Vật lí lớp 11 Bài tập khúc xạ ánh sáng dạng bài tập liên quan đến bản mặt song song thuộc chủ đề vật lí lớp 11 Khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ qua bản mặt song song
– Bản mặt song song là một môi trường trong suất và đồng chất giới hạn bởi hai mặt phẳng song song.
– Tính chất:
- Tia ló song song với tia ló
- Vật thật cho ảnh ảo và vật ảo cho ảnh thật
- Vật và ảnh song song nhau và cùng độ lớn
Độ dời ngang của tia sáng (khoảng cách giữa tia tới và tia ló)
\[\delta = JH = e\dfrac{\sin(i-r)}{\cos r}\]
Trong đó:
- e: độ dày của bản mặt song song
Độ dời ảnh qua bản mặt song song:
\[SS’ = e(1-\dfrac{\tan r}{\tan i})\] nếu i rất nhỏ =>$SS’ = e(1 – \dfrac{r}{i}) = e(1 -\dfrac{1}{n})$
Bài tập khúc xạ ánh sáng dạng bài bản mặt song song
Bài tập 1. Một bản mặt song song có bề dày d = 10cm; chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia tới SI có góc tới 45o. Tính khoảng cách giữa tia tới và tia ló.
1.sin 45o = 1,5 sin r => r = 28,13o
IJ = \[\sqrt{IK^2+d^2}\] = \[\sqrt{(d\tan r)^2+d^2}\] = 11,34cm
JH = IJ sin(i – r) = 3,3cm
Bài tập 2. Một tia sáng SI truyền từ bán trụ thủy tinh ra không khí như hình vẽ. Biết chiết suất của không khí n2 = 1, của thủy tinh n1 = √2, α = 60o
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 c = 3.108m/s
α = 60o => i = 30o
a/ tại điểm I: n1sin i = n2 sin r => √2 sin30o = 1.sin r => r = 45o
b/ tại điểm I: n1 sin i = n2 sin r => √2 sin 30o = (4/3) sin r => r = 32o
c/ v = c/n = 3.108/ √2 = 2,12.108 (m/s)
Bài tập 3. Cho hai bản mặt song song bằng thủy tinh có bề dày e = 3,5cm, chiết suất n1 = 1,4. Tính khoảng cách vật – ảnh trong các trường hợp
a/ Vật AB và bản đều đặt trong không khí.
b/ Vật AB và bản đặt trong một chất lỏng chiét suất n2 = 1,6
Bài tập 4. Một tia sáng gặp bản mặt song song với góc tới i = 60o. Bản mặt bằng thủy tinh có chiết suất n = 1,5 độ dày e = 5cm. Tính độ dời ngang của tia ló so với tia tới khi
a/ Bản mặt đặt trong không khí
b/ Bản mặt đặt trong nước có chiết suất n2 = 4/3
Bài tập 5. Một bản mặt song song có bề dày d = 9cm, chiết suất n = 1,5. Tính độ dời của điểm sáng S khi nhìn nó qua bản mặt song song này theo phương vuông góc với hai mặt phẳng giới hạn trong trường hợp
a/ bản mặt song song và điểm sáng nằm trong không khí
b/ bản mặt song song và điểm sáng đặt trong nước có chiết suất n2 = 4/3
Bài tập 6. Một tia sáng từ không khí tới gặp một tấm thủy tinh phẳng trong suốt với góc tới i mà sin i = 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.
