Trong sợi quang hình trụ gồm phần lõi có chiết suất n = 1,60 và phần vỏ bọc có chiết suất n0 = 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 đi trong phần lõi thì giá trị lớn nhất của góc α gần nhất với giá trị nào sau đây?
Trả lời bởi giáo viên
Ta có: \(\sin \alpha = n{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}}\,\,\,\left( 1 \right)\)
Để xảy ra phản xạ toàn phần tại mặt phân cách phần lõi và vỏ thì:
\(i > {i_{gh}} \Rightarrow \sin i > \dfrac{{{n_0}}}{n} \Rightarrow \cos r > \dfrac{{{n_0}}}{n}\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
Từ (1) và (2) \( \Rightarrow \sqrt {{n^2} - {{\sin }^2}\alpha } > {n_0} \Rightarrow \alpha > 49,{134^0}\)
Hướng dẫn giải:
Định luật khúc xạ ánh sáng: \({n_1}\sin i = {n_2}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}}\)
Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: \(i \ge {i_{gh}};\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)