TÓM TẮT LÍ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP KHÚC XẠ - PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Trung tâm gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC xin giới thiệu phần TÓM TẮT LÍ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP KHÚC XẠ - PHẢN XẠ TOÀN PHẦN nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tư liệu học tập. Chúc các bạn học tốt môn học này.

Ngày đăng: 09-07-2016

38,852 lượt xem

1. Tóm tắt lý thuyết hiện tượng khúc xạ ánh sáng

* Các công thức:

+ Định luật khúc xạ: sini/sinr = n21 = n2nhay n1sini = n2sinr.

+ Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc ánh sáng:

n21 = n2/n1 v2/v1 = ; c/v .

n: là chiết suất của môi trường; n1 chiết suất của môi trường 1; n2 chiết suất của môi trường 2

v1: vận tốc của ánh sáng trong môi trường 1; v2: vận tốc của ánh sáng trong môi trường 2

c: vận tốc của ánh sáng trong chân không (m/s)

2.  Phương pháp giải

Để tìm các đại lượng có liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng ta viết biểu thức liên quan đến các đại lượng đã biết và đại lượng cần tìm rồi suy ra và tính đại lượng cần tìm. Trong một số trường hợp cần phải vẽ hình và dựa vào hình vẽ để tính một số đại lượng.

3. Bài tập vận dụng

Bài 1. Tia sáng đi từ nước có chiết suất n1 = 4/3 sang thủy tinh có chiết suất n2 = 1,5. Tính góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới, biết góc tới i = 300.

Bài 2. Tia sáng truyền trong không khí tới gặp mặt thoáng của chất lỏng có chiết suất n = √3. Ta được hai tia phản xạ và khúc xạ vuông góc với nhau. Tính góc tới.

Bài 3. Một cây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất n = 4/3. Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30 cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40 cm và dưới đáy bể nước dài 190 cm. Tính chiều sâu của lớp nước.

Bài 4. Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì 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 bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Tính h.

Bài 5. Một người ngồi trên bờ hồ nhúng chân vào nước trong suốt. Biết chiết suất của nước là n = 4/3.

a) Khoảng cách thực từ bàn chân người đó đến mặt nước là 36 cm. Hỏi mắt người đó cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu?

b) Người này cao 1,68 m, nhìn thấy một hòn sỏi dưới đáy hồ dường như cách mặt nước 1,5 m. Hỏi nếu đứng dưới hồ thì người ấy có bị ngập đầu không?.

Bài 6. Tính vận tốc của ánh sáng trong thủy tinh. Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,6 và vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.10m/s.

Bài 7. Tính vận tốc của ánh sáng truyền trong môi trường nước. Biết tia sáng truyền từ không khí với góc tới là i = 600 thì góc khúc xạ trong nước là r = 400. Lấy vận tốc ánh sáng ngoài không khí c = 3.10m/s.

4. Hướng dẫn giải

Bài 1. Ta có: sini/sinr = n21 = n2n1

sinr = n1/n2sini = sin26,40 => r = 26,40;

D = i – r = 3,60.

Bài 2. Ta có: sini/sin= n;

vì i’ + r = i + r  => sinr = sin(- i) = cosi

=>  sini/sinsini/cosi = tani = n = tan(π/3) => i = π/3.

Bài 3.

 

hướng dẫn giải bài tập vật lý phổ thông 11 khúc xạ ánh sáng chương trình mới

Ta có: tani = BI/A40/30 = tan530 => i = 530;

sini/sin= n => sinr = sini/n = 0,6 = sin370

=> r = 370;  tanr = HD/I= (CDCH)/IH

=> IH = (C− CH)/tanr = (19040)/0,75 = 200 (cm).

Bài 4.

 

hướng dẫn giải bài tập vật lý phổ thông 11 khúc xạ ánh sáng chương trình mới

Ta có: tani = CI′/ACB/A40/30 = tan530

=> i = 530sini/sinr= n

=> sinr = sini/n = 0,6 = sin370

=> r = 370; tani = IB/h;

tanr = (IBDB)/= (IB7)/h

=> tani/tanIB/(IB7)

=> I’B = 16 (cm); h = IB/tan= 12 (cm).

Bài 5. a) Ta có: d/d′ n1/n2

=> d’ = n1/n2.d = 27 cm.

b) Ta có: h/h′ n1/n2

=> h = n2n1.h’ = 2 m > 1,68 m

nên nếu đứng dưới hồ thì người đó sẽ bị ngập đầu.

Bài 6. Ta có: n = c/v => v = 1,875.108 m/s.

Bài  7. Ta có: c/n và n = sini/sinr

=> c.sinr/sini = 2,227.108 m/s.

5. Bài tập tự làm

1. Một bể chứa nước có thành cao 80 (cm) và đáy phẳng dài 120 (cm) và độ cao mực nước trong bể là 60 (cm), chiết suất của nước là 4/3. ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 300 so với phương ngang. Độ dài bóng đen tạo thành trên đáy bể là:

A. 11,5 (cm)                  B. 34,6 (cm)                C. 51,6 (cm)                D. 85,9 (cm)

2. Một điểm sáng S  nằm trong chất lỏng (chiết suất n), cách mặt chất lỏng một khoảng 12 (cm), phát ra chùm sáng hẹp đến gặp mặt phân cách 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 đó là

A. n = 1,12                   B. n = 1,20                 

C. n = 1,33                   D. n = 1,40

3. Cho chiết suất của nước n = 4/3. Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S mằn ở đáy một bể nước sâu 1,2 (m) theo phương gần vuông góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước một khoảng bằng

