PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - DẠNG 1: XÁC ĐỊNH GÓC TỚI, GÓC KHÚC XẠ - ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Phương pháp:
Sử dụng các công thức:
* Ví dụ: Tia sáng đi từ nước có chiết suất n1 = 4/3 sang thủy tinh có chiết suất n2 = 1,5. Tính góc khúc xạ biết góc tới i = 300.
* Lời giải chi tiết:
Ta có:
\[\begin{array}{l}\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} \Rightarrow \sin r = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}.\sin i = \frac{4}{{3.1,5}}.\sin {30^0} = \frac{4}{9}\\ \Rightarrow r = {26^0}23'
\end{array}\]
II- DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ LƯỠNG CHẤT PHẲNG
1. Nguyên tắc dựng ảnh
Để dựng ảnh của một vật qua mặt phân cách giữa hai môi trường bằng mặt khúc xạ cần phải dựng:
- Bước 1: Dựng 2 chùm tia tới
+ Tia 1 truyền thẳng với góc tới i = 0
+ Tia 2 tia tới có góc tới \[i \ne 0\]
- Bước 2: Dựng tia khúc xạ bởi 2 tia nói trên rồi kéo dài 2 tia khúc xạ này cắt nhau tại một điểm thì đó là ảnh của vật.
2. Nguyên tắc
- Vật thật đi qua lưỡng chất phẳng cho ta ảnh ảo [ta nói ảnh và vật luôn có bản chất trái ngược nhau]
- Sơ đồ tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng: \[{S_{{n_1}}}{\xrightarrow[H]{{LCP}}_{{n_2}}}S'\]
Ta có công thức: \[\frac{{SH}}{{{n_1}}} = \frac{{S'H}}{{{n_2}}}\]
III- DẠNG 3: BÀI TẬP VỀ BẢN MẶT SONG SONG
1. Định nghĩa
Bản mặt song song là khối chất trong suốt, đồng chất có bề dày là e, chiết suất n > 1.
2. Đường đi của tia sáng qua bản mặt //
- Tia tới và tia ló qua bản mặt song song luôn song song
- Vật thật qua bản mặt song song luôn cho ảnh ảo [ảnh và vật khác bản chất]
001 Nội dung bài học |
2 – Khúc xạ ánh sáng 1 – Hiện tượng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt khác nhau . 2 – Định luật
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
3.Một số khái niệm và lưu ý cần thiết khi làm bài a.Nguồn sáng[vật sáng] -Là vật phát ra ánh sáng chia làm hai loại +Nguồn trực tiếp: đèn, mặt trời… +Nguồn gián tiếp: nhận ánh sáng và phản lại vào mắt ta. b.Khi nào mắt ta nhìn thấy vật? +Khi có tia sáng từ vật trực tiếp đến mắt hoặc tia khúc xạ đi vào mắt ta.
c.Khi nào mắt nhìn vật, khi nào mắt nhìn ảnh?
Bài 5: Một quả cầu trong suốt có R=14cm, chiết suất n. Tia tới SA song song và cách đường kính MN đoạn d=7cm, cho tia khúc xạ AN như hình vẽ.n=?
ĐS:1,93
Dạng 2: Lưỡng chất phẳng
Bài tập tự luận
Bài 1:Mắt người và cá cùng cách mặt nước 60cm, cùng nằm trên mặt phẳng vuông góc với mặt nước. n=4/3. Hỏi nguời thấy cá cách mình bao xa và cá thấy người cách nó bao xa? ĐS:105cm và 140cm
Dạng 3: Bản chất mặt song song
Lí thuyết
1.Định nghĩa: Là lớp môi trường trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song với nhau 2. Tính chất: +Tia ló ra môi trường một luôn luôn song song với tia tới và bị lệch ra khỏi phương ban đầu.
+Độ lớn vật bằng độ lớn của ảnh.
Bài tập tự luận
Bài 5: Một tia sáng từ không khí tới gặp một tấm thủy tinh phẳng trong suốt với góc tới i mà sini=0,8 cho tia phản xạ và khúc xạ vuông góc với nhau. a.Tính vận tốc ánh sáng trong tấm thủy tinh.
b.Tính độ dời ngang của tia sáng ló so với phương tia tới.Biết bề dày của bản là e=5cm.
ĐS: 225000 km/s và 1,73cm
Dạng 4: Phản xạ toàn phần
Lí thuyết
1 – Định nghĩa :
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia tia sáng tới , xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
2 – Điều kiện để có phản xạ toàn phần
Bài tập tự luận
Bài1:Một khối thủy tinh P có chiết suất n=1,5,tiết diện thẳng là một tam giác ABC vuông góc tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI.
a. Khối thủy tinh P ở trong không khí.Tính góc D làm bởi tia tới và tia ló
b. Tính lại góc D nếu khối P ở trong nước có chiết suất n=4/3
Luyện tập các bài tập khúc xạ ánh sáng
6. Trong hiện tượng khúc xạ A. Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt đều bị đổi hướng. B. Góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới. C. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới
D. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
18. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới. B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang mtrường kém chết quang hơn. C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh.
D. 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.
Cảm ơn các em đã xem và tải xuống tài liệu về các dạng bài tập khúc xạ ánh sáng, bộ tài liệu này sẽ giúp các em hiểu rõ và nắm vững kiến thức và bài tập chương này, qua đó nâng cao kỹ năng làm bài, biết vận dụng vào làm các bài tập có độ phân hóa cao. Chúc các em học tốt!