Bài tập Vật lý Lớp 11: Khúc xạ ánh sáng

Nội dung text: Bài tập Vật lý Lớp 11: Khúc xạ ánh sáng

1. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Câu 1. Với một tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối của nước là n 1, của thủy tinh là n2. Chiết suất tỉ đối khi áp dụng định luật khúc xạ đối với tia sáng đó truyền từ nước sang thủy tinh là A. n1/n2. B. n2/n1. C. n2 – n1. D. n1 – n2. Câu 2. Một người nhìn hòn sỏi dưới đáy một bể nước thấy ảnh của nó dường như cách mặt nước một khoảng 1,35 m, chiết suất của nước là n = 4/3. Độ sâu của bể là A. 0,9 m B. 1,0 m C. 1,5 m D. 1,8 m Câu 3. Một bản hai mặt song song có bề dày 6 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. 2 cm. C. 4 cm. D. 8 cm. Câu 4. Cho chiết suất của nước n = 4/3. Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S mằn ở đáy một bể nước sâu 1,6 m theo phương gần vuông góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước một khoảng là A. 1,2 m B. 0,8 m C. 0,9 m D. 1,6 m Câu 5. Trong hiện tượng khúc xạ A. Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt đều bị đổi hướng. B. Góc khúc xạ r luôn nhỏ hơn góc tới i. C. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới D. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới Câu 6. Một tia sáng chiếu vuông góc đến mặt bên thứ nhất của lăng kính có góc chiết quang A = 30°. Góc lệch giữa tia ló và tia tới là D = 30°. Chiết suất của chất làm lăng kính là A. n = 1,82. B. n = 1,41. C. n = 1,50. D. n = 1,73. Câu 7. Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì A. góc ló i’ có giá trị nhỏ nhất. B. góc tới i có giá trị nhỏ nhất. C. góc ló i’ bằng góc tới i. D. góc ló i’ bằng hai lần góc tới i. Câu 8. Một tia sáng chiếu đến mặt bên của lăng kính có góc chiết quang A = 60°, chiết suất chất làm lăng kính là n = 1,732. Góc lệch cực tiểu giữa tia ló và tia tới là A. D = 30° B. D = 45° C. D = 60° D. D = 75° Câu 9. Một ngọn đèn nhỏ S đặt đặt ở đáy một bể nước. Nước có chiết suất n = 4/3; độ cao mực nước h = 60 cm. Bán kính nhỏ nhất của tấm gỗ tròn nổi trên mặt nước sao cho không có tia sáng nào từ S lọt ra ngoài không khí là A. 49 cm. B. 53 cm. C. 55 cm. D. 51 cm. Câu 10. Chiếu một chùm sáng song song tới lăng kính. Tăng dần góc tới i từ giá trị nhỏ nhất thì A. góc lệch D tăng theo i. B. góc lệch D tăng tới một giá trị xác định rồi giảm dần. C. góc lệch D giảm dần. D. góc lệch D giảm tới một giá trị cực tiểu rồi tăng dần. Câu 11. Tia sáng đi từ thủy tinh có chiết suất n 1 = 1,5 đến mặt phân cách với nước có chiết suất n 2 = 4/3. Điều kiện của góc tới i để không có tia khúc xạ trong nước là A. i ≥ 62°44’ B. i < 62°44’ C. i < 41°48’ D. i < 48°35’ Câu 12. Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng ánh sáng bị A. gãy khúc khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. B. giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. C. phản xạ khi truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. D. đổi màu sắc khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Câu 13. Trong hiện tượng khúc xạ, nhận định Không đúng là A. Tia khúc xạ nằm ở môi trường thứ 2 tiếp giáp với môi trường chứa tia tới. B. Tia khúc xạ nằm trong mặt phảng chứa tia tới và pháp tuyến. C. Khi góc tới bằng 0, góc khúc xạ cũng bằng 0. D. Góc khúc xạ luôn bằng góc tới. Câu 14. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ một không khí vào một khối chất trong suốt với góc tới 60° thì góc khúc xạ là 30°. Khi chiếu cùng ánh sáng đơn sắc đó từ khối chất đó ra không khí với góc tới 30° thì góc ló A. nhỏ hơn 30°. B. hơn 60°. C. bằng 60°. D. chưa xác định. Câu 15. Tia sáng không truyền thẳng khi
