Bài tập Vật Lí 11 Khúc xạ ánh sáng (có lời giải chi tiết)

Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước với góc tới ${30}^{\circ }$. Cho biết chiết suất của nước là n = 4/3 và coi tốc độ ánh sáng trong không khí là c = $3.{10}^8$ m/s. Hãy tính:

a)      Vận tốc của ánh sáng khi truyền trong nước.

b)      Góc khúc xạ.

c)      Góc lệch D (góc giữa tia tới và tia khúc xạ).

Chiếu một tia sáng từ không khí vào một môi trường có chiết suất $\mathrm{n}=\sqrt{3}$ sao cho tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ. Coi tốc độ ánh sáng trong không khí là c = $3.{10}^8$ m/s. Hãy tính:

a)      Vận tốc của ánh sáng khi truyền trong môi trường này.

b)      Góc tới và góc khúc xạ.

Một chậu nước chứa một lớp nước dày 30 cm, chiết suất của nước là 4/3.

a) Chiếu một chùm tia sáng song song tới mặt nước dưới góc tới ${45}^{\circ }$. Tính góc lệch hợp bởi chùm tia khúc xạ và chùm tia tới.

b) Mắt đặt ở trong không khí, nhìn xuống đáy chậu theo phương gần vuông có với đáy chậu sẽ thấy đáy chậu cách mặt nước một đoạn bao nhiêu?

Một bản mặt song song (một bản trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song) có bề dày d = 10 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia tới SI có góc tới ${45}^{\circ }$.

a) Chứng minh rằng tia ló ra khỏi bản song song với tia tới. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản.

b) Tính khoảng cách giữa giá (phương) của tia ló và tia tới.

Một bản mặt song song có bề dày d = 6 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí.

a) Vật là một điểm sáng S cách bản 20 cm. Xác định vị trí của ảnh (khoảng cách từ ảnh đến bản mặt song song).

b) Vật AB = 2 cm đặt song song với bản mỏng và cách bản mỏng đoạn 20 cm. Xác định vị trí và độ lớn của ảnh.

Một tia sáng SI truyền từ bán trụ thủy tinh ra không khí như hình vẽ. Biết chiết suất của không khí ${\mathrm{n}}_2\approx 1$ , của thủy tinh ${\mathrm{n}}_1\approx \sqrt{2}$ , $\mathrm{\alpha }={60}^{\circ }$,

a)   Tìm góc khúc xạ của tia sáng khi đi ra không khí.

b) Giữ nguyên góc tới đưa khối thủy tinh vào trong nước, tính góc khúc xạ, biết chiết suất của nước là 4/3

c) Tìm vận tốc truyền ánh sáng trong thủy tinh, biết vận tốc truyền ánh sáng trong chân không là $\mathrm{c} = 3.{10}^8$ m/s.

Một tia sáng Mặt trời truyền trong mặt phẳng tiết diện thẳng đi qua tâm của một giọt nước hình cầu trong suốt có chiết suất n với góc tới i. Sau khi khúc xạ tại I tia sáng phản xạ một lần tại J rồi lại khúc xạ và truyền ra ngoài không khí tại P. Tính góc lệch D của tia tới và tia ló.

Một đèn chiếu ở trong nước rọi một chùm tia sáng song song lên mặt thoáng của nước, phía trên mặt thoáng là một màn E nằm ngang. Ta sẽ nhận được một vệt sáng trên màn E khi góc tới thỏa mãn điều kiện nào. Biết chiết suất của nước là $\mathrm{n}=\frac{4}{3}$

Tia sáng đi từ thủy tinh có chiết suất ${\mathrm{n}}_1$ = 1,5 đến mặt phân cách với nước ${\mathrm{n}}_2$ = 4/3. Hãy tìm điều kiện của góc tới.

a)   Để không có tia khúc xạ vào nước.

b)   Để có tia khúc xạ vào nước.

Ở đáy một chậu nước, cách mặt nước 10 cm người ta đặt một nguồn sáng điểm S. Cho biết chiết suất của nước là $\frac{4}{3}$

a) Vẽ đường đi của tia sáng xuất phát từ S, nghiêng một góc ${60}^{\circ }$với phương ngang.

b)  Đặt một đĩa gỗ tròn trên mặt nước, tâm của đĩa nằm trên đường thẳng đứng đi qua S. Tìm bán kính tối thiểu của đĩa để toàn bộ ánh sáng phát ra từ nguồn không ra khỏi mặt nước được.