Công thức tính bản mặt song song (hay, chi tiết)

Bài viết Công thức tính bản mặt song song Vật Lí lớp 11 hay nhất gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính bản mặt song song.

Công thức tính bản mặt song song (hay, chi tiết)

1. Định nghĩa bản mặt song song

- Bản mặt song song là một môi trường trong suốt và đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng song song.

- Tia sáng đi qua bản mặt song song bị khúc xạ hai lần tại hai mặt của bản, tia ló ra ở mặt thứ hai song song với tia tới.

Ví dụ: Một tấm thủy tinh phẳng có hai mặt song song nhau là một bản mặt song song.

Thí nghiệm chiếu ánh sáng đi qua bản thủy tinh:

- Cho một bản mặt song song có bề dày e và chiếu suất tuyệt đối n đặt trong không khí. Hình vẽ biểu diễn đường truyền của tia sáng qua bản mặt song song:

+ Tia sáng SI chiếu vuông góc tới bản mặt song song tại I, tia khúc xạ tương ứng là IJ đi thẳng qua bản mặt song song.

+ Tia sáng SI1 chiếu tới bản mặt song song tại I1, tia khúc xạ tương tứng là I1I2, với góc tới i1 và góc khúc xạ r1 . Tia tới I1I2 có tia khúc xạ là tia I2R, tương ứng là góc tới i2 và r2.

Ta có i1 = r2 và r1 = i2, nên dễ thấy tia ló I2R song song với tia tới SI1.

+ S’ là ảnh của S, là giao điểm của đường kéo dài tia ló I2R và tia ló của tia SI.

+ Gọi d là độ dời ngang của tia sáng qua bản mặt song song, là khoảng cách giữa tia ló và tia tới.

+ Gọi SS’ là độ dời ảnh

2. Công thức - đơn vị bản mặt song song

Khoảng cách giữa tia sáng tới và tia ló gọi là độ dời ngang của tia sáng, được xác định bởi công thức :

Trong đó:

+ d là khoảng cách tia tới và tia ló ứng với góc tới i.

+ i là góc tới của tia sáng đến mặt thứ nhất;

+ r là góc giữa tia ló ra khỏi mặt thứ 2 của bản mặt với pháp tuyến.

+ e là độ dày của bản.

Độ dời ảnh là SS’ được xác định bởi công thức:

Trong đó:

+ i là góc tới của tia sáng đến mặt thứ nhất;

+ r là góc giữa tia ló ra khỏi mặt thứ 2 của bản mặt với pháp tuyến.

+ SS’ là khoảng cách giữa ảnh và vật sáng.

+ e là độ dày của bản.

3. Mở rộng công thức tính bản mặt song song

Nếu góc tới i rất nhỏ thì độ dời ảnh được xác định bởi công thức:

4. Bài tập ví dụ tính bản mặt song song

Bài 1 : Một bản mặt song song có bề dày 10 (cm), chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới 450 . Khoảng cách giữa giá của tia tới và tia ló là bao nhiêu?

Bài giải:

Áp dụng công thức khúc xạ ánh sáng, ta có:

=> r = 280

Khoảng cách giữa giá của tia tới và tia ló là

Bài 2: Một bản hai mặt song song có bề dày 6 (cm), chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Điểm sáng S cách bản 20 (cm). Ảnh S’ của S qua bản hai mặt song song cách S một khoảng bao nhiêu?

Bài giải:

Khi góc tới rất nhỏ, ta áp dụng công thức độ dời ảnh:

Vậy ảnh của điểm sáng cách điểm sáng 2 cm.

Đáp án: 2 cm

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 11 quan trọng hay khác:

• Công thức Lăng kính đầy đủ, chi tiết

• Công thức tính góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính hay, chi tiết

• Công thức Thấu kính đầy đủ, chi tiết

• Công thức tính tiêu cự hay, chi tiết

• Công thức tính tiêu cự của thấu kính mỏng hay, chi tiết