2. A. truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suất có cùng chiết suất. B. tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. C. tia tới đi qua tâm của một quả cầu trong suốt. D. truyền xiên góc từ không khí vào kim cương. Câu 16. Phản xạ toàn phần là hiện tượng A. ánh sáng bị phản xạ hoàn toàn trở lại khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. B. ánh sáng bị phản xạ hoàn toàn khi gặp bề mặt gương. C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt. D. cường độ sáng bị giảm rất ít khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Câu 17. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra với hai điều kiện là ánh sáng có chiều từ môi trường chiết suất A. lớn sang môi trường chiết suất nhỏ và góc tới không nhỏ hơn góc giới hạn B. nhỏ sang môi trường chiết suất lớn và góc tới không nhỏ hơn góc giới hạn C. nhỏ sang môi trường chiết suất lớn và góc tới không lớn hơn góc giới hạn D. lớn sang môi trường chiết suất nhỏ và góc tới không lớn hơn góc giới hạn Câu 18. Dụng cụ ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là A. gương phẳng. B. kính chiếu hậu. C. cáp quang nội soi. D. kính lúp. Câu 19. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng với góc tới i > 0 thì A. góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. B. góc khúc xạ lớn hơn góc tới. C. góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới i. D. khi góc tới tăng thì góc khúc xạ tăng. Câu 20. Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ với môi trường tới A. luôn lớn hơn 1. B. luôn nhỏ hơn 1. C. bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và của môi trường tới. D. bằng hiệu giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và của môi trường tới. Câu 21. Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt n1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt n 2 (với n2 > n1), với góc tới i > 0 thì A. tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường. B. tất cả các tia sáng đều bị khúc xạ và đi vào môi trường n2. C. tất cả các tia sáng đều phản xạ trở lại môi trường n1. D. một phần tia sáng bị khúc xạ, một phần bị phản xạ. Câu 22. Ciếu một tia sáng đơn sắc đi từ không khí vào môi trường có chiết suất n, sao cho tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. Khi đó góc tới i được tính theo công thức A. sin i = n B. cos i = n C. tan i = n D. cot i = n Câu 23. 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 30° so với phương ngang. Độ dài bóng tạo trên đáy bể là A. 34,6 cm B. 85,9 cm C. 63,7 cm D. 44,4 cm Câu 24. Một bản song song có bề dày 10 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng đơn sắc SI có góc tới 45° thì tia ló khỏi bản sẽ A. hợp với tia tới một góc 45°. B. vuông góc với tia tới. C. song song với tia tới. D. vuông góc với bản song song. Câu 25. Khi một chùm tia sáng phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa hai môi trường thì A. cường độ sáng của chùm khúc xạ bằng cường độ sáng của chùm tới. B. cường độ sáng của chùm phản xạ bằng cường độ sáng của chùm phản xạ. C. cường độ sáng của chùm khúc xạ bị triệt tiêu. D. cả A, B và C đều đúng. Câu 26. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn. B. Luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ. C. Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm tia khúc xạ. D. Cường độ sáng của chùm phản xạ toàn phần gần bằng cường độ sáng của chùm sáng tới. Câu 27. 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 42°. C. i > 49°. D. i > 43°.
