Ngày nay, mọi người đều nghe nói đến cáp quang dùng trong công nghệ thông tin, trong y học...
Hay vào những ngày nắng nóng trên đường nhựa hay trên xa mạc thì ta thường thấy ảo giác có những vệt sáng loang loáng như có nước nhưng lại gần thì hoàn toàn khô ráo.
Hiện tượng cơ bản được áp dụng trong cáp quang và các hiện tượng trên là Phản xạ toàn phần. Vậy thì phản xạ toàn phần là gì ? Mời các em học sinh cùng tìm hiểu nội dung bài 27: Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ lại toàn bộ tia sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang hơn.
Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
\(n_1sini=n_2sinr\) ⇔ \(sini=\frac{n_2}{n_1}sinr\)
Vì \(n_1> n_2\) => r > \(i\)=> khi góc \(i\) tăng thì góc r cũng tăng, Do đó khi góc r đặt giá trị cực đại (\(r=90^o\Rightarrow sinr=1\) ) thì \(i\) đạt giá trị giới hạn \(i_{gh}\) : \(sini_{gh}=\frac{n_2}{n_1}\)
\(i_{gh}\) gọi là góc khúc xạ giới hạn
Nếu \(i> i_{gh}\) thì hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra.
Kết luận: Điều kiện để có phản xạ toàn phần
Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang (n1 > n2)
Góc tới \(i\geq i_{gh}\) với \(sini_{gh}=\frac{n_2}{n_1}\)
Cũng là hiện tượng phản xạ, (tia sáng bị hắt lại môi trường cũ).
Cũng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng .
Hiện tượng phản xạ thông thường xảy ra khi tia sáng gặp một mặt phân cách hai môi trường và không cần thêm điều kiện gì.
Trong khi đó, hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi thỏa mãn hai điều kiện trên.
Trong phản xạ toàn phần, cường độ chùm tia phản xạ bằng cường độ chùm tia tới.
Còn trong phản xạ thông thường, cường độ chùm tia phản xạ yếu hơn chùm tia tới.
Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối thủy tinh hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân
Dùng để truyền dẫn, điều khiển đường đi của tia sáng phục vụ các mục đích khác nhau của con người (cáp quang, lăng kính phản xạ toàn phần ....)
Cấu tạo: Gồm 2 phần chính
Phần lõi: bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1
Phần vỏ bao quanh có chiết suất n2 (n2 < n1)
Ứng dụng:
Trong y học cáp quang được dùng để quan sát các bộ phận bên trong cơ thể. Đó là phương pháp nội soi.
Trong công nghệ thông tin cáp quang được dùng để truyền dẫn các dữ liệu.
Ưu điểm:
Truyền được dung lượng tín hiệu lớn
Ít bị nhiễu bởi trường điện từ ngoài
Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5 tiết diện thẳng là 1 tam giác ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB 1 chùm sáng song song SI.
a. Khối thủy tinh đặt trong không khí. Hiện tượng phản xạ toàn phần có xảy ra không?
b. Khối thủy tinh đặt trong nước có n’=1,33. Tính góc lệch D?
a. Quan sát đường đi của tia sáng
Dựa vào ΔABC ta có:
r’ = 450
\(sini_{gh}=\frac{n_2}{n_1}=\frac{1}{1,5}=0,67\) ⇒ \(i_{gh}\) = \(41^o48'\)
Ta thấy: r’ > \(i_{gh}\)
\(n_1> n_2\)
⇒ Có xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tia sáng truyền thẳng ra không khí tại mặt BC
b. Quan sát đường đi của tia sáng
Ta có: \(sini_{gh}=\frac{n_2}{n_1}=\frac{1,33}{1,5}=0,887\)
⇒ \(i_{gh}\) = \(62^o27'\)
Ta thấy r’ < \(i_{gh}\) nên tại AC có tia khúc xạ.
Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có nsinr’ = n’sini’
⇒ \(i'= 52^o53'\)
Vậy, góc lệch D = i’ – r’ = 7053’ \(D=i'-r'=7^o53'\)
Qua bài giảng Phản xạ toàn phần này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu được hiện tượng phản xạ toàn phần.
Nêu được điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần.
Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Biết được vai trò của cáp quang trong đời sống, khoa học và kỹ thuật, có ý thức bảo vệ an toàn cho hệ thống cáp quang quốc gia, cũng như hệ thống cáp quang quốc tế đi qua Việt Nam.
Giải các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 27 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5 đặt trong nước có tiết diện thẳng là 1 tam giác ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB 1 chùm sáng song song SI. Tính góc lệch D?. Biết chiết suất của nước là n’=1,33.
Có ba môi trường trong suốt. Với cùng một góc tới:
Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là \(30^o\) Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là \(40^o\)Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?
Một tia sáng trong thủy tinh đến mặt phân cách giữa thủy tinh và không khí dưới góc tới i = 300 , tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau . Tính góc tới để không có tia sáng ló ra không khí .
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 27để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 172 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 173 SGK Vật lý 11
Bài tập 9 trang 173 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 27.1 trang 71 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.2 trang 71 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.3 trang 72 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.4 trang 72 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.5 trang 72 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.6 trang 72 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.7 trang 73 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.8 trang 73 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.9 trang 73 SBT Vật lý 11
Bài tập 27.10 trang 74 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5 đặt trong nước có tiết diện thẳng là 1 tam giác ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB 1 chùm sáng song song SI. Tính góc lệch D?. Biết chiết suất của nước là n’=1,33.
Có ba môi trường trong suốt. Với cùng một góc tới:
Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là \(30^o\) Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là \(40^o\)Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?
Một tia sáng trong thủy tinh đến mặt phân cách giữa thủy tinh và không khí dưới góc tới i = 300 , tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau . Tính góc tới để không có tia sáng ló ra không khí .
Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ thủy tinh sang không khí, từ nước sang không khí và từ thủy tinh sang nước. Biết chiết suất của thủy tinh là 1,5; của nước là 1,33.
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Một tia sáng đi từ nước đến mặt phân cách với không khí. Biết chiết suất của nước là 4/3 , chiết suất của không khí là 1. Góc giới hạn của tia sáng phản xạ toàn phần khi đó là
Khi nói về hiện tượng phản xạ toàn phần. Phát biểu nào sau đây sai?
Điều kiện cần để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần nào sau đây là đúng?
Một tia sáng đi từ thuỷ tinh đến mặt phân cách với nước. Biết chiết suất của thuỷ tinh là 1,5; chiết suất của nước là 4/3. Để có tia sáng đi vào nước thì góc tới (i) phải thoả mãn điều kiện nào dưới đây?
Một tia sáng hẹp truyền từ môi trường có chiết suất √3 đến mặt phân cách với môi trường khác có chiết suất n. Để tia sáng tới gặp mặt phân cách hai môi trường dưới góc i≥60o sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì chiết suất n phải thoả mãn điều kiện :
Thế nào là phản xạ toàn phần? Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần?
So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường ?
Cáp quang là gì? Hãy cho biết cấu tạo của cáp quang. Nêu một vài ứng dụng.
Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng lóng lánh. Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì?
Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất \(n_1\) tới mặt phẳng phân cách với môi trường (2) chiết sất \(n_2\). Cho bết \(n_1 < n_2\) và i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần ?
A. Chùm tia sáng gần như sát mặt phẳng phân cách.
B. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sin \(i >\frac{n_{1}}{n_{2}}\)
C. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sin \(i <\frac{n_{1}}{n_{2}}\)
D. Không trường hợp nào đã nêu
Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như Hình 27.10. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC.
Trong điều kiện đó, chiết suất n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?
A. \(n \geq \sqrt{2}\).
B. \(n < \sqrt{2}\).
C. \(1 < n < \sqrt{2}\)
D. Không xác định được.
Có ba môi trường trong suốt. Với cùng một góc tới:
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o.
