Bài 4 trang 218 SGK Vật Lý lớp 11 Nâng cao, Một bản mặt song song...

Một bản mặt song song có bề dày 6cm, chiết suất n = 1,5, được đặt trong không khí.

        a) Vật là một điểm sáng S cách bản 20cm. Xác định vị trí của ảnh.

        b) Vật AB = 2 cm đặt song song với bản. Xác định vị trí và độ lớn của ảnh.

Giải

Công thức tính độ dời của ảnh: xét chùm tia sáng tới hẹp gần như vuông góc với bản mặt song song. Lúc đó góc tới i và góc khúc xạ r đều rất nhỏ nên có thể dùng các công thức gần đúng.

(sin i approx i,;cos r approx { m{1}})

Do đó: ({{sin i} over {{mathop{ m s} olimits} { m{inr}}}} = n Rightarrow {i over r} = n,,,,hay,,,,{r over i} = {1 over n})(1)

Ta lại có: (d = {e over {{ m{cos}},{ m{r}}}}sin left( {i – r} ight)) (2)

Xét tam giác vuông SS’H: (sin i = {d over {SS’}} Rightarrow SS’ = {d over {sin i}})(3)

Thế (2) vào (3)

(SS’ = {{esin left( {i – r} ight)} over {{ m{cos}},{ m{r}}sin i}} = {{eleft( {i – r} ight)} over i} = eleft( {1 – {r over i}} ight))  (4)

Thế (1) vào (4) ta được: (SS’ = eleft( {1 – {1 over n}} ight))(Công thức tính độ dời của ảnh).

     a) Theo giả thiết e = 6cm, n = 1,5, SH = 20cm

         Suy ra độ dời ảnh: (SS’ = eleft( {1 – {1 over n}} ight) = 6left( {1 – {1 over {1,5}}} ight) = 2left( {cm} ight))

 Vậy vị trí của ảnh cách bản mặt song song là S’H = 20 – 2 = 18 (cm)

    b) Vật đặt song song với bản thì ta có ảnh ảo A’B’ = AB = 2 cm và ảnh dời đi một đoạn

(BB’ = eleft( {1 – {1 over n}} ight))

( Rightarrow BB’ = 6left( {1 – {1 over {1,5}}} ight) = 2left( {cm} ight))

Vậy vị trí của ảnh cách bản mặt song song là 18 cm