Bài tập khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần

      21

BÀI TẬPhường KHÚC XẠ ÁNH SÁNG, PHẢN XẠ TOÀN PHẦN CÓ ĐÁPhường ÁN CHI TIẾT

Bài tập 1: Một tia sáng truyền tự môi trường xung quanh A vào môi trường B dưới góc cho tới là 90 thì góc khúc xạ là 80. Lúc góc cho tới là 60 0 thì góc khúc xạ bằng

A. 50,40. B. 47,5 0. C. 46,30. D. 62,60

Lời giải bỏ ra tiết

khi tia sáng sủa truyền trường đoản cú môi trường thiên nhiên A vào môi trường B bên dưới góc tới là 9o thì góc khúc xạ là 8o

Ta có: nA sin 9o = nB sin8o  (1)

Khi tia sáng truyền với góc cho tới i = 60o thì: nA sin 60o = nB sinr (2)

Lấy (2) chia mang đến (l) ta có: $fracsin 60^osin 9^o=fracsnrsin 8^oRightarrow sin r=sin 8^ofracsin 60^osin 9^o=0,77Rightarrow r=50,4^o.$Chọn A

 

các bài luyện tập 2: Một tia sáng truyền từ bỏ môi trường xung quanh A vào môi trường thiên nhiên B dưới góc cho tới là 90 thì góc khúc xạ là 80. Tính tốc độ truyền ánh sáng vào môi trường xung quanh A biết vận tốc ánh nắng vào môi trường xung quanh B là 200000km/s.

Bạn đang xem: Bài tập khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần

A. 224805,6km/s. B. 238539,7km/s. C. 177931,5km/s. D. 187956,8km/s

Lời giải bỏ ra tiết

Theo định nguyên lý khúc xạ ánh sáng:$n_A.sin i=n_B.sin rRightarrow fracn_Bn_A=fracsin isin r$

Ta có: $left{ eginarray n_A=fraccv_A \ n_B=fraccv_B \ endarray ight.Rightarrow fracn_Bn_A=fracv_Av_BRightarrowv_A=fracn_Bn_Av_b=fracsin isin rv_B=fracsin 9^osin 8^o.200000=224805,6km/s.$ Chọn A

 

bài tập 3: Chiếu một tia sáng sủa từ bỏ bầu không khí vào nước cùng với góc cho tới 300. Cho biết phân tách suất của nước n= 4/3. Góc lệch D (góc thân tia cho tới với tia khúc xạ) bằng

A. 2trăng tròn. B. 80. C. 68 0 . D. 600

 

Lời giải đưa ra tiết

Vận dụng định giải pháp khúc xạ ta có:

$n_1sin i=n_2sin rLeftrightarrow 1.sin 30^0=frac43.sin r$

$Rightarrow sin r=frac38Rightarrow rapprox 22^0$

Góc lệch D: Từ hình mẫu vẽ ta có:

$D=i-r=30^0-22^0=8^0.$ Chọn B

 

 

Bài tập 4: Cho một tia sáng sủa đi từ môi trường nước ra môi trường bầu không khí, tại điểm cho tới tia sáng bóc tách thành nhì phần, một trong những phần sự phản xạ quay trở lại môi trường thiên nhiên nước, 1 phần khúc xạ sang môi trường không khí. Biết tách suất của nước với tia sáng sủa bằng 4/3, và tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. Góc giữa tia tới với pháp đường của phương diện nước tại điểm tới (góc tới) bằng

A. 32056’ B. 36052’. C. 23065’. D. 53007’

Lời giải bỏ ra tiết

Gọi i, i’, r lần lượt là góc cho tới, góc bức xạ cùng góc khúc xạ

Theo định phương pháp sự phản xạ ánh nắng có i" = i

Có: $ exti^ ext !!"!! ext +r=90^0Rightarrow i+r=90^0Rightarrow sin r=cos i.$

Theo định nguyên lý khúc xạ ánh sáng: $frac43sin i=sin r$

$Leftrightarrow fracsin isin r=frac34Leftrightarrow fracsin icos i=frac34Leftrightarrow ung i=frac34Rightarrow iapprox 36^052^"$ Chọn B

 

Bài tập 5: Một chậu hình hộp chữ nhật đựng chất lỏng. Biết AB =a, AD = 2a. Mắt nhìn theo pphía BD nhìn thấy được trung điểm M của BC. Chiết suất của chất lỏng bằng

A.1,5 B. 1,33

C.1,54 D. 1,26

Lời giải bỏ ra tiết

Lúc ánh mắt theo pmùi hương BD thấy được điểm M tức thị tia sáng sủa từ M qua D sẽ đến được mắt, hay tia tới theo phương MD và tia khúc xạ theo phương BD.

