ĐÁP ÁN BÀI TẬP BÀI 07 : PHẢN XẠ VÀ KHÚC XẠ PEN-M Vật lí Thầy Nguyễn Thành Nam Chiếu tia sáng với góc tới 30 từ thuỷ tinh khơng khí Cho biết chiết suất thuỷ tinh √2 Góc khúc xạ tia sáng A 20, B 27, C 45 D 60 0 Áp dụng biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng n1 sin i = n2 s inr → s inr = n1 sin i = n2 √2 √2 0 sin 30 = → r = 45 Khi chiếu tia sáng từ chân không vào mơi trường suốt thấy tia phản xạ vng góc với tia tới góc khúc xạ nhận giá trị A 40 B 50 C 60 D 70 0 Tia sáng từ môi trường chân không sang mơi trường suốt khác góc khúc xạ nhỏ góc tới Tia phản xạ vng góc với tia tới nên i + r i + r = 90 ; i > r → r < = 45 → r < 45 → r = 40 Hiện tượng phản xạ toàn phần ứng dụng A gương phẳng C gương cầu B cáp dẫn sáng nội soi D thấu kính Ứng dụng phản xạ toàn phần cáp dẫn sáng nội soi Một máng nước sâu 30 cm, rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng Đúng lúc máng cạn nước có bóng râm thành A kéo dài tới chân thành B đối diện Người ta đổ nước vào máng đến độ cao h bóng thành A ngắn bới cm so với trước Biết chiết suất nước A 10 cm B 12 cm C 14 cm Độ cao h D 9,3 cm Trang 1/6 Theo ta có KC = cm → H C − H K = cm ⇔ h (tan i − tan r) = cm AB tan i = tan C = 40 = = 30 BC AB AC = 50 cm → sin i = = AC Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng có sin i sin r = = n : = → cosr = − sin r = → tan r = → h( ) = cm → h = 12 cm − Một điểm sáng S nằm chất lỏng có chiết suất n, cách mặt chất lỏng đoạn 12 cm, phát chùm sáng hẹp đến gặp mặt phân cách với không khí điểm I với góc tới nhỏ, tia ló truyền theo phương IR Đặt mắt phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’ S dường cách mặt chất lỏng khoảng 10 cm Chiết suất chất lỏng A 1,12 B 1,20 C 1,33 D 1,43 Do góc tới i nhỏ nên r nhỏ → sin i ≈ i; sin r ≈ r; i = nr Góc tới i = I SN → n sin i = n sin r → ni = n r Ta có N I = tan i SN = tan r S N → SN i = S Từ (1) (2) → ′ ′ ′ ′ SN n n = ′ N r (2) 12 = = 1, 10 S N (1) ′ Tia sáng từ thuỷ tinh (n = 1, 5) đến mặt phân cách với nước (n = ) Điều kiện góc tới i để khơng có tia khúc xạ nước A i ≥ 62 44 B i < 62 44 C i ≥ 41 48 D 0 41 48 ≤ i < 62 44 Để khơng có tia khúc xạ Trang 2/6 n2 i ≥ igh ; sin igh = → igh = 62 44 ′ n1 = = 1, ′ → i ≥ 62 44 Chiết suất nước , kim cương 2,42 Góc tới giới hạn phản xạ tồn phần kim cương nước A 22 o B 33 ′ 28 Để khơng có tia khúc xạ i ≥ i ′ 26 C 20 D 30 0 gh sin igh = n2 n1 200 = = 2, 42 363 Lăng kính có chiết suất 1,55 góc chiết quang A Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc chiếu vng góc đến mặt trước lăng kính Chùm tia ló sát mặt sau lăng kính, góc chiết quang A 49, B 32, 0 C 0, D 40, 0 Ta có i = → r = 0, i = 90 Áp dụng cơng thức lăng kính A = r1 + r2 → r2 = A n sinA = sini 2 → 1, 55.sinA = sin90 ′ → igh = 33 26 = → A = 40, Một bể nước có độ sâu 60 cm Ở mặt nước, đặt gỗ có bán kính r Một nguồn sáng S đặt đáy bể đường thẳng qua tâm gỗ Biết chiết suất nước , để tia sáng từ S khơng truyền ngồi khơng khí r có giá trị nhỏ A 63 cm B 68 cm C 55 cm D 51 cm Để tia sáng từ đáy bể không truyền ngồi khơng khí lúc tia sáng đến rìa gỗ xảy tượng phản xạ toàn phần sin igh = → 16r r = = 9h r 2 + h + 9r 2 → 7r = 9h 3h → r = ≃ 68 cm √7 10 Cho lăng kính có góc chiết quang 60 chiết suất n = √2 Chiếu tia sáng, nằm tiết diện thẳng lăng kính, vào mặt bên lăng kính góc tới i = 45 Góc lệch tia sáng 0 A 45 B 40 C 30 D 60 Trang 3/6 Ta có i = 45 , 0 A = r1 + r2 = 60 ; sini1 = n sinr1 → √2 sinr1 = sin45 0 r1 = 30 hayr2 = 30 Lại có sini = n sinr = √2 sin30 i Vậy góc lệch D = i + i − A = 30 2 = 45 11 Đặt vật phẳng nhỏ vng góc với trục thấu kính hội tụ tiêu cự 20 cm cách kính 100 cm Ảnh vật A ngược chiều C chiều Ta có 1 = f → d ′ + d d d B chiều