On tap Khuc xa as 11 NC.doc

3 Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.. 4 Hiện tượng phản xạ toàn phần: a Trường hợp ánh sáng truyền theo chiều t

n21 = 2 1

n  v

21

sin i n sin r 

sinigh = n21 = 2

1

n n

CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1) Định luật khúc xạ ánh sáng:

Đối với một cặp môi trường trong suốt xác định thì tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ luôn là một hằng số Biểu thức:

VD: Ánh sáng truyền từ không khí sang thủy tinh, ta có nTT – không khí = 1,5

Ánh sáng truyền từ không khí sang nước, ta có nnước – không khí = 1,33  4

3.

 Nếu n21 > 1 : môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1

 Nếu n21 < 1 : môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1

2) Ta có:

v1, v2: lần lượt là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường 1, môi trường 2

Ta có thể viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng: n 1 sini = n 2 sinr.

3) Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

Ta có:

c = 300000 km/s = 3.108 m/s là vận tốc truyền ánh sáng trong chân không

v là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường trong suốt đang xét

Do v < c nên ta luôn có n > 1.

4) Hiện tượng phản xạ toàn phần:

a) Trường hợp ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường chiết quang kém n1 sang môi trường chiết quang hơn n2 (với n2 > n1) thì mọi tia tới đều có tia khúc xạ với r < i (hay tia khúc xạ bị lệch về gần pháp tuyến)

b) Trường hợp ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường chiết quang hơn n1 sang môi trường chiết quang kém n2 (với n2 <

n-1) thì những tia tới có góc tới i > igh sẽ bị phản xạ toàn phần

Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần i gh :

Khi i = igh thì r = 900 (ta có thể nói hiện tượng phản xạ toàn phần bắt đầu xảy ra)



5) Ảnh của một vật cho bởi lưỡng chất phẳng:

Xét một người đặt mắt trong không khí nhìn điểm sáng S dưới một bể nước theo

phương gần như vuông góc với mặt nước (i nhỏ, r nhỏ)

 Mắt nhìn thấy ảnh ảo S’ của điểm S ở gần mặt thoáng hơn S (Hình)

S'H = nnước =

4

3 hay SH =

4

3.S’H

6) Bản mặt song song:

Tia ló JR song song với tia tới SI (Hình)

 Độ dời tia: IK = esin(i r)

cos r



 Độ dời ảnh: SS’ = e(1 -1

n) khi nhìn qua bản mặt theo phương gần như vuông góc

với bản mặt (i nhỏ, r nhỏ)

n = c v

Mặt phân cách

S S’

R

i

r

MT1

n1

MT2

n2 (n2 < n1)

S

e

I K

r r’

ĐS : 480.

3) Một tia sáng đi từ thủy tinh (chiết suất n = 1,5) đến mặt giới hạn với một chất lỏng (chiết suất n’ = 1,3) phải có góc tới

thỏa mãn điều kiện nào thì bị phản xạ toàn phần?

ĐS : i  600

4) Tính vận tốc truyền ánh sáng trong một tấm thủy tinh, biết rằng một tia sáng chiếu từ không khí đến tấm thủy tinh đó với

góc tới 600 thì cho tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ

ĐS : v = 3.108m/s

5) Một người quan sát một hòn sỏi coi như một điểm sáng A ở dưới đáy một bể nước có chiều sâu h, theo phương vuông góc

với mặt nước Người ấy thấy hình như hòn sỏi được nâng lên gần mặt nước, theo phương thẳng đứng, đến điểm A’

a) Hãy chứng minh công thức sau đây về độ nâng AA’ của ảnh: AA’ =

h(1-n

1

) với n là chiết suất của nước

b) Biết khoảng cách từ A’ đến mặt nước là 60cm Tính chiều sâu của bể nước Cho n = 4/3

ĐS : a) … ; b) 80cm.

6) Một người nhìn một vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng Đổ nước vào chậu, người ấy thấy vật gần mình thêm 5cm.

Chiết suất của nước là n = 4/3 Tính chiều cao của lớp nước đã đổ vào chậu

ĐS : h = 20cm.

7) Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng, đáy nằm ngang, chứa đầy nước Phần cọc nhô trên mặt nước dài

0,6m Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m, ở dưới đáy bể dài 1,7m Tính chiều sâu của bể nước Chiết suất của nước là 4/3

ĐS : h = 1,2m.

