Bài tập chương VI - Khúc xạ ánh sáng - Phần trắc nghiệm tự luận

Bài tập chương VI Khúc xạ ánh sáng Phần trắc nghiệm tự luận *.. Lưỡng chất phẳng gồm hai môi trường trong suốt có chiết suất n1 & n2 ngăn cách với nhau bởi một mặt lưỡng chất . Giả sử điểm sáng S đặt trong môi trường có chiết suất n1và cách mặt lưỡng chất một khoảng SH ,lưỡng chất phẳng cho ảnh S, của S cách mặt lưỡng chất một khoảng H S, . Chứng minh rằng : Với các góc tới nhỏ ta luôn có hệ thức Bài 1 Một chiếc bình hình hộp có đáy là mặt phẳng nằm ngang , chứa một chất lỏng trong suốt có chiết suất n=, chiều cao cột chất lỏng trong hộp h= 4 cm , trên là không khí một tia sáng xuất phát từ nguồn điểm S dưới đáy hộp đi tới điểm I trên mặt chất lỏng 1) Xác định góc tới I để tại I tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau 2) Dựng ảnh của S cho bởi cặp lưỡng chất phẳng nước- không khí Tìm khoảng cách từ ảnh S, đến mặt lưỡng chất 3) Thay lớp chất lỏng này bằng lớp chất lỏng khác có chiết xuất n, và có cùng chiều cao h.Đặt trên mặt chất lỏng đó một màn chắn sáng hình tròn bán kính R= 3cm có tâm 0 nằm trên đường thẳng đứng qua S . Muốn nhìn thấy S phải đặt mắt sát mặt trên của mặt chất lỏng (tia khúc xạ đi sát là là mặt phân cách).Tính chiết suất của chất lỏng đó Bài 2 Một người ngồi trên bờ hồ nhúng chân vào nước hồ trong suốt có chiết suất n = 4/3 1) Khoảng cách thực từ bàn chân người đó tới mặt nước là 44cm . hỏi mắt người cảm thấy bàn chân mình cách mặt nước bao nhiêu 2) Ngưòi này nhìn thấy một viên sỏi ở đáy hồ dường như cách mặt nước 1,5m.Tính độ sâu của đáy hồ 3) Giả sử khi ngồi mắt người đó cách mặt nước 1m , Nếu một con cá bơi ở đáy hồ và mắt nó nằm trên cùng dường thẳng với mắt người thì khi đó con cá nhìn thấy mắt người cách mặt nước bao nhiêu Bài 3 Một cái thước thẳng dài 70 cm được cắm thẳng đứng vuông góc với một đáy bể nằm ngang trong chứa nước có chiết suất n= 4/3. Phần thước trên mặt nươc nhô lên cách mặt nước 40 cm. ánh nắng chiếu tới mặt nước với góc tới i có sini = 0,8 Tìm chiều dài của bóng thức dưới đáy bể Bài 4 Một bể nước có lớp nước sâu 3m và chiết suất n =4/3 . Một người lặn trong bể nước đặt mắt cách thành bể 3m và mặt nước 1,5 m. Người đó nhìn thấy thành bể trên mặt nước dường như cao bằng một nửa thành bể dưới mặt nước Tính độ cao thưc của thành bể trên mặt nước Bài 5 Lưỡng chất phẳng gồm hai môi trường trong suốt có chiết suất n1 & n2 ngăn cách với nhau bởi một mặt lưỡng chất .Chiếu chùm sáng tới song song có bề rộng( a ) trong môi trường có n1& xiên góc với mặt lưỡng chất ,cho chùm tia khúc xạ vào môi trường có n2 Chứng minh rằng : 1)Chùm tia khúc xạ cũng là chùm sáng song song có bề rộng (b ) 2) Nếu n1 n2 thì a > b Bài tập về bản mặt song song * Bản mặt song song là môi trường đồng chất trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song có chiết suất n2 đặt trong môi trường có chiết suất n1 . Gọi chiết suất tỉ đối n= n21= và độ dầy của bản mặt song song bằng ( e ) Người ta chứng minh được : 1) Chiếu tia tới xiên góc (i ) với mặt bản & cho tia khúc xạ có góc khúc xạ (r ) Thì tia ló ra khỏi bản mặt song song sẽ song song với tia tới và có độ rời ngang ( d ) ( Khoảng cách giữa giá của tia tới và tia ló )Thoả mãn công thức : d= khi góc i&r nhỏ hơn 100 thì d= 2) Đặt điểm sáng S trước bản mặt song song, bản mặt song song cho ảnhS, của S ta luôn có : S&S, nằm trên đường thẳng vuông góc với mặt bản ( Mặt lưỡng chất ) SS, = với gói tới i và góc khúc xạ r nhỏ hơn 100 thì SS, = e Khi n>1 thì S, ở gần bản mặt hơn S Khi n< 1thì S, ở xa bản mặt hơn S Bài 6 Đặt một điểm sáng S trước một bản mặt song song và cách nó 20 cm. Bản mặt song song có chiết suất 1,5 Và dầy 5 cm ,hệ thống trong không khí 1) Một tia sáng chiếu từ S tới bản mặt dưới góc tới 60 Tính độ dời ngang của tia ló so với tia tới 2) Bản mặt cho ảnh S, của S . Coi góc tới và góc khúc xạ nhỏ hơn 100 (Người quan sát đặt mắt sau bản mặt song song với góc quan sát <100) Tính khỏang cách từ S đến S, và khoảng cách từ S, đến bản mặt song song Bài 7 Đáy của một cốc thuỷ tinh là một bản mặt song song có chiết suất n1=1,5. Đặt cốc lên một tờ giấy nằm ngang rồi nhìn từ trên xuống qua đáy cốc theo phương thẳng đứng thì thấy hàng chữ trên giấy tựa như nằm trong thuỷ tinh ,cách mặt trong của đáy cốc 6mm. Đổ nước có chiết suất n2=4/3 vào đầy cốc rồi nhìn thẳng đứng từ trên xuống qua lớp nước thì thấy hàng chữ trên giấy như nằm trong nước và cách mặt nước 102 mm Tính độ dày (e) của đáy cốc và độ cao của cột nước trong cốc Coi hệ thống nằm trong không khí có chiết suất n0=1 Bài 8 Đặt vật AB có dạng đoạn thẳng ở trước một bản mặt song song và AB song song với mặt bản . Bản mặt song song có chiết suất n1=1,5 và bề dầy 3 cm Tính khoảng cách từ AB tới ảnh A,B, của nó trong hai trường hợp 1) Hệ thống đặt trong không khí có chiết suất n0=1 2) Hệ thống đặt trong môi trường trong suốt có chiết suất n2=1,65