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o.
Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?
A. 30o.
B. 42o.
C. 45o.
D. Không tính được.
Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất \(n = 1,41 \approx \sqrt{2}\). Một chùm tia sáng hẹp nằm trong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như Hình 27.11. Xác định đường đi của chùm tia sáng với các giá trị sau đây của góc \(\alpha\).
a) \(\alpha = 60^o\);
b) \(\alpha = 45^o\);
c) \(\alpha = 30^o\) ;
Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất \(n_1 = 1,50\). Phần vỏ bọc có chiết suất \(n_2= 1,41\approx \sqrt{2}\) . Chùm tia tới hội tụ ở mặt trước của sợi với góc 2α như Hình 27.12. Xác định α để các tia sáng của chùm truyền đi được trong ống.
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<49o
B. i>42o
C. i>49o
D. i>43o
Câu nào dưới đây không đúng ?
A. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn.
B. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
C. Khi chùm sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm sáng khúc xạ.
D. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạbàng cường độ chùm sáng tới.
Một khối thuỷ tinh P có chiết suất n = 1,5, tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC vuông góc tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI
a) Khối thuỷ tinh P ở trong không khí. Tính góc D làm bởi tia ló và tia tới.
b) Tính lại góc D nếu khối P ở trong nước có chiết suất n’ = 1,33.
Một miếng gỗ mỏng hình tròn, bán kính 4cm. Người ta cắm thẳng góc một chiếc đinh qua tâm O của miếng gỗ nổi trong chậu nước. Thành chậu thẳng đứng và rìa miếng gỗ cách thành chậu 10cm. Nước có chiết suất n = 1,33
a) Cho OA = 6cm. Mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước trong không khí bao nhiêu?
b) Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thấy đầu A của đinh.
c) Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n'. Khi giảm chiều dài OA của đinh tới 3,2cm thì mắt không thấy được đầu A của đinh nữa. Tính n’.
Chiếu một tia sáng từ nước đến mặt phân cách giữa nước ( chiết suất 4/3) và không khí dưới góc tới 50o
Góc khúc xạ sẽ vào khoảng
A. 60o B. 70o
C. 80o D. Không có tia khúc xạ
Một học sinh phát biểu : phản xạ toàn phần là phản xạ ánh sáng khi không có khúc xạ. Trong ba trường hợp truyền ánh sáng sau đây (Hình 27.1), trường hợp nào có hiện tượng phản xạ toàn phần ?
A. Trường hợp (1).
B. Trường hợp (2).
C. Trường hợp (3).
D. Không trường hợp nào là phản xạ toàn phần.
Phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền trong cặp môi trường nào sau đây ?
A. Từ (2) tới (1).
B. Từ (3) tới (1).
C. Từ (3) tới (2).
D. Từ (1) tới (2).
Tiếp theo câu 27.3. Phản xạ toàn phần không thể xảy ra khi ánh sáng truyền trong cặp môi trường nào sau đây ?
A. Từ (1) tới (2). B. Từ (2) tới (3).
C. Từ (1) tới (3). D. Từ (3) tới (1).
Một tia sáng truyền trong hai môi trường theo đường truyền như Hình 27.3.
Chỉ ra câu sai.
A. α là góc tới giới hạn.
B. Với i > α sẽ có phản xạ toàn phần.
C. Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) chỉ có phản xạ thông thường.
D. A, B, C đều sai.
Ba môi trường trong suốt là không khí và hai môi trường khác có các chiết suất tuyệt đối n1 ; n2 (với n2 > n1). Lần lượt cho ánh sáng truyền đến mặt phân cách của tất cả các cặp môi trường có thể tạo ra.
Biểu thức nào kể sau không thế là sin của góc tới giới hạn igh đối với cặp môi trường tương ứng?
