Câu hỏi:
2 năm trước
Một sợi quang hình trụ gồm phần lõi có chiết suất n = 1,51 và phần vỏ bọc có chiết suất no = 1,41. Trong không khí, một tia sáng tới mặt trước của sợi quang tại điểm O (O nằm trên trục của sợi quang) với góc tới α rồi khúc xạ vào phần lõi (như hình bên). Để tia sáng chỉ truyền trong phần lõi thì giá trị lớn nhất của góc α gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Đáp án đúng: b
Ta có: \(\sin \left( {{i}_{gh}} \right)=\frac{{{n}_{0}}}{n}=\frac{1,41}{1,51}\Rightarrow {{i}_{gh}}=69,{{03}^{o}}\Rightarrow \beta \ge {{i}_{gh}}=69,{{03}^{o}}\)
\(\Rightarrow \) Góc khúc xạ tại mặt bên là \(r={{90}^{o}}-\beta \Rightarrow r\le 20,{{97}^{o}}\)
\(\sin \alpha =n\sin r\Rightarrow \alpha \le 32,{{71}^{o}}\approx {{33}^{o}}\)
Hướng dẫn giải:
Để tia sáng chỉ đi trong phần lõi thì trong phần này tia sáng phản xạ hoàn toàn tại mặt tiếp giáp giữa phần lõi và phần vỏ bọc. Để có hiện tượng này góc tới phải lớn hơn góc giới hạn xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Góc giới hạn được xác định bằng công thức: \(\sin \left( {{i}_{gh}} \right)=\frac{{{n}_{0}}}{n}\)
Áp dụng định luật khúc xạ đối với mặt trước của sợi quang: \(\sin \alpha =n\sin r\)
