chứa tia sáng tới (ở đây là không khí, \( n_1 \approx 1 \)).
- \( n_2 \) là chiết suất của môi trường nước (\( n_2 = 1,33 \)).
- \( \theta_1 \) là góc tới.
- \( \theta_2 \) là góc khúc xạ.
### a) Góc khúc xạ của tia sáng với góc tới 45°:
1. Áp dụng công thức Snell:
\[
1 \cdot \sin(45^\circ) = 1,33 \cdot \sin(\theta_2)
\]
2. Tính giá trị của \( \sin(45^\circ) = \frac{\sqrt{2}}{2} \):
\[
\frac{\sqrt{2}}{2} = 1,33 \cdot \sin(\theta_2)
\]
3. Giải phương trình tìm \( \sin(\theta_2) \):
\[
\sin(\theta_2) = \frac{\frac{\sqrt{2}}{2}}{1,33} \approx 0,5305
\]
4. Tính \( \theta_2 \):
\[
\theta_2 \approx \sin^{-1}(0,5305) \approx 32,2^\circ
\]
**Kết quả: Góc khúc xạ \( \theta_2 \approx 32,2^\circ \)**.
### b) Nếu góc tới là 60°, góc khúc xạ sẽ là bao nhiêu độ:
1. Áp dụng lại công thức Snell:
\[
1 \cdot \sin(60^\circ) = 1,33 \cdot \sin(\theta_2)
\]
2. Tính giá trị của \( \sin(60^\circ) = \frac{\sqrt{3}}{2} \):
\[
\frac{\sqrt{3}}{2} = 1,33 \cdot \sin(\theta_2)
\]
3. Giải phương trình tìm \( \sin(\theta_2) \):
\[
\sin(\theta_2) = \frac{\frac{\sqrt{3}}{2}}{1,33} \approx 0,5305
\]
4. Tính \( \theta_2 \):
\[
\theta_2 \approx \sin^{-1}(0,5305) \approx 32,2^\circ
\]
**Kết quả: Góc khúc xạ \( \theta_2 \approx 32,2^\circ \)**.
### c) Tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong không khí và trong nước là bao nhiêu lần:
Vận tốc ánh sáng trong chân không (c) được xác định là:
- Vận tốc ánh sáng trong không khí \( v_1 = \frac{c}{n_1} = c \) (vì \( n_1 \approx 1 \)).
- Vận tốc ánh sáng trong nước \( v_2 = \frac{c}{n_2} = \frac{c}{1,33} \).
Tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong không khí và trong nước là:
\[
\frac{v_1}{v_2} = \frac{c}{\frac{c}{1,33}} = 1,33
\]
**Kết quả: Tỉ số là 1,33 lần**.
### d) Nếu góc khúc xạ là 30°, góc tới trong không khí là bao nhiêu độ:
1. Áp dụng lại công thức Snell:
\[
1 \cdot \sin(\theta_1) = 1,33 \cdot \sin(30^\circ)
\]
2. Tính giá trị của \( \sin(30^\circ) = \frac{1}{2} \):
\[
\sin(\theta_1) = 1,33 \cdot \frac{1}{2} \approx 0,665
\]
3. Tính \( \theta_1 \):
\[
\theta_1 \approx \sin^{-1}(0,665) \approx 41,8^\circ
\]
**Kết quả: Góc tới \( \theta_1 \approx 41,8^\circ \)**.
Quảng cáo
Bạn cần hỏi gì?
Câu hỏi hot cùng chủ đề
-
Đã trả lời bởi chuyên gia
94192 -
Hỏi từ APP VIETJACK
Đã trả lời bởi chuyên gia
75819 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
51384 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
33655 -
Đã trả lời bởi chuyên gia
29241