vật → ′ vật D ngược chiều 1 = ′ − 20 vật vật = 100 25 = 25cm → k = − d ′ = − d 25 100 = −1 Vậy ảnh ngược chiều vật 12 Ảnh vật thật qua thấu kính ngược chiều với vật, cách vật 100 cm cách kính 25 cm Đây thấu kính A phân kì có tiêu cự 18,75 cm C hội tụ có tiêu cự Ta có d + d d ′ ′ B phân kì có tiêu cự 100 100 cm D hội tụ có tiêu cự 18,75 cm cm = 100 cm = 25cm → d = 75cm d d ′ → f = d + d 25.75 ′ = = 18, 75cm > 100 Vậy thấu kính thấu kính hội tụ có tiêu cự 18,75 cm 13 Đặt vật sáng vng góc với trục thấu kính phân kì có tiêu cự −25 Ảnh vật qua thấu kính A ảnh thật, trước thấu kính, cao gấp hai lần vật C ảnh thật, sau thấu kính, cao gấp hai lần vật Áp dụng cơng thức thấu kính f d ′ d−f k = − d = B ảnh ảo, trước thấu kính, cao nửa lần vật D ảnh thật, sau thấu kính, cao nửa lần vật + d d ′ = = −12, 5cm < 25+25 12,5 ′ d đặt cách thấu kính 25 cm 25.(−25) df = = cm 25 = Vậy ảnh ảo, trước thấu kính, cao nửa lần vật 14 Đặt vật phẳng nhỏ gần vng góc với trục thấu kính hội tụ Phía sau thấu kính đặt ảnh song song với vật cách vật 150 cm Trong khoảng vật ta tìm thấy hai vị trí đặt thấu kính cách 30 cm cho ảnh vật rõ Tiêu cự thấu kính Trang 4/6 A 32 cm B 60 cm C 36 cm D 30 cm Theo ta có d + d f = → d ′ = 150cm d.d d(150−d) ′ d+d ′ = 90 − 150d + 150f = Để có hai vị trí khác cho ảnh roc phương trình có hai nghiệm phân biệt ′ d1 = 75 + √Δ d1 , d2 : ′ d2 = 75 − √Δ hai vị trí cách khoảng 30 cm |d2 − d1 | = Δ ′ 2 = 30 → 75 − 150f = 15 → f = 36cm 15 Vật sáng AB đặt trục vng góc với trục thấu kính phân kỳ có tiêu cự 20 cm Để ảnh vật cách thấu kính 10 cm vật cách thấu kính khoảng A 20 cm B 20 cm C 10 cm D 10 cm Áp dụng cơng thức thấu kính 1 = + f d d ′ f = −20cm; d ′ d f d = ′ = −10cm (−10).(−20) = ′ d −f −10+20 = 20cm 16 Một thấu kính hội tụ có tiêu cự 15 cm Đặt vật sáng trước thấu kính, để hứng ảnh đặt vật A cách thấu kính lớn 15 cm B cách thấu kính lớn 30 cm C cách thấu kính nhỏ 15 cm D tùy ý Để hứng ảnh ảnh ảnh thật → d ′ df = d−f > → d > f → d > 15cm 17 Vật AB đặt thẳng góc trục thấu kính hội tụ, cách thấu kính 20 cm Biết thấu kính có tiêu cự 10 cm, khoảng cách từ vật đến ảnh A 20 cm B 10 cm C 30 cm D 40 cm Ta có d = 20 cm f = 10 cm Áp dụng công thức thấu kính 1 = f → d + d ′ d ′ df = 20.10 = d − f = 20cm 20 − 10 Khoảng cách từ vật đến ảnh Trang 5/6 d + d ′ = 20 + 20 = 40 cm 18 Vật AB cao cm đặt vng góc trục thấu kính hội tụ cách thấu kính 20 cm thu ảnh rõ nét cao cm Tiêu cự thấu kính A 10 cm B 20 cm C 30 cm D 12 cm Ta có d ′ d = → d d.d f = ′ ′ d+d 20.30 = ′ 3d = = 30cm = 12cm 50 19 Một vật sáng đặt cách m Đặt thấu kính vật thu ảnh rõ nét cao gấp lần vật Độ tụ thấu kính A B dp C dp Ta có d + d → { ′ d D dp 3 dp ′ = m; = d d = 1m d D = f ′ = 3m = d + d ′ = 1 + = dp 20 Khoảng cách từ vật đến tiêu điểm vật thấu kính hội tụ B − khoảng cách từ ảnh thật đến tiêu điểm ảnh thấu kính Độ phóng đại ảnh A 1 C −2 D Theo ta có d − f d ′ = − f → d ′ = 4d − 3f Lại có = f → 4d d f → d f + d d ′ − 8df + 3f = = → = f + d 4d − 3f = d = 1, 5f → [ d → [ d d = 0, 5f ′ ′ = 3f = −f (L) Độ phóng đại k = − d ′ 3f = − d = −2 1, 5f Trang 6/6 ... 62 44 Để khơng có tia khúc xạ Trang 2/ 6 n2 i ≥ igh ; sin igh = → igh = 62 44 ′ n1 = = 1, ′ → i ≥ 62 44 Chiết suất nước , kim cương 2, 42 Góc tới giới hạn phản xạ toàn phần kim cương nước A 22 ... vật D ảnh thật, sau thấu kính, cao nửa lần vật + d d ′ = = − 12, 5cm < 25 +25 12, 5 ′ d đặt cách thấu kính 25 cm 25 .( 25 ) df = = cm 25 = Vậy ảnh ảo, trước thấu kính, cao nửa lần vật 14 Đặt vật phẳng... giới hạn phản xạ toàn phần kim cương nước A 22 o B 33 ′ 28 Để khơng có tia khúc xạ i ≥ i ′ 26 C 20 D 30 0 gh sin igh = n2 n1 20 0 = = 2, 42 363 Lăng kính có chiết suất 1,55 góc chiết quang A