BÀI TẬP KHÚC XẠ ÁNH SÁNG, PHẢN XẠ TOÀN PHẦN CÓ ĐÁP ÁN chi TIẾT

Bài tập 1: Một tia sáng truyền từ môi trường A vào môi trường B dưới góc 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 truyền từ môi trường A vào môi trường thiên nhiên B bên dưới góc cho tới là 9o thì góc khúc xạ là 8o

Ta có: nA sin 9o = nB sin8o  (1)

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

Lấy (2) chia cho (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

 

Bài tập 2: Một tia sáng sủa truyền từ môi trường A vào môi trường xung quanh B bên dưới góc cho tới là 90 thì góc khúc xạ là 80. Tính tốc độ truyền ánh nắng trong môi trường thiên nhiên A biết tốc độ ánh sáng sủa trong môi trường thiên nhiên 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 đưa ra tiết

Theo định lao 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 không gian vào nước cùng với góc cho tới 300. Cho thấy chiết suất của nước n= 4/3. Góc lệch D (góc giữa tia tới cùng tia khúc xạ) bằng

A. 220. B. 80. C. 68 0 . D. 600

 

Lời giải bỏ ra tiết

Vận dụng định nguyên tắc 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 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 xung quanh nước ra môi trường thiên nhiên không khí, tại điểm tới tia sáng bóc tách thành nhị phần, một phần phản xạ trở lại môi trường nước, một trong những phần khúc xạ sang môi trường thiên nhiên không khí. Biết tách suất của nước cùng với tia sáng bằng 4/3, cùng tia sự phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. Góc giữa tia tới và pháp tuyến của khía cạnh nước trên điểm cho tới (góc tới) bằng

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

Lời giải đưa ra tiết

Gọi i, i’, r theo thứ tự là góc tới, góc bức xạ và góc khúc xạ

Theo định hình thức phản xạ ánh nắng có i" = i

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

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

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

 

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

A.1,5 B. 1,33

C.1,54 D. 1,26

Lời giải chi tiết

Khi ánh mắt theo phương BD thấy được điểm M tức là tia sáng từ M qua D sẽ đến được mắt, xuất xắc tia cho tới theo phương MD và tia khúc xạ theo phương BD.

Theo định chính sách khúc xạ ánh sáng, 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

 

Bài tập 6: Một bể chứa nước có thành cao 80cm và đáy phẳng lâu năm 120cm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm, tách suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng 1 góc 300 so cùng với phương ngang. Độ lâu năm của bóng black tạo thành dưới mặt đáy bể xấp xỉ dài

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

Lời giải đưa ra tiết

Ánh nắng chiếu nghiêng 1 góc 300 so với phương ngang nên$Rightarrow i=60^0$

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

Cũng trường đoản cú hình vẽ lại sở hữu $sin r=fracHJsqrtHI^2+HJ^2Rightarrow fracsin isin r=n$

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

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

 

 

 

Bài tập 7: một cái máng nước sâu trăng tròn cm, rộng lớn 40 cm gồm hai thành mặt thẳng đứng. Ðúng thời điểm máng hết nước thì bóng râm của thành A kéo dãn tới đúng tâm thành B đối diện. Người ta đổ nước vào máng mang đến một chiều cao h thì nhẵn cùa thành A ngắn bớt đi 7 centimet so cùng với trước. Biết phân tách suất của nước là n = 4/3, h bằng

A. 14 cm. B. 13 cm.

C. 12 cm. D. 11 cm.

 

 

 

Lời giải bỏ ra tiết

Trước lúc đổ nước, trơn của thành A là AB, sau thời điểm đổ nước, láng 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. an r=h. an r$

Theo đề:AB - AJ = HB - HJ = 7cm.

$Leftrightarrow h. an i-h. an r=h( an i- an r)=7$

$Rightarrow h-frac7 an i- an r$

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 $ an i=frac0,80,6=frac43$

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

 

Bài tập 8: Một viên sỏi nằm dưới mặt đáy của một bể có mực nước sâu 0,6 m, một em nhỏ nhắn cầm một chiếc thanh thẳng với ngắm viên sỏi bên dưới góc 45 0 so với khía cạnh nước rồi đâm chiếc thanh theo như đúng hướng kia xuống đáy bể. Khi đụng đáy bể, đầu thanh së biện pháp viên sỏi một khoảng bao nhiêu?

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

Lời giải chi tiết

Tia sáng phân phát ra tự viên sỏi S mang lại mặt nuước tại I cùng khúc xạ ra không gian dưới khía cạnh 450. Cậu bé nhỏ dã ngắm theo vị trí hướng của tia sáng sủa này nên những khi đưa thanh theo phía đã ngắm thì đầu thanh sẽ va đáy bể tại S như hình bên. Hotline r là góc tới tại mặt nước thì theo định điều khoản khúc xạ, ta xác định được góc này :

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

Do góc ngắm là 450 nên HS’ = h - 0,6m

Ngoài ra SH = h tan r =0,37m

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

$S"S=S"H-SH=0,23m$. Chọn A

Bài tập 9: cho một khối thủy tinh dạng cung cấp cầu có nửa đường kính R, phân tách suất n = 1,5. Chiếu trực tiếp góc tới khía cạnh phẳng của phân phối cầu một tia sáng sủa SI. Biết điểm tới I cách tâm O của khối buôn bán cầu đoạn R/2. Góc lệch của tia tới với tia ló ra khỏi phiên bản thủy tinh bằng

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

Lời giải bỏ ra tiết

Tia sáng sủa di trực tiếp qua phương diện phẳng AB của khối chào bán cầu, tới mặt cầu tại J vói góc cho 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 thời điểm chiếu thẳng góc tới khía cạnh phẳng của buôn bán cầu së truyền thẳng tới J và cuối cùng khúc xạ ra ngoài.

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

Bài tập 10: Có 3 môi trường thiên nhiên trong suốt. Với thuộc góc cho tới i: ví như tia sáng sủa truyền tự (l) vào (2) thì góc khúc xạ là 300, truyền từ bỏ (l) vào (3) thì góc khúc xậ là 450. Góc giới hạn phản xạ toàn phần nghỉ ngơi mặt chia cách (2) với (3) là

A. 420. B. 450. C. 480. D. 370

Lời giải chi tiết

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

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

Từ (*) cùng (**) 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 xẩy ra phản xạ toàn phần khi tia nắng truyền trường đoản cú (2) thanh lịch (3).

Vậy góc số lượng giới hạn phản xạ toàn phần sinh hoạt mặt chia cách (2) cùng (3) là: $sin i_gh=fracn_3n_2=frac1sqrt2Rightarrow i_gh=45^0.$ Chọn B

Bài tập 11: Một miếng mộc hình tròn, bán kính 5 (cm). Ở vai trung phong O, cắn thẳng góc một đinh OA. Thả miếng gỗ nỗi vào một chậu nước tất cả chiết suất n = 4/3. Ðinh OA ngơi nghỉ trong nước, mang đến OA = 8 (cm). Mắt để trong không khí vẫn thấy đầu A bí quyết mặt nước một khoảng lớn nhất là

A. OA" = 3,5 (cm). B.

Xem thêm: 7 Điều Cần Biết Về Scr Là Gì ? Cấu Tạo Đặc Trưng Và Các Thông Số Liên Quan

 OA" = 4,4 (cm).