3. Câu 28. Chiếu một chùm tia sáng đơn sắc song song trong không khí tới mặt nước (n = 4/3) với góc tới là i = 45°. Góc hợp bởi tia khúc xạ và tia tới là A. 70°32’. B. 45°00’. C. 25°32’. D. 12°58’. Câu 29. Ánh sáng mặt trời chiếu nghiêng 60° so với phương ngang. Đặt một gương phẳng hợp với phương ngang một góc α để được chùm tia phản xạ hướng thẳng đứng xuống dưới. Giá trị của α là A. 15° B. 75° C. 30° D. 60° Câu 30. Một tấm gỗ tròn bán kính R = 5cm nổi trên mặt nước. Ở tâm tấm gỗ có gắn một cây kim thẳng đứng chìm trong nước (n = 4/3). Dù đặt mắt ở đâu trên mặt thoáng cũng không thấy được cây kim. Chiều dài tối đa của cây kim là A. 4,0 cm. B. 4,4 cm. C. 4,5 cm. D. 5,0 cm. Câu 31. Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào một chất lỏng trong suốt dưới góc tới 45° thì góc khúc xạ là 30°. Bây giờ, chiếu tia sáng đó từ chất lỏng ra không khí dưới góc tới i. Với giá trị nào của i để có tia ló ra ngoài không khí? A. i > 45°. B. i nB > nC. Hiện tượng phản xa toàn phần không thể xảy ra khi ánh sáng đi từ A. môi trường A sang B B. môi trường C sang B C. môi trường B sang C D. môi trường A sang C Câu 37. Một người nhìn thẳng xuống đáy dòng suối thấy hòn sỏi cách mặt nước 60cm. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Độ sâu của dòng suối là A. 60 cm B. 80 cm C. 45 cm D. 90 cm Câu 38. Góc lệch cực tiểu Dmin của tia sáng qua lăng kính có độ lớn A. không phụ thuộc vào chiết suất của lăng kính B. phụ thuộc vào góc tới của tia sáng đi vào lăng kính C. phụ thuộc góc chiết quang A của lăng kính D. cả ba ý trên đều đúng. Câu 39. Một tia sáng đơn sắc chiếu từ không khí vào mặt thủy tinh dưới góc tới 60° thì góc khúc xạ trong thủy tinh là 35°, chiết suất của tấm thủy tinh là A. n = 1,51 B. n = 1,62 C. n = 1,41 D. n = 1,25 Câu 40. Góc giới hạn phản xạ toàn phần khi tia sáng đi từ thủy tinh vào nước là 60°, chiết suất của nước là n’ = 4/3. Chiết suất của thủy tinh là A. n = 1,73 B. n = 1,54 C. n = 1,65 D. n = 1,41 Câu 41. Một lăng kính có góc chiết quang A = 60° và có chiết suất n = 2 . Góc lệch cực tiểu của tia ló so với tia tới bằng A. 30° B. 45° C. 60° D. 90° Câu 42. Một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều. Góc lệch cực tiểu của tia sáng qua lăng kính là 60°. Góc tới i của tia sáng khi đó là A. 30° B. 45° C. 60° D. 35° Câu 43. Một lăng kính góc chiết quang A, chiếu vào mặt bên lăng kính tia sáng đơn sắc thì tia tới và tia ló đối xứng nhau qua mặt phân giác góc A. Nếu tăng góc tới vài độ thì góc lệch sẽ
