Đặt một vật phẳng nhỏ vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm cách kính 100 cm.. Ảnh của một vật thật qua một thấu kính ngược chiều với vật, cách vật 100 cm và cách k
Trang 1Chiếu một tia sáng với góc tới đi từ thuỷ tinh ra không khí Cho biết chiết suất thuỷ tinh bằng Góc
khúc xạ của tia sáng bằng
2.
Khi chiếu một tia sáng từ chân không vào một môi trường trong suốt thì thấy tia phản xạ vuông góc với tia tới
góc khúc xạ chỉ có thể nhận giá trị bằng
3.
Hiện tượng phản xạ toàn phần được ứng dụng trong
4.
Một cái máng nước sâu 30 cm, rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng Đúng lúc máng cạn nước thì có bóng
râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì
bóng của thành A ngắn bới đi 7 cm so với trước Biết chiết suất của nước bằng Độ cao h là
ĐÁP ÁN BÀI TẬP
PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam
Áp dụng biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng
Tia sáng đi từ môi trường chân không sang môi trường trong suốt khác thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
Tia phản xạ vuông góc với tia tới nên
Ứng dụng phản xạ toàn phần trong cáp dẫn sáng trong nội soi
BÀI 07 : PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ
n1sin i = n2s inr → s inr = n1sin i = sin 300 = → r = 450
n2
√2 1
√2 2
i + r = 900; i > r → r < i + r2 = 450→ r < 450→ r = 400
4 3
Trang 2Một điểm sáng S nằm trong chất lỏng có chiết suất n, cách mặt chất lỏng một đoạn 12 cm, phát ra chùm sáng
hẹp đến gặp mặt phân cách với không khí tại điểm I với góc tới rất nhỏ, tia ló truyền theo phương IR Đặt mắt
trên phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’ của S dường như cách mặt chất lỏng một khoảng 10 cm Chiết suất của
chất lỏng là
6.
Tia sáng đi từ thuỷ tinh đến mặt phân cách với nước Điều kiện của góc tới i để không
có tia khúc xạ trong nước là
Theo bài ra ta có
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng có
Do góc tới i rất nhỏ nên r rất nhỏ
Góc tới
Ta có
Từ
Để không có tia khúc xạ thì
KC = 7 cm
→ HC − HK = 7 cm ⇔ h (tan i − tan r) = 7 cm
BC
40
30 43
AC = 50 cm → sin i = AB=
AC
4 5 sin r = sin in = : =4
5
4 3
3 5
→ cosr = 1 − sin2r = → tan r = 4
5
3 4
→ h ( − ) = 7 cm → h = 12 cm.43 34
→ sin i ≈ i; sin r ≈ r; i = nr
i = ISN → n sin i = n′sin r → ni = n′r (1)
NI = tan i SN = tan r S′N → SN i = S′N r (2)
(1) (2) →
n = SN n′= = 1, 2
S′N
12 10
3
41048 ≤ i < 62044
Trang 3Chiết suất của nước là , của kim cương 2,42 Góc tới giới hạn phản xạ toàn phần của kim cương đối với
nước là
8.
Lăng kính có chiết suất bằng 1,55 và góc chiết quang A Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc được chiếu vuông góc đến mặt trước của lăng kính Chùm tia ló sát mặt sau của lăng kính, góc chiết quang bằng
9.
Một bể nước có độ sâu là 60 cm Ở mặt nước, đặt một tấm gỗ có bán kính r Một nguồn sáng S đặt dưới đáy bể
và trên đường thẳng đi qua tâm của tấm gỗ Biết chiết suất của nước là , để tia sáng từ S không truyền ra
ngoài không khí thì r có giá trị nhỏ nhất là
10.
Cho một lăng kính có góc chiết quang và chiết suất Chiếu một tia sáng, nằm trong một tiết diện
thẳng của lăng kính, vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới Góc lệch của tia sáng là
Để không có tia khúc xạ thì
Ta có
Áp dụng công thức lăng kính
Để tia sáng đi từ đáy bể không truyền ra ngoài không khí thì lúc này tia sáng đi đến rìa của tấm gỗ sẽ xảy ra
hiện tượng phản xạ toàn phần
i ≥ igh; sin igh= nn2= =
1
4 3
1, 5 89
→ igh = 62044′ → i ≥ 62044′
4 3
i ≥ igh
sin igh = n2= = → igh= 33026′
n1
4 3
2, 42
200 363
i1= 0 → r1 = 0, i2 = 900 A = r1+ r2→ r2 = A
n sinA = sini 2 → 1, 55.sinA = sin900= 1 → A = 40, 10
4 3
sin igh = =34 r
r2+ h2
→ 16r2 = 9h2+ 9r2→ 7r2 = 9h2 → r = 3h ≃ 68 cm
√7
i1= 450
Trang 4Đặt một vật phẳng nhỏ vuông góc với trục chính của thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm cách kính 100 cm Ảnh của vật
12.
Ảnh của một vật thật qua một thấu kính ngược chiều với vật, cách vật 100 cm và cách kính 25 cm Đây là một
thấu kính
13.
A ảnh thật, trước thấu kính, cao gấp hai lần vật B ảnh ảo, trước thấu kính, cao bằng nửa lần vật.
C ảnh thật, sau thấu kính, cao gấp hai lần vật D ảnh thật, sau thấu kính, cao bằng nửa lần vật
Đặt một vật sáng vuông góc với trục chính của thấu kính phân kì có tiêu cự đặt cách thấu kính 25 cm Ảnh của vật qua thấu kính là
14 Đặt một vật phẳng nhỏ rất gần và vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ Phía sau thấu kính đặt
một màn ảnh song song với vật và cách vật 150 cm Trong khoảng giữa màn và vật ta tìm thấy hai vị trí đặt
thấu kính cách nhau 30 cm cho ảnh của vật hiện rõ trên màn Tiêu cự của thấu kính là
Vậy góc lệch
Ta có
Vậy ảnh ngược chiều và bằng vật
Ta có
Vậy thấu kính là thấu kính hội tụ có tiêu cự 18,75 cm
Áp dụng công thức thấu kính
Vậy ảnh ảo, trước thấu kính, cao bằng nửa lần vật
i1= 450
A = r1+ r2 = 600; sini1 = n sinr1→ √2 sinr1 = sin450
r1= 300hayr2 = 300
sini2= n sinr2= √2 sin300i2= 450
D = i1+ i2− A = 300
1 3
1 3 1
4
1 4
1
f
1 d
1
d′
1
d′
1 20
1 100
1 25
→ d′ = 25cm
→ k = − = −dd′ 10025 = −14
1 4
cm
100 3 cm
100 3
d + d′ = 100 cm
d′ = 25cm → d = 75cm
→ f = d d′ = = 18, 75cm > 0
d + d′
25.75 100
−25 cm
= +
1 f
1 d
1
d′
df
d−f
25.(−25) 25+25
d ′
d
12,5
25 12
Trang 5A 32 cm B 60 cm C 36 cm. D 30 cm.
15.
Vật sáng AB đặt trên trục chính và vuông góc với trục chính của một thấu kính phân kỳ có tiêu cự 20 cm Để
ảnh của vật cách thấu kính 10 cm thì vật cách thấu kính một khoảng
16.
A cách thấu kính lớn hơn 15 cm. B cách thấu kính lớn hơn 30 cm
Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm Đặt một vật sáng trước thấu kính, để hứng được ảnh trên màn thì đặt vật
17.
Vật AB đặt thẳng góc trục chính thấu kính hội tụ, cách thấu kính 20 cm Biết thấu kính có tiêu cự 10 cm,
khoảng cách từ vật đến ảnh là
Theo bài ra ta có
Để có hai vị trí khác nhau cho ảnh hiện roc trên màn thì phương trình trên có hai nghiệm phân biệt
hai vị trí cách nhau khoảng 30 cm
Áp dụng công thức thấu kính
Để hứng được ảnh trên màn thì ảnh là ảnh thật
Ta có
Áp dụng công thức thấu kính
Khoảng cách từ vật đến ảnh bằng
d + d′ = 150cm
f = d+dd.d′′=
d(150−d) 90
→ d2− 150d + 150f = 0
d1, d2: d1= 75 + √Δ′
d2= 75 − √Δ′
|d2− d1| = 2 Δ′= 30 → 752− 150f = 152 → f = 36cm
20
= +
1
f
1
d
1
d′
f = −20cm; d′ = −10cm
d = dd′−f′f = (−10).(−20)−10+20 = 20cm
→ d′ = > 0 → d > f
→ d > 15cm
df d−f
d = 20 cm
f = 10 cm
= +
1
f
1
d
1
d′
d − f
20.10
20 − 10
Trang 6Vật AB cao 2 cm được đặt vuông góc trục chính của thấu kính hội tụ và cách thấu kính 20 cm thì thu ảnh rõ nét trên màn cao 3 cm Tiêu cự của thấu kính là
19.
Một vật sáng đặt cách màn 4 m Đặt một thấu kính giữa vật và màn thì thu được ảnh rõ nét trên màn cao gấp 3
lần vật Độ tụ của thấu kính bằng
20.
Khoảng cách từ vật đến tiêu điểm vật của một thấu kính hội tụ bằng khoảng cách từ ảnh thật đến tiêu điểm
ảnh của thấu kính Độ phóng đại ảnh là
Ta có
Ta có
Theo bài ra ta có
Lại có
d + d′ = 20 + 20 = 40 cm
d ′
d 32 3d2
d.d ′
d+d ′
20.30 50
dp
3
4
2
d + d′ = 4 m; dd′= 3
→ { d = 1m
d′= 3m
D = = + = + = dp1f 1d d1′ 1
1 13 43
1 4 1
=
d − f
d′− f
1 4
→ d′ = 4d − 3f
1
f
1 d
1
d′
1 f
1 d
1 4d − 3f
→ 4d2− 8df + 3f2 = 0
d = 1, 5f
d = 0, 5f → [
d′ = 3f
d′ = −f (L)
d
f
3
2
d
f 12
d
3f
1, 5f