Bài 6 trang 166 SGK Vật lí 11

Đề bài

Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc với nhau. Nước có chiết suất là \(\frac{4}{3}\). Góc tới của tia sáng là bao nhiêu (tính tròn số)?

A. 37^o                    B. 42^o                

C. 53^o                        D. Một giá trị khác A, B, C.

Lời giải chi tiết

Đáp án A.

Ta có:

+ Tia tới SI, tia phản xạ IS’ và tia khúc xạ IR

+ Góc tới, góc phản xạ và góc khúc xạ lần lượt là: \(i = \widehat {SIN};i' = \widehat {N{\rm{IS}}'};r = \widehat {N'{\rm{IR}}}\)

+ Theo đề bài ta có, tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc với nhau => \(\widehat {S'{\rm{IR}}} = {90^0}\)

Lại có:

\(\begin{array}{l}i' + \widehat {S'IR} + r = {180^0}\\ \Rightarrow i' + r = {180^0} - {90^0} = {90^0}\end{array}\)

+ Theo định luật phản xạ ánh sáng, ta có góc tới bằng góc phản xạ \(i = i'\)

Ta suy ra: \(i + r = {90^0} \Rightarrow r = {90^0} - i\)

+ Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

\(\begin{array}{l}{n_1}\sin i = {n_2}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} \Leftrightarrow \dfrac{4}{3}\sin i = 1.\sin \left( {{{90}^0} - i} \right)\\ \Leftrightarrow \dfrac{4}{3}\sin i = \cos i \Rightarrow \tan i = \dfrac{3}{4} \Rightarrow i \approx {37^0}\end{array}\)