A. 1/n1 B. 1/n2
C. n1/n2 D. n2/n1
Có ba môi trường (1), (2) và (3). Với cùng một góc tới, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30°, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45°.
a) Hai môi trường (2) và (3) thì môi trường nào chiết quang hơn ?
b) Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa (2) và (3).
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Cho bết n1 < n2 và i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần ?
A. Chùm tia sáng gần như sát mặt phẳng phân cách.
B. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sini > n1/n2
C. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sini <n1/n2
D. Không trường hợp nào đã nêu.
Câu trả lời của bạn
Đáp án D.
Do n1 < n2 nên không có trường hợp nào đã nêu có hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o.
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o.
Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?
A. 30o.
B. 42o.
C. 45o.
D. Không tính được.
Câu trả lời của bạn
+ Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1sini = n2sin30o (1)
+ Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1sini = n3sin 45o (2)
+ Từ (1) và (2) suy ra:
\(\Rightarrow {n_2}\sin 30 = {n_3}\sin 45 \Rightarrow \frac{{{n_3}}}{{{n_2}}} = \frac{{\sin 30}}{{\sin 45}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
+ Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3):
\(sin{i_{gh}} = \frac{{{n_3}}}{{{n_2}}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\)
Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41 ≈ √2. Một chùm tia sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bám trụ như hình 27.11.
Câu trả lời của bạn
α = 600 => i = 90 – α = 300.
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
\(\begin{array}{l} n\sin i = {\rm{sinr}}\\ \Rightarrow {\rm{sinr}} = n\sin i = \sqrt 2 .\sin 30 = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow r = {45^0} \end{array}\)
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o.
- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o.
Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?
A. 30o.
B. 42o.
C. 45o.
D. Không tính được.
Câu trả lời của bạn
+ Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1sini = n2sin30o (1)
+ Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1sini = n3sin 45o (2)
+ Từ (1) và (2) suy ra:
\(\Rightarrow {n_2}\sin 30 = {n_3}\sin 45 \Rightarrow \frac{{{n_3}}}{{{n_2}}} = \frac{{\sin 30}}{{\sin 45}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}\)
+ Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3):
\(sin{i_{gh}} = \frac{{{n_3}}}{{{n_2}}} = \frac{{\sqrt 2 }}{2} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\)
Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41 ≈ √2. Một chùm tia sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bám trụ như hình 27.11
Câu trả lời của bạn
α = 450 => i = 90 – α = 450.
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
\(\begin{array}{l} n\sin i = {\rm{sinr}}\\ \Rightarrow {\rm{sinr}} = n\sin i = \sqrt 2 .\sin 45 = \sqrt 2 .\frac{1}{{\sqrt 2 }} = 1\\ \Rightarrow r = {90^0} \end{array}\)
Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41 ≈ √2. Một chùm tia sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bám trụ như hình 27.11.
Câu trả lời của bạn
α = 300 => i = 90 – 30 = 600.
Góc giới hạn phản xạ toàn phần: \(\sin {i_{gh}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\)
Ta có: i=600>igh⇒ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Chùm tia tới hội tụ ở mặt trước của sợi với góc 2α như Hình 27.12. Xác định α để các tia sáng của chùm truyền đi được trong ống.
Câu trả lời của bạn
+ Điều kiện để các tia sáng trong chùm đều truyền đi được trong ống là phải thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại mặt phân cách của phần lõi và phần vỏ bọc của nó.