A. 1,5 (m)                      B. 80 (cm)                  

C. 90 (cm)                     D. 1 (m)

4. Một người nhìn hòn sỏi dưới đáy một bể nước thấy ảnh của nó dường như cách mặt nước một khoảng 1,2 (m), chiết suất của nước là n = 4/3. Độ sâu của bể là:

A. h = 90 (cm)               B. h = 10 (dm)                       

C. h = 16 (dm)               D. h = 1,8 (m)

5. Một người nhìn xuống đáy một chậu nước (n = 4/3). Chiều cao của lớp nước trong chậu là 20 (cm). Người đó thấy đáy chậu dường như cách mặt nước một khoảng bằng

A. 10 (cm)                     B. 15 (cm)                  

C. 20 (cm)                     D. 25 (cm)

6. 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 khi đó tia ló khỏi bản sẽ

A. hợp với tia tới một góc 450.                        

B. vuông góc với tia tới.        

C. song song với tia tới.                                               

D. vuông góc với bản mặt song song.

7. Một bản mặt song song có bề dày 20 (cm), chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới 450 . Khoảng cách a giữa giá của tia tới và tia ló là:

A. a = 6,6 (cm).           B. a = 4,15 (cm).        

C. a = 3,3 (cm).           D. a = 2,86 (cm).

8. Một bản hai mặt song song có bề dày 9 (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

A. 1 (cm).                    B. 3 (cm).      

C. 2 (cm).                    D. 4 (cm).

9. Một bản hai mặt song song có bề dày 9 (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 bản hai mặt song song một khoảng

A. 10 (cm).                               B. 14 (cm).  

C. 17 (cm).                              D. 22(cm).

10. Chiếu một chùm tia sáng song song trong không khí tới mặt nước ( n = 4/3) với góc tới là 450. Góc hợp bởi tia khúc xạ và tia tới là:

A. D = 70032’.               B. D = 450.                 

C. D = 25032’.               D. D = 12058’.

11. Một chậu nước chứa một lớp nước dày 24 (cm), chiết suất của nước là n = 4/3. Mắt đặt trong không khí, nhìn gần như vuông góc với mặt nước sẽ thấy đáy chậu dường như cách mặt nước một đoạn bằng

A. 32 (cm).                    B. 8 (cm).                   

C. 18 (cm).                    D. 23 (cm).

12. Khi ánh sáng đi từ nước (n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là:

A. igh = 41048’.              B. igh = 48035’.                       

C. igh = 62044’.              D. igh = 38026’.

13. Cho một tia sáng đi từ nước (n = 4/3) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:

A. i < 480.                                B. i > 420.   

C. i > 490.                                D. i > 430.

14.  Tia sáng đi từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân cách với nước (n2 = 4/3). Điều kiện của góc tới i để không có tia khúc xạ trong nước là:

A. i ≥ 62044’.               B. i < 62044’.                          

C. i ≥ 41048’.               D. Cả A và C đều đúng.

15. Một miếng gỗ hình tròn, bán kính 4 (cm). ở tâm O, cắm thẳng góc một đinh OA. Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước có chiết suất n = 1,33. Đinh OA ở trong nước.Lúc đầu OA = 6 (cm) sau đó cho OA giảm dần . Mắt đặt trong không khí, chiều dài lớn nhất của OA để mắt bắt đầu không thấy đầu A là:

A. OA = 3,25 (cm).     B. OA = 3,53 (cm).    

C. OA = 4,54 (cm).     D. OA = 5,37 (cm).

16. Một ngọn đèn nhỏ S đặt ở đáy một bể nước (n = 4/3), độ cao mực nước h = 60 (cm). Bán kính r bé nhất của tấm gỗ tròn nổi trên mặt nước sao cho không một tia sáng nào từ S lọt ra ngoài không khí là:

A. r = 49 (cm).               B. r = 53 (cm).            

C. r = 55 (cm).               D. r = 51 (cm).

17. Góc tới giới hạn phản xạ toàn phần của thuỷ tinh đối với nước là 600. Chiết suất của nước là . Chiết suất của thuỷ tinh là

A. n = 1,5                     B. n = 1,54                 

C. n = 1,6                     D. n = 1,62

18. Tia sáng đi từ không khí vào chất lỏng trong suốt với góc tới i = 600  thì góc phản xạ r = 300 . Để xảy ra phản xạ toàn phần khi tia sáng từ chất lỏng ra không khí thì góc tới

A. i < 300                  B. i < 28,50                

C. i = 35,260             D. i=350

19. Chiết suất của nước là . Chiết suất của kim cương 2,42.Góc tới giới hạn phản xạ toàn phần của kim cương đối với nước là:

A.  0,55                 B. 33022’                

C.  200                  D.  300

20. Chiết suất của nước là . Chiết suất của không khí là 1.Góc tới giới hạn để xảy ra hiện tượng  phản xạ toàn phần bằng:

A.  0,750   và tia tới truyền từ nước sang không khí.                           

B.  48035’ và tia tới truyền từ nước sang không khí.             

C.  480 35’ và tia tới truyền từ không khí vào nước.               

D.  0,750   và tia tới truyền từ không khí vào nước.                

Trung tâm gia sư - dạy kèm tại nhà NTIC

(nguồn từ internet)

LIÊN HỆ NGAY VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN CHI TIẾT


ĐÀO TẠO NTIC 

Địa chỉ: 47 - Phan Văn Đạt, P.Hoà Khánh Bắc, Q.Liêu Chiểu, Tp.Đà Nẵng
Hotline:
0905540067 - 0778494857 

Email: daotaontic@gmail.com

Bình luận (1)

Gửi bình luận của bạn

Captcha
  • Đặng Thị Huỳnh Như (21-02-2018) Trả lời
    nếu hỏi góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới thì phải tìm như thế nào ạ??