Giải SBT Lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Mục lục Giải SBT Lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Bài 26.1 trang 69 SBT Lí 11: Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước (chiết suất $\frac{4}{3}$) dưới góc tới 45^o. Góc khúc xạ sẽ vào khoảng

A. 22^o    

B. 32^o    

C. 42^o    

D. 52^o

Lời giải

Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có: sini = nsinr

  $\Rightarrow \sin r=\frac{\sin i}{n}=\frac{\sin 45°}{\frac{4}{3}}=0,53\Rightarrow r=32°$

Đáp án B

Bài 26.2 trang 69 SBT Lí 11: Trong một thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng, một học sinh ghi lại trên tấm bìa ba đường truyền của các tia sáng xuất phát từ một tia đầu tiên (Hình 26.1). Chọn câu khẳng định đúng.

A. IR₁ là tia tới; IR₂, IR₃ là các tia khúc xạ.

B. IR₂ là tia tới; IR₁ là tia khúc xạ; IR₃ là tia phản xạ.

C. IR₃ là tia tới; IR₁ là tia khúc xạ; IR₂ là tia phản xạ.

D. Cả ba khẳng định A, B, C đều sai.

Lời giải

Tia tới và tia phản xạ nằm trên cùng một môi trường => IR₁ là tia khúc xạ.

Tia khúc xạ và tia tới phải nằm về 2 phía của đường pháp tuyến => IR₃ là tia tới

=> IR₂ là tia phản xạ.

Đáp án C

Bài 26.3 trang 69 SBT Lí 11: Gọi môi trường tô màu xám là môi trường 1; môi trường để trắng là môi trường 2; n₁ là chiết suất của môi trường 1; n₂ là chiết suất của môi trường 2 (Hình 26.1). Chọn khẳng định đúng.

A. n₁ > n₂    

B. n₁ = n₂

C. n₁ < n₂    

D. Còn tùy thuộc vào chiều truyền ánh sáng

Lời giải

Phân tích tương tự bài 26.2 ta có: IR₃ là tia tới; IR₂ là tia phản xạ; IR₁ là tia khúc xạ.

Nhận thấy góc tới nhỏ hơn góc khúc xạ.

Mà    $n_1\sin i=n_2\mathrm{sinr}\Rightarrow \frac{n_1}{n_2}=\frac{\mathrm{sinr}}{\sin i}>1\Rightarrow n_1>n_2$

Đáp án A

Bài 26.4 trang 69 SBT Lí 11: Nếu tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau và góc tới là 30° thì chiết suất tỉ đối n₂₁ có giá trị (tính tròn với hai chữ số) ?

A, 0,58.              

B. 0,71.

C. l,7.                  

D. Một giá trị khác A, B, C.

Lời giải

Theo định luật phản xạ ánh sáng ta có: góc tới bằng góc phản xạ (i = i’ = 30°)

=> r = 90° − i’ = 60°

=>  $n_{21}=\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{\sin 30°}{\sin 60°}=0,58$

Đáp án A

Bài 26.5 trang 70 SBT Lí 11: Tỉ số nào sau đây có giá trị bằng chiết suất tỉ đối n₁₂ của môi trường (1) đối với môi trường (2) (các kí hiệu có ý nghĩa như được dùng trong bài học) ?

A. $\frac{\sin i}{\sin r}$.

B. $\frac{1}{n_{21}}$.

C. $\frac{n_2}{n_1}$.

D. Bất kì biểu thức nào trong số A, B, C.

Lời giải

Vận dụng kiến thức về tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng ta có:

$n_{12}=\frac{1}{n_{21}}$

Đáp án B

Bài 26.6 trang 70 SBT Lí 11: Hãy chỉ ra câu sai.

A. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đều lớn hơn 1.

B. Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1.

C. Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường chậm hơn trong chân không bao nhiêu lần.

D. Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường cũng luôn luôn lớn hơn 1.

Lời giải

Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường có thể nhỏ hơn 1 hoặc lớn hơn 1. ⇒ D sai.

Đáp án D

Bài 26.7 trang 70 SBT Lí 11: Tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.10⁸ m/s. Kim cương có chiết suất n = 2,42. Tốc độ truyền ánh sáng trong kim cương v (tính tròn) là

Cho biết hệ thức giữa chiết suất và tốc độ truyền ánh sáng là $n=\frac{c}{v}$.

A. 242 000 km/s.         

B. 124 000 km/s.

C. 72 600 km/s.                     

D. Khác A, B, C.

Lời giải

Ta có: $v=\frac{c}{n}=\frac{{3.10}^8}{2,42}\approx {124.10}^{6}m/s={124.10}^{3}km/s$.

Đáp án B

Bài 26.8 trang 70 SBT Lí 11: Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới i = 60° ; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 45°; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 30°. Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) vẫn với góc tới i thì góc khúc xạ là bao nhiêu ?

Lời giải

Theo đề bài: n₁sin60^o = n₂sin45^o = n₃sin30^o

Ta phải tìm r₃ nghiệm đúng phương trình:

n₂sin60^o = n₃sinr₃

 $\Rightarrow \sin r_3=\frac{n_2}{n_1}\sin 60°=\frac{\sin 30°}{\sin 45°}.\sin 60°$

 $\Rightarrow r_3\approx 38°$

Đáp số: 38^o

Bài 26.9 trang 70 SBT Lí 11: Một cái máng nước sâu 30 cm, rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Đúng lúc máng cạn nước thì có bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện (Hình 26.2). Nếu nước trong máng có độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = $\frac{4}{3}$. Hãy tính h và vẽ tia sáng giới hạn bóng râm của thành máng khi có nước.

Lời giải

Theo đề bài ta có: CC’ = 7cm

=> HC – HC’ = h(tani – tanr) = 7cm (Hình 26.1G)

$\tan i=\frac{4}{3};\tan r=\frac{\sin r}{\cos r};\sin r=\frac{\sin i}{n}=\frac{3}{5}$

$\cos r=\sqrt{1-{\sin }^{2}r}=\frac{4}{5};\tan r=\frac{3}{4}$

Do đó: $h\left(\frac{4}{3}-\frac{3}{4}\right)=7cm\Rightarrow h=12cm$  

Đáp số: 12cm

Bài 26.10 trang 71 SBT Lí 11: Một dải sáng đơn sắc song song chiếu tới mặt chất lỏng với góc tới i. Chất lỏng có chiết suất n. Dải sáng nằm trong một mặt phẳng vuông góc với mặt chất lỏng. Bề rộng của dải sáng trong không khí là d.

Lập biểu thức bề rộng đ của dải sáng trong chất lỏng theo n, i, d.

Lời giải

Ta có (Hình 26.2G):

d = IJcosi; d’ = IJcosr

Suy ra:  $d\text{'}=IJ.\cos r=\frac{d}{\cos i}.\cos r$

Mà:  $\cos r=\sqrt{1-{\sin }^{2}r}=\sqrt{1-\frac{{\sin }^{2}i}{n^2}}=\sqrt{\frac{n^2-{\sin }^{2}i}{n\cos i}}$

Do đó:  $d\text{'}=\frac{\sqrt{n^2-{\sin }^{2}i}}{n\cos i}.d$

Đáp số:$d\text{'}=\frac{\sqrt{n^2-si{n}^{2}i}}{ncosi}.d$