+ Từ hình vẽ, ta có điều kiện phản xạ toàn phần tại I' là:
\(i \ge {i_{gh}} \Rightarrow \sin i \ge \sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)
+ Lại có: \(\beta = {90^0} - i \Rightarrow c{\rm{os}}\beta = \sin i \ge \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)
+ Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại I:
\(\begin{array}{*{20}{c}} {}&{\sin \alpha = {n_1}\sin \beta }\\ {}&{\:\:\:\:\:\:\:\: = {n_1}\sqrt {1 - c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}\beta } \le {n_1}\sqrt {1 - {{\left( {\frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}} \right)}^2}} }\\ {}&{ \Rightarrow \sin \alpha \le 1,5\sqrt {1 - {{\left( {\frac{{\sqrt 2 }}{{1,5}}} \right)}^2}} }\\ {}&{ \Rightarrow \sin \alpha \le 0,5 \Rightarrow \alpha \le {{30}^0}} \end{array}\)
Một người ngồi trên bờ hồ nhúng chân vào nước trong suốt. Biết chiết suất của nước là n= 4/3. Khoảng cách thực từ bàn chân người đó đến mặt nước là 36cm. Nếu nhìn theo phương gần thảng đứng, mắt người đó cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu:
A. 28cm
B. 18cm
C. 25cm
D. 27cm
Câu trả lời của bạn
tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu
A. tím, lam, đỏ.
B. đỏ, vàng, lam.
C. đỏ, vàng.
D. lam, tím.
Câu trả lời của bạn
Chọn C.
Ta có:
Ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn.
Góc tới phải thõa mãn \(i \ge {i_{gh}};\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{n}\)
→ Với cùng một góc tới thì ánh sáng có chiết suất càng lớn thì góc igh sẽ nhỏ. Tia lục bắt đầu xảy ra phản xạ toàn phần → tia lam, tia tím có chiết suất lớn hơn đã bị phản xạ toàn phần. Vậy chỉ có tia đỏ và vàng là còn tia ló ra ngoài không khí.
Biết chiết suất của môi trường trong suốt đó đối với các bức xạ này lần lượt là 1,40; 1,42; 1,46; 1,47 và góc tới i=40o. Số tia sáng đơn sắc được thoát ra khỏi được không khí là
A. 3.
B. 2.
C. 1.
D. 4.
Câu trả lời của bạn
Chọn C.
Ta có:
Acsimets đã vận dụng hiện tượng gì trong vật lý?
A. Sự giao thoa ánh sáng.
B. Phản xạ ánh sáng.
C. Sự truyền thẳng của ánh sáng.
D. Sự tán sắc ánh sáng.
Câu trả lời của bạn
Đáp án B – hiện tượng vật lý trên là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc:
A. Tím, lam, đỏ
B. Đỏ, vàng, lam
C. Đỏ, vàng
D. Lam, tím
Câu trả lời của bạn
+ Điều kiện để tia sáng ló ra ngoài là không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
+ Điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là:
\(i \ge {i_{gh}}(\sin {\kern 1pt} {\kern 1pt} {i_{gh}} = \frac{1}{n})\)
+ Vì nđỏ < nvàng < nlục < nlam < ntím Þ igh-đỏ > igh-vàng > igh-lục > igh-lam > igh-tím.
+ Vậy các tia lam và tím bị phản xạ toàn phần nên ngoài không khí chỉ có đỏ và vàng => Chọn C.
Câu trả lời của bạn
Nếu chiếu chùm sáng song song gồm bốn ánh sáng đơn sắc đỏ, cam, lam và tím thì các tia ló ra ở mặt bên thứ hai là tia
A. lam và tím
B. cam và tím
C. cam, lam và tím
D. cam và đỏ
Câu trả lời của bạn
Đáp án D
Góc giới hạn phản xạ toàn phần tại mặt bên thứ hai là
\(\sin {i_{gh}} = \frac{1}{{{n_v}}} \Rightarrow \sin i < \frac{1}{{{n_v}}}\)
thì tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai.
Ta có
\(\begin{array}{l}
\sin i = \frac{1}{n}\\
{n_d} < {n_c} < {n_v} < {n_{lu}} < {n_{la}} < {n_{ch}} < {n_t}\\
\frac{1}{{{n_d}}} > \frac{1}{{{n_c}}} > \frac{1}{{{n_v}}} > \frac{1}{{{n_{lu}}}} > \frac{1}{{{n_{la}}}} > \frac{1}{{{n_{ch}}}} > \frac{1}{{{n_t}}}
\end{array}\)
→ Chiếu bốn ánh sáng đỏ, cam, lục, tím thì có tia cam và tia đỏ ló ra khỏi mặt bên thứ hai.
