Giải Bài 5.8 trang 17 SBT Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Phân tích đề bài

- Lần 1: tia sáng đi từ khối chất trong suốt ra không khí. Khi đó góc tới (trong khối chất) là $i_1 = 30°$, còn góc khúc xạ (trong không khí) là $r_1 = 45°$.
- Nhận xét: khi ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt ra không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới ($45° > 30°$), phù hợp với hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Áp dụng tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng

Theo tính chất thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng: nếu đảo ngược chiều truyền, tia sáng vẫn đi theo đúng đường cũ. Vì vậy cặp góc ở mặt phân cách giữa khối chất và không khí vẫn giữ nguyên, chỉ đổi vai trò cho nhau.

- Ở lần 1 (khối chất $\rightarrow$ không khí): góc trong khối chất là $30°$, góc trong không khí là $45°$.
- Ở lần 2 (không khí $\rightarrow$ khối chất): ta cho góc tới trong không khí là $i_2 = 45°$.

Đây chính là đường truyền ngược lại của lần 1 (góc trong không khí bằng $45°$). Do đó góc khúc xạ trong khối chất phải bằng đúng góc tương ứng ở lần 1, tức là:

$$r_2 = 30°$$

Kiểm tra lại

Tia sáng đi từ không khí vào khối chất trong suốt (môi trường chiết quang hơn) nên góc khúc xạ phải nhỏ hơn góc tới: $30° < 45°$ — đúng với quy luật khúc xạ. Kết quả phù hợp.

Kết luận: Góc khúc xạ bằng $30°$.

Đáp số