8) Một cái máng nước sâu b = 30cm, rộng a = 40cm có hai thành bên thẳng đứng Đúng lúc máng cạn nước thì bóng râm của

thành A kéo dài tới đúng chân của thành B đối diện (Hình) Người ta đổ nước vào máng đến

một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7cm so với trước Biết chiết suất của nước là n

= 4/3 Hãy tính h Vẽ tia sáng giới hạn bóng râm của thành máng khi có nước

ĐS : h = 12cm.

9) Một bản mặt song song bằng thủy tinh có bề dày e = 10cm, chiết suất n = 1,5 được đặt

trong không khí Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới là i = 450 Chứng tỏ rằng khi ló ra

khỏi bản thủy tinh thì tia ló song song với tia tới đầu tiên Vẽ đường đi của tia sáng qua bản Tính khoảng cách giữa giá của tia ló và tia tới (độ dời tia)

ĐS: Độ dời tia d  3,3cm.

10) Một bản mặt song song có bề dày e = 6cm và chiết suất n = 1,5 Tính độ dời của một điểm sáng A khi nhìn nó qua bản

mặt song song này theo phương vuông góc với hai mặt giới hạn trong các trường hợp:

a) Bản mặt và điểm sáng đặt trong không khí b) Bản mặt và điểm sáng đặt trong nước có chiết suất n’ = 4/3

ĐS : a) 2cm ; b) 2/3 cm.

11) Một ngọn đèn nhỏ S nằm dưới đáy của một bể nước nhỏ, sâu 20cm Hỏi phải thả nổi trên mặt nước một tấm gỗ mỏng có

vị trí, hình dạng và kích thước nhỏ nhất là bao nhiêu để vừa vặn không có tia sáng nào của ngọn đèn lọt qua mặt thoáng của nước Chiết suất của nước là 4/3

ĐS : Tấm gỗ hình tròn, tâm nằm trên đường thẳng đứng qua S, bán kính R  22,7cm.

12) Một miếng gỗ hình tròn, bán kính 4cm Ở tâm O, cắm thẳng góc một đinh OA Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước

có chiết suất n = 1,33 = 4/3 Đinh OA ở trong nước

a) Cho OA = 6cm Mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước bao nhiêu?

b) Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thấy đầu A của đinh

c) Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n’ Khi giảm chiều dài OA của đinh tới 3,2cm thì mắt không thấy được đầu A của đinh nữa Tính n’

ĐS: a) 4,5cm ; b) 3,5cm ; c) n’ = 1,28.

C D

CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM KHÚC XẠ ÁNH SÁNG PHẢN XẠ TỒN PHẦN.

1) Chọn câu đúng Chiết suất tỉ đối giữa mơi trường khúc xạ và mơi trường tới

C bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của mơi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của mơi trường tới

D bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của mơi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của mơi trường tới

2) Chiết suất tỉ đối giữa mơi trường khúc xạ và mơi trường tới

C tuỳ thuộc vận tốc của ánh sáng trong hai mơi trường D tuỳ thuộc gĩc tới của tia sáng

3) Chiết suất tỉ đối giữa hai mơi trường

A cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay ít khi đi từ mơi trường này vào mơi trường kia

B càng lớn khi gĩc tới của tia sáng càng lớn

4) Chọn câu đúng Chiết suất tuyệt đối của một mơi trường truyền sáng

5) Hãy chỉ ra câu sai.

A Chiết suất tuyệt đối của mọi mơi trường trong suốt đều lớn hơn 1

B Chiết suất tuyệt đối của chân khơng được quy ước là 1

C Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong mơi trường nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân khơng bao nhiêu lần

D Chiết suất tỉ đối giữa hai mơi trường luơn lớn hơn 1

6) Tốc độ ánh sáng trong chân khơng là c = 3.108 m/s Kim cương cĩ chiết suất n = 2,42 Tốc độ truyền ánh sáng trong kim cương (tính trịn) là:

7) Chiếu một tia sáng từ nước, cĩ chiết suất n =

3

4

, tới mặt phân cách với khơng khí với gĩc tới i = 60 Khi đĩ

A tia sáng truyền vào khơng khí với gĩc khúc xạ là r = 4,50

B tia sáng truyền vào khơng khí với gĩc khúc xạ là r = 60

C tia sáng truyền vào khơng khí với gĩc khúc xạ là r = 80

D khơng cĩ tia khúc xạ truyền trong khơng khí

8) Một tia sáng truyền trong khơng khí tới mặt thống của một chất lỏng Tia phản xạ và tia khúc xạ vuơng gĩc với nhau.

Trong các điều kiện đĩ, giữa gĩc tới i và gĩc khúc xạ r cĩ hệ thức liên hệ nào?

A i = r + 900 B i + r = 900 C i = 1800 – r D r = 1800 – 2i

9) Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra khơng khí Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuơng gĩc với nhau Nước cĩ

chiết suất là 4

3 Gĩc tới của tia sáng (tính trịn số) là

A 370 B 420 C 530 D 490

10) Mắt của một người đặt trong khơng khí nhìn xuống đáy một chậu cĩ chứa một chất lỏng trong suốt cĩ chiết suất n Chiều

cao lớp chất lỏng là 20 cm Mắt thấy đáy chậu dường như cách mặt thống của chất lỏng là h thì ta cĩ:

D khơng thể kết luận được vì chưa biết chiết suất n của chất lỏng là bao nhiêu

13) Có hai môi trường trong suốt 1 và 2 Đặt n : chiết suất của môi trường ; v : vận tốc truyền ánh sáng.

Môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1 nếu có điều kiện nào kể sau :

14) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng luôn luôn xảy ra khi tia sáng

A truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất bằng nhau

B truyền từ môi trường trong suốt có chiết suất n1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt khác có chiết suất n2 > nl với góc tới khác 0

C truyền từ môi trường trong suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với môi trường trong suốt khác có chiết suất n2 < nl với góc tới khác 0

D truyền từ môi trường trong suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với môi trường trong suốt khác có chiết suất n2 < nl và với góc tới i thoả mãn sini >

1

2

n

n

15) Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2 với n2 > n1, thì

C xảy ra đồng thời phản xạ và khúc xạ D hoặc xảy ra phản xạ hoặc xảy ra khúc xạ

16) Chọn câu sai

Khi một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2 với n2 > n1, thì

A luôn luôn có tia khúc xạ đi vào môi trường thứ hai B góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i

17) Chọn câu sai Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

A khi góc tới i tăng thì góc khúc xạ r cũng tăng.

B hiệu số i - r cho biết góc lệch của tia sáng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường

C nếu góc tới i bằng 0 thì tia sáng không bị lệch khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường

D góc khúc xạ r tỉ 1ệ thuận với góc tới i

18) Chọn câu sai Cho một chùm tia sáng song song tới mặt phân cách giữa hai môi trường.

A Chùm tia bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách

B Góc khúc xạ r có thể lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới i.

C Chiết suất n2 của môi trường khúc xạ càng lớn thì chùm tia bị gãy khúc càng nhiều.

D Góc lệch của chùm tia khi đi qua mặt phân cách càng lớn khi chiết suất nl và n2 của hai môi trường tới và khúc xạ càng khác nhau

………

19) Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2, điều kiện đầy đủ để xảy ra phản xạ toàn phần là

C n1 < n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn D n1 > n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn

20) Có tia sáng truyền từ không khí vào ba môi trường (1), (2), (3) như hình.

Phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường nào tới môi trường nào ?

A Từ (l) tới (2) B Từ (l) tới (3).C Từ (2) tới (3) D A, B, C đều đúng.

21) Cho một tia sáng đi từ nước (n = 4

3) ra không khí Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới (tính tròn):

22) Câu nào dưới đây không đúng?

A Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn

B Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn

C Khi chùm sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm sáng khúc xạ

D Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần như bằng cường độ chùm sáng tới

23) Chọn câu sai Khi một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 tới mặt phân cách với một môi trường có chiết suất n2

với n2 < n1 thì

A có tia khúc xạ đối với mọi phương của tia tới B tỉ số giữa sini và sinr là không đổi khi cho góc tới thay đổi

B góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i D góc khúc xạ thay đổi từ 0 tới 900 khi góc tới i biến thiên.

24) Ba môi trường trong suốt là không khí và hai môi trường khác có các chiết suất tuyệt đối n1, n2 (với n2 > n1) Lần lượt cho

ánh sáng truyền đến mặt phân cách của tất cả các cặp môi trường có thể tạo ra Biểu thức nào kể sau không thể là sin của góc

giới hạn igh đối với cặp môi trường tương ứng?

A

1

1

1

n C

1

2

n

n D

2

1

n

n .