Cho một khối thuỷ tinh hình hộp chữ nhật có tiết diện thẳng ABCD đặt trong không khí. Để mọi tia sáng tới mặt có cạnh AB đều phản xạ toàn phần ở mặt có cạnh BC thì chiết suất n của thuỷ tinh có giá trị nhỏ nhất là
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có:\(\left\{ \begin{array}{l} \sin i = n\sin r\\ \sin {i_1} > \sin {i_{gh}} = \frac{1}{n}\\ {i_1} + r = {90^0} \end{array} \right.\)
Do đó:
\(\to \left\{ \begin{array}{l} \sin ({90^0} - r) = \cos r\\ \cos r \ge \frac{1}{n} \end{array} \right. \to \sqrt {1 - {{\sin }^2}r} \ge \frac{1}{n} \to 1 - {\sin ^2}r \ge \frac{1}{{{n^2}}}\)
Mà: \( {\sin ^2}r = \frac{{{{\sin }^2}i}}{{{n^2}}} \to 1 - \frac{{{{\sin }^2}i}}{{{n^2}}} \ge \frac{1}{{{n^2}}} \to {n^2} \ge {\sin ^2}i + 1\)
Mặt khác: \( {\sin ^2}i \ge 1 \to {n^2} \ge 2 \to n \ge \sqrt 2 \)