ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Khoa học tự nhiên - Định luật khúc xạ ánh sáng

Bể chứa nước có thành cao 80cm và đáy phẳng dài 120cm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng một góc 300so với phương ngang. Độ dài

11/11

Bể chứa nước có thành cao 80cm và đáy phẳng dài 120cm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng một góc 300so với phương ngang. Độ dài của bóng đen tạo thành dưới đáy bể là:

16,6cm

\(20\sqrt 3 \)cm

85,9cm

51,25cm

Giải thích

Ta có, ánh nắng chiếu nghiêng một góc 300so với phương ngang =>i = 600

Từ hình vẽ ta có:

\[\tan i = \frac{x}{{MA}} \to x = MAtan60 = 20\sqrt 3 cm\]

\[{\rm{sinr}} = \frac{{HJ}}{{\sqrt {H{I^2} + H{J^2}} }}\]

+ Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

\[\begin{array}{*{20}{l}}{\frac{{\sin i}}{{{\rm{sinr}}}} = n \leftrightarrow \frac{{\sin {{60}^0}}}{{\frac{{HJ}}{{\sqrt {H{I^2} + H{J^2}} }}}} = \frac{4}{3} \to \frac{{HJ}}{{\sqrt {H{I^2} + H{J^2}} }} = \frac{{3\sqrt 3 }}{8}}\\{ \leftrightarrow \frac{{H{J^2}}}{{H{I^2} + H{J^2}}} = \frac{{27}}{{64}} \to H{J^2} = \frac{{27}}{{37}}H{I^2} \to HJ = \sqrt {\frac{{27}}{{37}}} .60 = 51,25cm}\end{array}\]

Vậy vệt sáng ở dưới đáy bể là: \[y = x + HJ = 20\sqrt 3 + 51,25 = 85,9cm\]

Đáp án cần chọn là: C