Để giải các bài toán về khúc xạ ánh sáng, chúng ta sẽ sử dụng định luật Snell, được biểu diễn bằng công thức:
\[
n_{21} = \frac{\sin i}{\sin r} = \frac{n_2}{n_1}
\]
Trong đó:
- \( n_1 \) là chiết suất của môi trường đầu (môi trường tới).
- \( n_2 \) là chiết suất của môi trường sau (môi trường khúc xạ).
- \( i \) là góc tới.
- \( r \) là góc khúc xạ.
### Bài 1:
**Chiếu một tia sáng từ không khí (n1 = 1) vào nước (n2 = 1,33) với góc tới \(30^\circ\). Tính góc khúc xạ.**
Áp dụng công thức:
\[
\frac{\sin 30^\circ}{\sin r} = \frac{1,33}{1}
\]
Biết rằng \(\sin 30^\circ = 0,5\):
\[
\frac{0,5}{\sin r} = 1,33
\]
Giải phương trình:
\[
\sin r = \frac{0,5}{1,33} \approx 0,3767
\]
Tính góc khúc xạ \(r\):
\[
r \approx \arcsin(0,3767) \approx 22,1^\circ
\]
### Bài 2:
**Một tia sáng đi từ nước (n1 = 1,33) sang thủy tinh (n2 = 1,5) với góc tới \(60^\circ\). Tính góc khúc xạ.**
Áp dụng công thức:
\[
\frac{\sin 60^\circ}{\sin r} = \frac{1,5}{1,33}
\]
Biết rằng \(\sin 60^\circ \approx 0,866\):
\[
\frac{0,866}{\sin r} = \frac{1,5}{1,33}
\]
Giải phương trình:
\[
\sin r = \frac{0,866 \cdot 1,33}{1,5} \approx 0,765
\]
Tính góc khúc xạ \(r\):
\[
r \approx \arcsin(0,765) \approx 50,5^\circ
\]
### Bài 3:
**Tia sáng đi từ nước (n1 = 1,33) sang thủy tinh (n2 = 1,5) với góc tới \(30^\circ\). Tính góc khúc xạ.**
Áp dụng công thức:
\[
\frac{\sin 30^\circ}{\sin r} = \frac{1,5}{1,33}
\]
Biết rằng \(\sin 30^\circ = 0,5\):
\[
\frac{0,5}{\sin r} = \frac{1,5}{1,33}
\]
Giải phương trình:
\[
\sin r = \frac{0,5 \cdot 1,33}{1,5} \approx 0,222
\]
Tính góc khúc xạ \(r\):
\[
r \approx \arcsin(0,222) \approx 12,7^\circ
\]
### Bài 4:
**Chiếu ánh sáng từ không khí (n1 = 1) vào thủy tinh (n2 = 1,5) với góc tới \(60^\circ\). Tính góc khúc xạ.**
Áp dụng công thức:
\[
\frac{\sin 60^\circ}{\sin r} = \frac{1,5}{1}
\]
Biết rằng \(\sin 60^\circ \approx 0,866\):
\[
\frac{0,866}{\sin r} = 1,5
\]
Giải phương trình:
\[
\sin r = \frac{0,866}{1,5} \approx 0,5773
\]
Tính góc khúc xạ \(r\):
\[
r \approx \arcsin(0,5773) \approx 35,3^\circ
\]
### Tóm tắt kết quả:
- Bài 1: \(r \approx 22,1^\circ\)
- Bài 2: \(r \approx 50,5^\circ\)
- Bài 3: \(r \approx 12,7^\circ\)
- Bài 4: \(r \approx 35,3^\circ\)