4. A. tăng lên B. giảm đi C. không thay đổi D. giảm rồi tăng. Câu 44. Một lăng kính góc chiết quang A = 60°, khi đặt trong không khí ta thấy góc lệch cực tiểu là 30° khi đặt trong chất lỏng chiết suất n’ thì góc lệch cực tiểu là 4°. Giá trị n’ là A. n’ = 1,50 B. n’ = 1,334 C. n’ = 1,06 D. n’ = 1,41 Câu 45. Một cây gậy dài 2m cắm thẳng đứng trong cái hồ có đáy ngang, phẳng. Gậy nhô lên khỏi mặt nước 0,5m. Ánh sáng mặt trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến của mặt nước 45°. Biết chiết suất của nước là n = 1,332. Tìm chiều dài của bóng cây gậy in trên đáy hồ. A. 1,56m B. 2,14m C. 1,44m D. 1,25m Câu 46. Một cái thước được cắm thẳng đứng vào một bình nước đáy phẳng, ngang. Phần thước nhô lên khỏi mặt nước cao 4cm. Phía trên có một ngọn đèn. Bóng của thước trên mặt nước dài 4cm và ở đáy bình bóng dài 8cm. Cho chiết suất của nước là n = 1,334. Tìm độ sâu của nước trong bình. A. 6,4 cm. B. 4,5cm C. 7,2cm D. 5,6cm Câu 47. Một người nhìn một vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng. Đổ nước vào chậu, người này thấy vật gần mình thêm 5cm. Cho chiết suất của nước là 4/3. Chiều cao của lớp nước đã đổ vào chậu là A. 15 cm B. 18 cm C. 10 cm D. 20 cm ĐÁP ÁN: 1B 2C 3B 4C 5D 6D 7C 8C 9B 10D 11A 12A 13D 14C 15D 16A 17A 18C 19D 20C 21D 22C 23B 24C 25C 26B 27C 28D 29B 30B 31B 32D 33C 34A 35A 36B 37B 38C 39A 40B 41A 42C 43A 44B 45C 46A 47D TỰ LUẬN Bài 1. Một người nhìn thấy ảnh của đỉnh một cột điện trong một vũng nước nhỏ. Người ấy đứng cách vũng nước 2m và cách chân cột điện 10m. Mắt người cách chân một đoạn 1,6m. Tính chiều cao cột điện. Bài 2. Một gương phẳng hình tròn đường kính 12cm đặt song song với một trần nhà, cách trần 1m, mặt phản xạ hướng lên. Ánh sáng từ nguồn điểm S cách trần 0,5m chiếu xuống gương, phản xạ cho một vệt sáng trên trần nhà. Tính đường kính của vệt sáng ở trên trần nhà. Bài 3. Cho một điểm sáng S và một điểm M bất kì trước gương phẳng. Vẽ tia sáng từ S qua gương, phản xạ qua M. Chứng minh rằng trong vô số các đường đi từ S đến gương rồi đến M thì ánh sáng đi theo đường gần nhất. Bài 4. Chiếu một chùm tia sáng SI vào một gương phẳng G. Tia phản xạ là IR. Giữ tia tới cố định, quay gương một góc α quanh trục vuông góc với mặt phẳng tới. Tính góc quay của tia phản xạ. Bài 5. Một người cao 1,6m đứng trước gương phẳng thẳng đứng cách gương 3m, nhìn ảnh mình trong gương. Mắt người đó cách đỉnh đầu 10cm. Để thấy rõ từ chân đến đầu, gương phải có chiều dài tối thiểu là bao nhiêu? Thành dưới của gương phải cách mặt đất tối đa là bao nhiêu để người đó nhìn thấy chân mình trong gương? Kết quả có phụ thuộc khoảng cách từ người đó tới gương không? Bài 6. Người ta muốn dùng một gương phẳng để chiếu một chùm tia sáng mặt trời xuống đáy một giếng thẳng đứng, dọc theo trục của giếng. Các tia sáng mặt trời nghiêng trên mặt phẳng nằm ngang một góc 40°. Tính góc làm bởi mặt gương và mặt phẳng nằm ngang. Bài 7. Tia sáng mặt trời SI hợp với phương ngang một góc α = 60°. Phải đặt tại I một gương phẳng (G) có mặt phản xạ hợp với đường nằm ngang góc bao nhiêu độ để có tia phản xạ nằm ngang. Bài 8. Hai gương phẳng đặt vuông góc với nhau. Hai điểm A, B nằm