Theo định hình thức khúc xạ tia nắng, ta có:$fracsin isin r=frac1nRightarrow n=fracsin rsin i$

Với:$sin i=fracMCMD=fracaasqrt2=fracsqrt22$

$sin r=sin BDC=fracBCBD=frac2asqrt4a^2+a^2=frac2sqrt5$

$Rightarrow n=fracfrac2sqrt5fracsqrt22=frac4sqrt10=1,26.$ Chọn D

 

các bài luyện tập 6: Một bể cất nước gồm thành cao 80centimet với đáy phẳng dài 120centimet. Độ cao mực nước trong bể là 60centimet, tách suất của nước là 4/3. Ánh ánh nắng phản chiếu theo phương thơm nghiêng 1 góc 300 so với pmùi hương ngang. Độ lâu năm của bóng đen tạo ra thành dưới mặt đáy bể xấp xỉ dài

A. 86 centimet. B. 54 cm. C. 78 cm. D. 93 cm

Lời giải đưa ra tiết

Ánh ánh nắng phản chiếu nghiêng 1 góc 300 so với pmùi hương ngang nên$Rightarrow i=60^0$

Từ hình mẫu vẽ ta có: $ ã i=fracxMARightarrow x=MA.chảy 60=20sqrt3cm$

Cũng tự hình vẽ lại có $sin r=fracHJsqrtHI^2+HJ^2Rightarrow fracsin isin r=n$

$Leftrightarrow fracsqrt32fracsqrtHI^2+HJ^2HJ^2=n$

$Leftrightarrow frac34left( frac60^2+HJ^2HJ^2 ight)=frac169Rightarrow HJ=85,9cm$. Chọn A

 

 

 

những bài tập 7: Một cái máng nước sâu 20 centimet, rộng lớn 40 centimet có nhì thành bên trực tiếp đứng. Ðúng dịp máng khô hết nước thì láng râm của thành A kéo dãn dài cho tới đúng thực lòng B đối diện. Người ta đổ nước vào máng cho một độ cao h thì bóng cùa thành A nlắp ngắn hơn 7 centimet đối với trước. Biết phân tách suất của nước là n = 4/3, h bằng

A. 14 centimet. B.

Xem thêm: Vì Sao Đau Nửa Đầu Vai Gáy Là Bệnh Gì ? Tìm Hiểu Ngay!

 13 cm.

C. 12 cm. D. 11 cm.

 

 

 

Lời giải bỏ ra tiết

Trước lúc đổ nước, láng của thành A là AB, sau thời điểm đổ nước, bóng của thành A là AJ.

Ta có: $ exttani =fracHBHI ext Rightarrow extHB= extHI ext.tani = h ext.tani ext.$

$ exttanr=frac extHJ extHIRightarrow HJ=HI. ung r=h. an r$

Theo đề:AB - AJ = HB - HJ = 7cm.

$Leftrightarrow h.chảy i-h.chảy r=h( ã i- ã r)=7$

$Rightarrow h-frac7 ã i-chảy r$

Mặt khác: $eginarray sin i=fracABSB=fracABsqrtAS^2+AB^2=frac40sqrt30^2+40^2=0,8 \ operatornameCosi=0,6vgraveatai=0,8frac34=0,6Rightarrow cos r=0,8 anr=frac0,60,8=frac34Rightarrow h=frac7frac43-frac34=12cm \ endarray$

$Rightarrow cosi=0,6$ với $ ã i=frac0,80,6=frac43$

$ ã i=0,8frac34=0,6Rightarrow cos r=0,8; ung r=frac0,60,8=frac34Rightarrow h=frac7frac43-frac34=12cm$. Chọn C

 

những bài tập 8: Một viên sỏi nằm dưới mặt đáy của một bể tất cả mực nước sâu 0,6 m, một em nhỏ xíu cố một cái thanh hao trực tiếp cùng nhìn viên sỏi dưới góc 45 0 so với mặt nước rồi đâm loại thanh theo đúng phía đó xuống lòng bể. lúc chạm lòng bể, đầu thanh së phương pháp viên sỏi một khoảng chừng bao nhiêu?

