Giải Bài 6.5 trang 19 SBT Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Phân tích: Có ba môi trường trong suốt: không khí (chiết suất $n = 1$) và hai môi trường có chiết suất $n_1$, $n_2$ với $n_2 > n_1$ (và $n_1, n_2 > 1$ vì chúng chiết quang hơn không khí).

Hiện tượng phản xạ toàn phần (ứng với góc tới hạn $i_{th}$) chỉ xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn. Công thức tính góc tới hạn:

$$\sin i_{th} = \frac{n_{\text{kém}}}{n_{\text{hơn}}}$$

Vì tử số luôn nhỏ hơn mẫu số nên luôn có $\sin i_{th} < 1$.

Xét các cặp môi trường có thể cho phản xạ toàn phần:

- Từ môi trường $n_1$ sang không khí: $\sin i_{th} = \dfrac{1}{n_1}$ → đáp án B có thể.
- Từ môi trường $n_2$ sang không khí: $\sin i_{th} = \dfrac{1}{n_2}$ → đáp án C có thể.
- Từ môi trường $n_2$ sang môi trường $n_1$ (vì $n_2 > n_1$): $\sin i_{th} = \dfrac{n_1}{n_2}$ → đáp án D có thể.

Xét đáp án A: $\dfrac{n_2}{n_1}$. Vì $n_2 > n_1$ nên $\dfrac{n_2}{n_1} > 1$, không thể là giá trị của sin một góc. Hơn nữa biểu thức này ứng với chiều truyền từ môi trường chiết quang kém ($n_1$) sang chiết quang hơn ($n_2$) — là chiều không xảy ra phản xạ toàn phần.

Kết luận: Biểu thức không thể là $\sin i_{th}$ là $\dfrac{n_2}{n_1}$ → chọn A.

Đáp số