Kẻ trộm giấu viên kim cương ở dưới đáy một bể bơi. Anh ta đặt chiếc bè mỏng đồng chất hình tròn bán kính R trên mặt nước, tâm của bè nằm trên đường thẳng đứng đi qua viên kim cương. Mặt nước yên lặng và mức nước là h = 2,0m. Cho chiết suất của nước là n=4/3 . Giá trị nhỏ nhất của R để người ở ngoài bể bơi không nhìn thấy viên kim cương gần đúng bằng
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Để người ở ngoài bề không quan sát thấy viên kim cương thì tia sáng từ viên kim cương đến rìa của tấm bè bị phản xạ toàn phần, không cho tia khúc xạ ra ngoài không khí.
+ Góc tới giới hạn ứng với cặp môi trường nước và không khí: \( \sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{\frac{4}{3}}} = \frac{3}{4} \to {i_{gh}} = {48,6^0}\)
+ Từ hình vẽ, ta có :
\( \tan {i_{gh}} = \frac{{{R_{\min }}}}{h} \to {R_{\min }} = h\tan {i_{gh}} = 2.\tan {48,6^0} = 2,27m\)
Câu hỏi liên quan
-
Khi tia sáng truyền xiên góc tới mặt phân cách hai môi trường trong suốt khác nhau mà không có tia khúc xạ thì chắc chắn.
-
Trong sợi quang chiết suất của phần lõi
-
Một ống dẫn sáng hình trụ với lõi có chiết suất n1 = 1,6 và phần vỏ bọc ngoài có chiết suất \(n_2= \sqrt2\). Chùm tia tới hội tụ tại mặt trước của ống tại điểm I với góc \(2\alpha\). Xác định \(\alpha\) nhỏ nhất để tia sáng trong chùm đều truyền được trong ống.
-
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?
-
Một bể chứa nước có thành cao 80cm, đáy phẳng dài 120mm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm và có chiết suất là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng 300 so với mặt nước trong bể. Độ dài bóng đen tạo thành ở dưới đáy bể?
-
Trong Y khoa có sử dụng thuật ngữ "nội soi", vậy người ta đã ứng dụng hiện tượng nào sau đây để chế tạo dụng cụ khi nội soi?
-
Một khối thủy tinh có chiết suất n đặt trong không khí. Tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm tia sáng song song SI thì chùm tia sáng sau đó đi là là mặt AC. Giá trị n là?
-
Một khối thủy tinh P có chiết suất \(n_1=\sqrt2\) . Biết tiết diện thẳng là một tam giác ABC vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI. Khối thủy tinh P ở trong không khí. Tính góc lệch D hợp bởi tia ló và tia tới
-
Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như hình vẽ. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó, chiết n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?
-
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
-
Đổ một chất lỏng mà người ta muốn đo chiết suất vào trong 1 chậu rồi thả nổi trên mặt thoáng 1 đĩa tròn có bán kính 12cm. Tại tâm O của đĩa về phía dưới có một cái kim vuông góc với mặt đĩa, người ta chỉ trông rõ đầu kim khi kim dài hơn 10,6cm. Tính chiết suất của chất lỏng và cho biết chất lỏng đó là chất lỏng gì ?
-
Một miếng gỗ hình tròn, bán kính R = 4cm. Ở tâm O, cắm thẳng góc một đinh OA. Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước có chiết suất n = 1,33. Đỉnh OA ở trong nước. Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thấy đầu A của đinh
-
Cho ba tia sáng truyền từ không khí đến ba môi trường trong suốt 1, 2, 3 dưới cùng một góc tới i. Biết góc khúc xạ lần lượt là \(r_1, r_2, r_3\) với \(r_1 > r_2 > r_3\). Hiện tượng phản xạ toàn phần không xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường
-
Khi chiếu tia sáng từ môi trường trong suốt có chiết suốt n= 2 ra ngoài không khí thì góc giới hạn phản xạ toàn phần bằng:
-
Cho ba môi trường trong suốt là nước (có chiết suất là 1,33), thủy tinh crao (có chiết suất là 1,53) và kim cương (có chiết suất là 2,41). Hiện tượng phản xạ toàn phần không thể xảy ra khi tia sáng truyền xiên góc từ
-
Một tấm thủy tinh mỏng, trong suốt, chiết suất n1 = 1,6 có tiết diện là hình chữ nhật ABCD (AB rất lớn so với AD) mặt đáy AB tiếp xúc với một chất lỏng có chiết suất \(n_2=\sqrt2\). Chiếu tia sáng SI nằm trong mặt phẳng ABCD tới mặt AD sao cho tia tới nằm phía trên pháp tuyến ở điểm tới và tia khúc xạ trong thủy tinh gặp đáy AB ở điểm K. Giá trị lớn nhất của góc tới i để có phản xạ toàn phần tại K.
-
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?
-
Khi nói về hiện tượng phản xạ toàn phần. Phát biểu nào sau đây sai?
-
Một tia sáng đi từ một chất lỏng trong suốt có chiết suất n sang không khí, nếu α=600 thì β=300 như hình. Góc α lớn nhất mà tia sáng không thể ló sang môi trường không khí phía trên là?
-
Cho một tia sáng đi từ nước \( \left( {n = \frac{4}{3}} \right)\) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:
