Lưỡng chất phẳng, bản mặt song song vật lý 11

LƯỠNG CHẤT PHẲNG. BẢN MẶT SONG SONG
I. LƯỠNG CHẤT PHẲNG
1. Định nghĩa:
Lưỡng chất phẳng là một cặp môi trường trong suốt, chiết suất khác nhau, ngăn cách
nhau bởi một mặt phẳng.

2. Thiết lập công thức xác định vị trí ảnh
Xét một chùm tia sáng từ điểm A ở đáy chậu đi qua mặt thoáng của nước ra ngoài
không khí.
Giao điểm của chùm tia ló là ảnh A’ cho bởi lưỡng chất phẳng nước và không khí.

Để có ảnh rõ góc tới của tia sáng i phải nhỏ.
Ta có:

sini n2

sinr n1

(1)


Mặt khác: tani 

HI
;
HA

tanr 

Vì góc tới i nhỏ nên: tani  sini ;
Từ (1) và (2)

Suy ra:

HI
HA '



tani HA '

tanr HA

(2)

tanr  sinr

n2 HA '

n1 HA

HA ' HA

n2
n1

Công thức trên được áp dụng trong trường hợp điều kiện tương điểm được
thỏa mãn:
Lưỡng chất phẳng chỉ nhận những chùm tia sáng hẹp.
Các chùm sáng ấy phải rọi gần như vuông góc với mặt lưỡng chất.

II. BẢN MẶT SONG SONG
1. Định nghĩa
Bản mặt song song là một lớp môi trường trong suốt, giới hạn bởi hai mặt phẳng
song song.

2. Tác dụng bản mặt song song đối với sự truyền của một tia sáng.
Theo định luật khúc xạ ánh sáng.
Tại I: sini1  n sinr1
Tại J: sini2  n sinr2
Ta thấy: r1  r2  sinr1  sinr2


Vậy: Tia sáng qua bản mặt song song không thay đổi phương truyền mà chỉ dời
ngang một đoạn x.

X

e sin(i  r)
cosr

3. Thiết lập công thức xác định vị trí ảnh.
Xét một vật AB đứng trước một bản mặt song song có bề dày là e cho ảnh A’B’.

Theo định luật khúc xạ ánh sáng

sini  n sinr 

sinr 1

sini n

Ta có: JH  IH.tanr  MH.tani
Tia sáng đến với góc nhỏ
Suy ra: MH  IH.

tanr sinr

tani sini

tanr
1
1
 IH.  e.
tani
n
n

AA '  IM  IH  MH  e 




Suy ra: AA '  e  1 

e
n

1

n

Vậy: Một vật AB đứng trước một bản mặt song song, thì bản cho một ảnh khác bản
chất vật, bằng vật, cùng chiều vật, nhưng bị dịch chuyển theo chiều truyền tia sáng.


III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài tập 1
Một người đặt mắt cách mặt nước 10 cm nhìn thấy ảnh một vật dưới đáy một chậu
nước theo phương thẳng đứng, đáy chậu cách mặt nước 20 cm. Chiết suất của
nước là 4/3. Xác định vị trí của ảnh cách mắt người bao nhiêu?
Bài tập 2
Mắt người quan sát và cá ở hai vị trí đối xứng nhau qua mặt thoáng và cách nhau
1,20 m. Nước có chiết suất n = 4/3. Cá thấy mắt người cách nó bao xa?
Bài tập 3
Cho bản hai mặt song song có bề dày e = 6 cm, chiết suất n = 1,5. Tính khoảng
cách vật - ảnh trong các trường hợp:
a. A và bản đều đặt trong không khí.
b. A và bản đều đặt trong nước (chiết suất n’ = 4/3).
c. A đặt trong nước, mặt kia của bản tiếp giáp với không khí. (Cho AH = 20 cm).