trong cùng mặt phẳng vuông góc với giao tuyến của hai gương. Hãy vẽ một tia sáng từ A đến gương M1 tại I phản xạ tới gương M2 tại E, rồi phản xạ tới B. Chứng minh AI // EB. Bài 9. Có một bể nước hình hộp chữ nhật. Mặt nước trong bể nằm cách miệng bể 20cm. Ánh sáng mặt trời chiếu xiên vào bể nước. Ta chỉ thấy bóng của một thành bể in xuống đáy bể. Chiều dài của bóng ở trên mặt nước là 30cm và ở đáy là 90cm. Tính chiều sâu của lớp nước. Chiết suất của nước là 4/3. Bài 10. Một người nhìn một hòn đá dưới đáy một dòng suối có cảm giác hòn đá nằm ở độ sâu 0,8m. Chiều sâu thực của dòng bằng bao nhiêu? Nếu người nhìn đá dưới góc tới 60°, chiết suất của nước là n = 4/3. Bài 11. Tia sáng đi từ không khí tới gặp mặt phân cách giữa không khí và môi trường trong suốt chiết suất n dưới góc tới i = 45°. Góc hợp bởi tia phản xạ và tia khúc xạ là 105°. Tính chiết suất n. Bài 12. Một chậu chứa một lớp nước có chiều cao 40cm, chiết suất n 1 = 4/3. Trên lớp nước là một lớp dầu có chiều cao 30cm, chiết suất n 2 = 1,5. Mắt ở trong không khí sẽ thấy đáy chậu cách mặt trên mặt của lớp dầu là bao nhiêu. Bài 13. Một cái máng nước sâu 30cm, rộng 40cm có hai thành bên thẳng đứng. Khi máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân của thành B đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt lại 7cm so với trước. Tìm chiều cao h?
5. Bài 14. Một chậu hình hộp chữ nhật đựng chất lỏng. Biết AB = a, AD = 2a. Mắt nhìn theo đường chéo BD thì nhìn thấy được trung điểm M của đáy BC. Tìm chiết suất của chất lỏng? Bài 15. Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng chúa đầy nước. Phần cọc nhô lên mặt nước dài 0,6m. Bóng của cái cọc ở trên mặt nước là 0,8m; ở dưới đáy bể bài 1,7m. Tìm chiều sâu bể? Đs. 1,2 m. Bài 16. Một người nhìn một vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng. Đổ nước vào chậu, người ấy nhìn thấy vật gần mình hơn 5cm. Tìm chiều cao lớp nước đổ vào chậu? Bài 17. Vật S trong không khí và ảnh S’ do một thợ lặn ở dưới nước nhìn lên theo phương thẳng đứng cách nhau 2m. Xác định vị trí của S và S’ so với mặt nước? Bài 18. Một chậu nước có đáy phẳng tráng bạc. Lớp nước trong chậu dày 10cm. Chiếu vào chậu tia sáng với góc 45° so với mặt nước. Tìm khoảng cách từ điểm tia tới đi vào mặt nước đến điểm ló ra của tia khúc xạ ra khỏi mặt nước? Bài 19. Một châu đặt trên mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp nước dày 20cm, chiết suất n = 4/3. Đáy chậu là một gương phẳng. Mắt M cách mặt nước là 30cm, nhìn suống đáy chậu. Mắt nhìn thấy ảnh của nó ở vị trí nào. Bài 20. Chiếu một tia sáng đi từ nước có chiết suất n = 4/3 ra ngoài không khí dưới góc tới i. Tìm góc khúc xạ và góc lệch của tia tới so với tia ló trong các trường hợp a. i = 30° b. i = 45° c. i = 60° Bài 21. Một tia sáng đi từ thủy tinh (n = 1,5) ra ngoài không khí. a. Tính góc khúc xạ tương ứng với góc tới 30°. b. Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần. Bài 22. Tia sáng đi từ không khí tới gặp mặt phân cách giữa không khí với môi trường trong suốt có chiết n dưới góc tới i = 45°. Góc hợp bởi tia khúc xạ và tia phản xạ là 105°. Tính chiết suất n. Bài 23. Một tia sáng truyền từ một chất lỏng ra ngoài không khí với góc tới 35° thì góc lệch giữa tia tới nối dài và tia khúc xạ là 25°. Tính chiết suất của chất lỏng. Bài 24. Chiếu một tia sáng từ không khí vào thủy tinh có chiết suất n = 1,5. Hãy xác định góc tới sao cho góc khúc xạ chỉ bằng một nửa góc tới. Bài 25. Một bản mặt song song, bề dày e = 10cm, chiết suất n = 1,5 ở trong không khí. a. Điểm sáng S cách bản 20cm. Xác định vị trí ảnh S2 cuối cùng cho bởi bản song song. b. Tìm vị trí ảnh nếu S là vật ảo cách bản song song 20 cm. Bài 26. Chiếu tới bản song song dày 10cm, chiết suất n = 1,5 một chùm tia sáng song song với góc tới 45°. a. Bản đặt trong không khí. Vẽ đường đi của chùm tia sáng qua bản. b. Tính khoảng cách giữa chùm tia tới va chùm tia ló. c. Tính lại câu b, nếu góc tới nhỏ i = 6°. Bài 27. Một khối thủy tinh chiết suất n = 1,5 và thiết diện thẳng là một tam giác vuông cân tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm tia sáng hẹp SI. a. Khối thủy tinh đặt trong không khí. Tính góc lệch D làm bởi tia tới và tia ló. b. Tính góc lệch D nếu khối thủy tinh đặt hoàn toàn trong nước có chiết suất n’ = 4/3. Bài 28. Một tia sáng từ không khí tới gặp mặt lăng kính có góc chiết quang A = 60°, chiết suất n = 1,732 dưới góc tới i = 60°. Tính góc lệch D. Ta giảm góc lệch D bằng cách thay đổi góc tới i1 được hay không? Bài 29. Cho một lăng kính có góc chiết quang A = 60° và chiết suất n = 2 . Chiếu một tia sáng đơn sắc, nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính, vào mặt bên của lăng kính với góc tới 45°. a. Tính góc ló và góc lệch của tia sáng. b. Nếu tăng hoặc giảm góc tới một vài độ thì góc lệch thay đổi như thế nào? Bài 30. Một lăng kính có góc chiết quang là 60°. Chiếu một tia sáng đơn sắc thì thấy góc lệch cực tiểu là 30°. Tìm chiết suất của lăng kính. Bài 31. Cho một lăng kính tiết diện là một tam giác ABC vuông tại B và góc A = 30°, có chiết suất là n = 1,414. Tìm góc lệch của một tia sáng chiếu tới vuông góc với AB. Bài 32. Một lăng kính có góc chiết quang A = 4°. Tia sáng tới vuông góc với mặt bên lăng kính. a. Tính chiết suất của lăng kính. Biết góc lệch là 2°. b. Đặt hệ thống vào chất lỏng có chiết suất n’ = 1,25 thì góc lệch là bao nhiêu? Bài 33. Một khối thủy tinh chiết suất n = 1,5; hình bán cầu có bán kính R. Một tia sáng SI được chiếu thẳng góc với mặt của bán cầu. a. Xác định đường đi của tia sáng khi điểm tới I cách tâm O của mặt cầu là R/2. b. Điểm I ở trong vùng nào thì không có tia ló ra khỏi mặt cầu.
6. Bài 34. Một tia sáng hẹp SI truyền trong khối chất trong suốt, chiết suất n, có tiết diện nằm trong mặt phẳng tới là tam giác vuông cân ABC. Tia SI vuông góc với mặt BC và gặp mặt AC trước. Tia sáng phản xạ toàn phần ở AC. Tìm chiết suất n thỏa mãn điều kiện trên? Bài 35. Một lăng kính có góc chiết quang A = 45°, chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Chiếu tia tới SI vào mặt bên AB của lăng kính dưới góc tới i = 30°. Tìm góc lệch D của tia sáng sau khi ra khỏi lăng kính. Bài 36. Một lăng kính có chiết suất n = 3 đặt trong không khí góc chiết quang A = 60°. Chiếu tia tới SI đến mặt AB dưới góc tới i = 60°. Tìm góc lệch D. Có thể giảm D bằng cách thay đổi góc tới i hay không? Bài 37. Lăng kính có góc chiết quang A = 60°, chiết suất n = 2 đặt trong không khí. Chiếu tia tới SI đến mặt bên AB. a. Tính góc tới nhỏ nhất để có tia ló ra khỏi mặt bên AC của lăng kính. b. Tính góc tới i để xảy ra góc lệch cực tiểu. Tính giá trị góc lệch cực tiểu đó. Bài 38. Một lăng kính có góc chiết quang A = 5°, chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Chiếu vào mặt bên AB của lăng kính một tia sáng tới SI dưới góc tới i = 6°. Tìm góc lệch D. Trị số của góc lệch này có thay đổi không nếu ta quay tia tới SI một góc nhỏ chung quanh I. Bài 39. Một lăng kính có tiết diện là tam giác ABC có chiết suất n = 3 , tia sáng tới mặt bên của lăng kính cho tia ló với góc lệch cực tiểu D = A. Tính giá trị của góc A. Bài Main Document Only. Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác A ABC cân tại A. Một tia sáng đơn sắc được chiếu vuông góc với mặt bên AB. S Sau 2 lần phản xạ toàn phần trên mặt bên AC và AB, tia sáng ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC. Vẽ đường đi của tia sáng và tính góc A. Tìm I điều kiện chiết suất của lăng kính phải thỏa mãn. ĐS: 36°; n > 1,7. Bài 40. Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác cân có góc ở đỉnh là 30° và có chiết suất n = 1,414. Tia sáng đơn sắc SI vuông góc với mặt bên AB. Hãy vẽ đường đi của lăng kính và xét các trường hợp có thể xảy ra. Bài 41. Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân ABC (A = 90°). Một tia sáng đơn sắc SI B C nằm trong tiết diện ABC tới mặt AB sao cho tia tới song song với BC và IB < IA. Xác định đường đi của tia sáng cho tới khi ló ra khỏi lăng kính. Vẽ hình. Bài 42. Một lăng kính có góc chiết quang A = 60° các mặt bên AB và AC. Trong tiết diện vuông góc với của lăng kính, chiếu một chùm tia sáng gần như song song sát trên mặt AB từ phía đáy lên. Biết góc ló ra khỏi mặt AC là i’ = 21°24’. Tính chiết suất n của lăng kính. Bài 43. Mắt người quan sát và cá ở 2 vị trí đối xứng nhau qua mặt thoáng và cách nhau 1,2m. Nước có chiết suất 4/3. a. Người thấy cá cách mắt mình bao xa? b. Cá thấy mắt người cách nó bao xa? ĐS: a. 1,05m b. 1,40m. Bài 44. Vật S trong không khí và ảnh S’ của nó do một thợ lặn dưới nước nhìn lên theo hướng thẳng đứng cách nhau 2m. Cho chiết suất của nước là 4/3. Xác định vị trí của S và S’. ĐS: Cách mặt nước 6m và 8m. Bài 45. Một ngọn đèn nhỏ S (coi như một điểm sáng) nằm dưới đáy một bể nước sâu 20cm. Hỏi phải thả nổi trên mặt nước một miếng gỗ mỏng, hình dạng như thế nào và kích thước nhỏ nhất bằng bao nhiêu để ánh sáng của đèn không đi ra ngoài mặt thoáng của nước? Biết chiết suất của nước là n = 4/3. ĐS: Hình tròn R = 22,7cm. Bài 46. Một đĩa tròn mỏng bằng gỗ, bán kính R = 5cm nổi trên mặt nước. Ở tâm đĩa có gắn cây kim, thẳng đứng, chìm trong nước. Dù đặt mắt ở đâu trên mặt thoáng vẫn không thấy được cây kim. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Tìm chiều dài tối đa của cây kim. ĐS: 4,4cm. Bài 47. Đáy của cốc thủy tinh là một bản hai mặt song song với nhau, chiết suất n =1,5. Đặt cốc trên một tờ giấy nằm ngang rồi nhìn qua đáy cốc theo phương thẳng đứng ta thấy hàng chữ trên giấy tựa như nằm trong thủy tinh, cách mặt trong của đáy 6mm. Đổ nước vào đầy cốc rồi nhìn qua nước theo phương thẳng đứng thì thấy hàng chữ tựa như nằm trong nước cách mặt nước 10,2cm. Biết chiết suất của nước là 4/3. Tính độ dày của đáy cốc và chiều cao của cốc. ĐS: 0,9cm và 13,7cm. Bài 48. Cho lăng kính tam giác ABC có góc A = 60°; chiết suất n = 3 , bên ngoài là không khí. Chiếu tới mặt AB tia đơn sắc với góc tới i = 30°, tia khúc xạ đi tới mặt AC. Hỏi có tia ló qua AC không? ĐS: Tia sáng bị phản xạ toàn phần.
7. Bài 49. Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC, đỉnh A. Một tia sáng đơn sắc chiếu vuông góc vào mặt bên AB sau 2 lần phản xạ toàn phần trên 2 mặt AC và AB thì ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC. a. Tính góc chiết quang của lăng kính. b. Tìm điều kiện mà chiết suất của lăng kính phải thỏa mãn. ĐS: a. 36°. b. n > 1,7 Bài 50. Lăng kính có chiết suất n = 1,5 và góc chiết quang A = 30°. Một chùm tia sáng hẹp, đơn sắc được chiếu vuông góc đến mặt trước của lăng kính. a. Tính góc ló và góc lệch của chùm tia sáng. b. Giữ chùm tia tới cố định, thay lăng kính trên bằng một lăng kính có cùng kích thước nhưng có chiết suất n’ khác n. Chùm tia ló ra sát mặt sau của lăng kính. Tính n’. c. Nếu trong điều kiện của câu b, lăng kính thay thế có cùng chiết suất như lăng kính đã cho nhưng có góc chiết quang A’ khác A. Tìm A’. Chùm tia ló cũng ra sát mặt sau của lăng kính. ĐS: a. i’ = 48°35’ và D = 18°35’ b. n’ = 2. c. A’ = 42°. Bài 51. Cho lăng kính tam giác ABC có góc A = 60°; chiết suất n = 1,5. Xác định góc tới i để tia ló có góc lệch cực tiểu trong 2 trường hợp sau: a. Lăng kính đặt trong không khí. b. Lăng kính đặt trong nước có chiết suất bằng 4/3. ĐS: a. 48,6° b. 34°. Bài 52. Một tia sáng đơn sắc SI từ không khí đến mặt bên AB của lăng kính ABC có góc chiết quang A = 60°, chiết suất n = 3 tại điểm tới I với góc tới i, khúc xạ vào lăng kính theo đường IK rồi ló ra ở mặt bên AC. Góc lệch của tia sáng là D = 60°. Tính góc tới i. ĐS: i = 60°. Bài 53. Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 2 , có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, đặt trong không khí. Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong mặt phẳng của tiết diện thẳng tới AB sao cho có tia ló ở AC với góc ló là 45°. a. Tính góc lệch của tia tới và tia ló. b. Giảm góc tới vài độ thì góc lệch thay đổi thế nào? ĐS: a. 30° b.Tăng.