A. 0,23 m. B. 0,15 m. C. 0,37 m. D. 0,25 m

Lời giải chi tiết

Tia sáng phát ra trường đoản cú viên sỏi S đến phương diện nuước trên I với khúc xạ ra bầu không khí dưới góc độ 450. Cậu bé dã nhìn theo vị trí hướng của tia sáng sủa này nên khi gửi tkhô nóng theo phía đang ngắm thì đầu thanh hao vẫn chạm đáy bể trên S nlỗi hình bên. gọi r là góc tới trên phương diện nước thì theo định pháp luật khúc xạ, ta khẳng định được góc này :

$sin 45^0=1,33sin rRightarrow rapprox 32^0$

Do góc nhìn là 450 phải HS’ = h - 0,6m

Hình như SH = h chảy r =0,37m

Nên suy ra được đoạn lệch của đầu tkhô giòn khỏi viên sỏi:

$S"S=S"H-SH=0,23m$. Chọn A

các bài luyện tập 9: Cho một kăn năn thủy tinh trong dạng chào bán cầu có bán kính R, chiết suất n = 1,5. Chiếu thẳng góc cho tới khía cạnh phẳng của chào bán cầu một tia sáng sủa SI. Biết điểm tới I bí quyết trung ương O của kăn năn phân phối cầu đoạn R/2. Góc lệch của tia tới cùng tia ló thoát ra khỏi bản thủy tinh bằng

A. 140 28" B. 180 36". C. 48 036". D. 320 15"

Lời giải đưa ra tiết

Tia sáng di trực tiếp qua khía cạnh phẳng AB của khối bán cầu, cho tới mặt cầu tại J vói góc tới là i.

Ta có:

$sin i=fracOIOJ=frac12Rightarrow i=30^0$

Tại J ta có: $ extnsini = sin rLeftrightarrow ext l, 5 sin 30 = sin r $

$Rightarrow ext sin, extr = 0,75Rightarrow extr = 4 ext8^ ext036"$

Như vậy tia sáng sau khoản thời gian chiếu trực tiếp góc tới khía cạnh phẳng của buôn bán cầu së truyền thẳng tới J cùng sau cùng khúc xạ ra phía bên ngoài.

Góc lệch của tia cho tới và tia ló thoát ra khỏi bản thủy tinh trong bởi $ ext4 ext8^ ext036"-30=18^036"$. Chọn B

bài tập 10: Có 3 môi trường trong veo. Với cùng góc cho tới i: nếu tia sáng truyền tự (l) vào (2) thì góc khúc xạ là 300, truyền từ (l) vào (3) thì góc khúc xậ là 450. Góc số lượng giới hạn phản xạ toàn phần ngơi nghỉ khía cạnh phân cách (2) cùng (3) là

A. 4đôi mươi. B. 450. C. 480. D. 370

Lời giải chi tiết

$( extl) lịch sự (2): extn_ ext1 extsini = extn_ ext2 ext sin 3 ext0^ ext0(*)$

$( extl) sang trọng (3): extn_ ext1 extsini = extn_ ext3 ext sin 4 ext5^ ext0(**)$

Từ (*) và (**) ta có: $ extn_ ext2 ext sin 3 ext0^ ext0=n_3sin 45^0Leftrightarrow fracn_22=fracn_3sqrt2Rightarrow fracn_2n_3=sqrt2(***)$

Từ (***) ta thấy n2 > n3 nên chỉ có thể xẩy ra phản xạ toàn phần Lúc ánh nắng truyền tự (2) thanh lịch (3).

Vậy góc giới hạn bức xạ toàn phần làm việc mặt ngăn cách (2) với (3) là: $sin i_gh=fracn_3n_2=frac1sqrt2Rightarrow i_gh=45^0.$ Chọn B

các bài luyện tập 11: Một miếng mộc hình tròn trụ, bán kính 5 (cm). Ở chổ chính giữa O, cắm thẳng góc một đinc OA. Thả miếng mộc nỗi vào một chậu nước tất cả phân tách suất n = 4/3. Ðinc OA sinh hoạt nội địa, mang đến OA = 8 (cm). Mắt đặt trong không khí sẽ thấy đầu A phương pháp mặt nước một khoảng tầm lớn nhất là

A. OA" = 3,5 (cm). B. OA" = 4,4 (cm).