Luyện tập Khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần CD

Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là:

- Tia sáng đi từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ hơn.

- Góc tới i phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn i_th.

Tốc độ truyền ánh sáng trong kim cương là:

  = 124 000 000 (m/s) = 124 000 (km/s).

Khi ta quan sát một con cá vàng đang bơi trong bể cá cảnh vì hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách khi đi qua hai môi trường trong suốt và đồng tính.

Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường, được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Ánh sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (2):

n₁.sini = n₂.sin45              (1)

Ánh sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (3):

n₁.sini = n₃.sin30               (2)

Từ (1) và (2) ta có:

Khi tia sáng truyền từ môi trường (2) vào môi trường (3) ta có:

n₂.sini = n₃.sinr ⇒ sinr = sini

⇒ sinr =  sin60 = 0,6124 ⇒ r ≈ 38^o

Khi đi từ không khí vào nước, tia sáng bị gãy khúc ngay tại mặt phân cách của hai môi trường và có góc tới lớn hơn góc khúc xạ.

Chiếu một tia sáng từ không khí sang nước theo phương vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường. Góc khúc xạ có độ lớn là 0^o.

Lấy chiết suất của không khí ≈ 1. 

Định luật khúc xạ ánh sáng:

Sợi quang là ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Sợi quang được ứng dụng trong nội soi, trang trí, truyền thông tin,...

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.

Góc giới hạn được xác định bởi biểu thức: 

Ta có:

⇒ n = sin60^o = 1,5

Để góc tới i ≥ 60^o luôn có phản xạ toàn phần thì n ≤ 1,5. 

Ta có:

⇒ i_th = 48^o59 = 48^o35'

Ảnh Tháp Rùa trên mặt nước Hồ Gươm là ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng.