Chiếu một chùm tia sáng hẹp từ không khí vào thủy tinh có chiết suất n=1,5 với góc khúc xạ r=$30^{0}$ .Tìm góc tới của tia sáng . Vẽ đường truyền của tia sáng

Để giải bài toán này, chúng ta áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, còn được gọi là định luật Snell. Định luật Snell được phát biểu như sau:

n₁ sin(θ₁) = n₂ sin(θ₂)

Trong đó:
- n₁ là chiết suất của môi trường 1 (không khí), thường được lấy là 1.
- n₂ là chiết suất của môi trường 2 (thủy tinh), ở đây n₂ = 1.5.
- θ₁ là góc tới của tia sáng.
- θ₂ là góc khúc xạ, ở đây θ₂ = 30°.

Theo định luật Snell, chúng ta có thể viết lại công thức cho trường hợp này:

1 sin(θ₁) = 1.5 sin(30°)

Biết rằng sin(30°) = 0.5, ta có:

sin(θ₁) = 1.5 * 0.5
= 0.75

Tiếp theo, ta sẽ tìm θ₁ bằng cách sử dụng hàm lượng giác:

θ₁ = arcsin(0.75)

Tính giá trị này, ta được:

θ₁ ≈ 48.59°

Do đó, góc tới của tia sáng là khoảng 48.59°.

Về phần vẽ đường truyền của tia sáng, chúng ta có thể mô tả như sau:

1. Trên mặt phẳng, vẽ một đường nằm ngang để biểu thị mặt phân cách giữa không khí và thủy tinh.
2. Từ điểm vào mặt phân cách, vẽ một tia sáng đi vào thủy tinh với góc tới θ₁ = 48.59° so với pháp tuyến (đường vuông góc với mặt phân cách).
3. Tia sáng sẽ khúc xạ tại điểm giao với mặt phân cách, ra khỏi không khí vào thủy tinh, tạo thành một góc r = 30° so với pháp tuyến.

Đó là đường truyền của tia sáng khi đi từ không khí vào thủy tinh.