A. √2/2
B. √2+1
C.( √2+1)/2
D. √(3/2)
Câu trả lời của bạn
Đáp án D
Để có tia ló thì phải không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần ở mặt thứ 2.
\(\begin{array}{l}
\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{n};{r_2} \ge {i_{gh}} \to \sin {r_2} \ge \frac{1}{n}\left( 1 \right)\\
\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{r_1} + {r_2} = {{90}^0}}\\
{\sin i = n{\rm{sin}}{{\rm{r}}_1}}
\end{array}} \right. \to {\rm{cos}}{{\rm{r}}_2} = \frac{{\sin {{45}^0}}}{n} = \frac{1}{{n\sqrt 2 }}\left( 2 \right)\\
\left( 1 \right)\left( 2 \right) \to 1 - \frac{1}{{2{n^2}}} \ge \frac{1}{{{n^2}}} \to \frac{3}{{2{n^2}}} \le 1\\
\to {n^2} \le \frac{3}{2} \to n \le \sqrt {\frac{3}{2}}
\end{array}\)
A. i≥300
B. i≥400
C. i≥350
D. i≥450
Câu trả lời của bạn
Điều kiện để có phản xạ toàn phần là:
sini≥n2/n1⇒sini≥1√2⇒sini≥sin450⇒i≥450
Chọn D.
A. Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bằng tỉ số giữa chiết suất của môi trường kém chiết quang với môi trường chiết quang hơn.
B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chết quang hơn.
C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần ighigh.
D. Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới.
Câu trả lời của bạn
Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định: sinigh=n2/n1 => A sai
Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chết quang hơn
→ B đúng
Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần ighigh → C đúng
Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới
→ D đúng
Chọn A.
A. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
B. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi gặp bề mặt nhẵn.
C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
D. cường độ sáng bị giảm khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Câu trả lời của bạn
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiên tượng ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Chọn C
A. Tia sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém và i < igh.
B. Tia sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn và i > igh.
C. Tia sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém và i ≥ igh.
D. Tia sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn và i < igh.
Câu trả lời của bạn
Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là tia sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sáng môi trường chiết quang kém là i≥igh
Chọn C
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=68(cm)
D. r=51(cm)
Câu trả lời của bạn
Để không có tia sáng ra ngoài không khí, tia sáng bị phản xạ toàn phần tại mặt phân cách
Để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, ta có:
\(\begin{array}{l}
\sin i \ge \sin {i_{gh}} \Rightarrow \sin i \ge \frac{1}{n}\\
\sin i = \frac{r}{{\sqrt {{r^2} + {h^2}} }} = \frac{1}{{\sqrt {1 + \frac{{{h^2}}}{{{r^2}}}} }}\\
\begin{array}{*{20}{l}}
{ \Rightarrow \frac{1}{{\sqrt {1 + \frac{{{h^2}}}{{{r^2}}}} }} \ge \frac{1}{n} \Rightarrow \sqrt {1 + \frac{{{h^2}}}{{{r^2}}}} \le n}\\
{ \Rightarrow 1 + \frac{{{h^2}}}{{{r^2}}} \le {n^2} \Rightarrow \frac{{{h^2}}}{{{r^2}}} \le {n^2} - 1}\\
{ \Rightarrow \frac{h}{r} \le \sqrt {{n^2} - 1} \Rightarrow r \ge \frac{h}{{\sqrt {{n^2} - 1} }}}\\
{ \Rightarrow {r_{\min }} = \frac{h}{{\sqrt {{n^2} - 1} }} = \frac{{60}}{{\sqrt {{{\left( {\frac{4}{3}} \right)}^2} - 1} }} \approx 68\left( {cm} \right)}
\end{array}
\end{array}\)
Chọn C.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *