Bài tập khúc xạ và lăng kính

GV: Đặng Đình Hợp- Anh sơn 1
BÀI TẬP VỀ ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ẤNH SÁNG
1.Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào một chất lỏng trong suốt dưới góc tới 45
o
thì góc khúc xạ là
30
o
. Bây giờ, chiếu tia sáng đó từ chất lỏng ra không khí dưới góc tới i. Với giá trị nào của i để có tia khúc
xạ ra ngoài không khí?
A. i>45
o
. B. i<45
o
. C. 30
o
<i<90
o
. D. i<60
o
.
2.Một tia sáng hẹp truyền từ một môi trường có chiết suất n
1
=
3
vào một môi trường khác có chiết suất n
2
chưa biết. Để khi tia sáng tới gặp mặt phân cách hai môi trường dưới góc tới
o
i 60≥
sẽ xảy ra hiện tượng
phản xạ toàn phần thì n

2
phải thoả mãn điều kiện nào?
A.
2/3
2
≤n
. B. n
2
5,1≤
. C.
2/3
2
≥n
. D.
5,1
2
≥n
.
3. Một cái bể hình chữ nhật có đáy phẳng nằm ngang chứa đầy nước. Một người nhìn vào điểm giữa của
mặt nước theo phương hợp với phương đứng một góc 45
o
thì vừa vặn nhìn thấy một điểm nằm trên giao
tuyến của thành bể và đáy bể. Tính độ sâu của bể. Cho chiết suất của nước là 4/3, hai thành bể cách nhau
30cm.
A. 20cm. B. 22cm. C. 24cm. D. 26cm
4.Đặt một thước dài 70cm theo phương thẳng đứng vuông góc với đáy bể nước nằm ngang (đầu thước
chạm đáy bể). Chiều cao lớp nước là 40cm và chiết suất là 4/3. Nếu các tia sáng mặt trời tới nước dưới góc
tới i (sini=0,8) thì bóng của thước dưới đáy bể là bao nhiêu?
A. 50cm. B. 60cm. C. 52,5cm. D. 80cm.
5: Một chùm tia sáng song song hẹp truyền từ không khí vào một chất lỏng có chiết suất n =

2
với góc
tới i = 45
0
. Nếu chùm tia tới quay đến vị trí vuông góc với mặt chất lỏng thì chùm tia khúc xạ sẽ quay đi
một góc
A. 30
0
. B. 45
0
. C. 90
0
. D. 60
0
.
6:Một tia sáng hẹp truyền từ môi trường chiết suất n
1
=
3
vào một môi trường có chiết suất n
2
. Tăng dần
góc tới i, thấy khi i = 60
0
thì tia khúc xạ “là” trên mặt phân cách giữa hai môi trường. Giá trị của n
2
là
A. n
2
= 1,5. B. n

2
= 1,33. C. n
2
= 0,75. D. n
2
= 0,67.
7.Hai chậu chất lỏng giống nhau, chậu (1) chứa nước chiết suất
4
3
, chậu (2) chứa chất lỏng chiết suất n.
Chiếu hai tia sáng giống nhau từ không khí vào hai chậu với cùng góc tới i, đo được góc khúc xạ ở chậu (1)
là 45
0
, ở chậu (2) là 30
0
. chiết suất n có giá trị là
A.
4 2
3
. B.
3 2
4
. C.
2 2
3
. D.
2 2
.
8.Một người thợ săn cá nhìn con cá dưới nước theo phương đứng. Cá cách mặt nước 40cm, mắt người cách
mặt nước 60cm. Chiết suất của nước là 4/3. Mắt người nhìn thấy cá cách mình một khoảng biểu kiến là:

A. 95cm. B. 85cm. C. 80cm. D. 90cm.
9.Mắt một người đặt trong không khí nhìn xuống đáy chậu có chứa chất lỏng trong suốt, chiết suất n. Chiều
cao lớp chất lỏng là 20cm. Mắt thấy đáy chậu dường như cách mặt thoáng của chất lỏng là h :
A. h>20cm B. h<20cm C. h=20cm D. không đủ dữ kiện
10.Một bản hai mặt song song có bề dày e = 6cm, chiết suất n=
2
đặt trong không khí . Chiếu một tia sáng
đến bản với góc tới i.
a. Tính độ dời ngang của tia tới khi i = 45
0
?
b. Thay đổi góc tới i , tính độ dời ngang lớn nhất của tia sáng
11.Một thanh AB đượcdựng thẳng đứng trong một hồ nước .người quan sát đặt mắt ngoài không khí nhìn
theo phương gần như vuông góc với mặt nước thấy đầu B và đầu A hình như cách mặt thoảng nước là 3m
và 6m. Tính chiều dài thật sự của thanh AB, biết nước có chiết suất n=4/3
12.Có 2 tia sáng song song nhau truyền trong nước .Tia (1) khúc xạ và truyền ra không khí .Tia (2) gaặp
một bản thuỷ tinh hai mặt song song đặt sát mặt nước .
a. Chứng tỏ rằng tia (2) cũng khúc xạ vào không khí và song song với tia khúc xạ của tia (1)
GV: Đặng Đình Hợp- Anh sơn 1
b. Nếu tia (1) phản xạ tồn phần thì tia (2) có ló ra khơng khí được khơng?
13. Một khối nhựa trong suốt hình lập phương , chiết suất n . Định điều kiện mà n phải nghiẹm để mọi tia
sáng từ khơng khí xun vào một mặt , tới mặt kề đều phản xạ tồn phần trên mặt này?
14.( ĐHXD_ 2000) nh rất mỏng trong suốt có tiết diện thẳng là hình chữ nhật
ABCD ( đọ dài AB rất lớn sao với DA) , mặt đáy AB tiếp xúc với một chất
lỏng có chiết auatj n
0
=
2
. Chiếu một tia sáng đơn sắc nằm trong mặt
păngr ABCD tới AD sao cho tia tới nằm phía trên pháp tuyến ở điểm tới I

và tia khúc xạ trong thuỷ tinh gặp đáy AB ở điểm K.
1. Giả sử chiết suất của thuỷ tinh là n = 1,5 . Tính giá trị lớn nhất của
Góc tới i để có phản xạ tồn phần tại K.
2. Chiết suất của thuỷ tinh phải có giá trị nư thế nào để với mọi góc tới i ( 0
0
< i < 90
0
) , tia khúc xạ IK
vẫn bị phản xạ tồn phần trênmặt đáy BC?
15. Một chùm tia sáng song song bề rộng 20mm ở trong khối thuỷ tinh hình hộp chữ nhật có chiết suất n =
1,6.Tính bề rộng chùm tia khúc xạ ra ngồi khơng khí .Biết chùm tia tới nghiêng góc 60
0
so với mặt phẳng
phân cách khối thuỷ tinh với khơng khí
16: Chiếu một chùm tia sáng đơn sắc song song có bề rộng
cma 22=
từ khơng khí vào một chất lỏng, dưới góc
tới
0
1
45=i
thì nhận được chùm tia khúc xạ có bề rộng
cmb 32=
. Chiết suất của chất lỏng là:
A.
5,1
B.
5,1
C.
2

D.
3
BÀI TẬP VỀ LĂNG KÍNH
1:Một tia sáng đơn sắc được chiếu đến mặt bên của một lăng kính có góc chiết quan
A = 60o, chiết suất n = 2 . Để có góc lệch cực tiểu thì góc tới phải là :
A: 30 B: 45 C: 60 D: Một đáp số khác
2.Tia tíi vu«ng gãc víi mỈt bªn cđa l¨ng kÝnh thủ tinh cã chiÕt st n = 1,5 gãc chiÕt quang A.
Tia lã hỵp víi tia tíi mét gãc lƯch D = 30
.Gãc chiÕt quang cđa l¨ng kÝnh lµ
A: A = 41
0
B. A = 38
0
C. A = 66
0
D. A = 24
0
3: Lăng kính đặt trong khơng khí có tiết diện thẳng là tam giác vng cân tại A,
góc
·
ABC
= 30
0
. Lăng kính làm bằng thủy tinh chiết suất n=1,3. Tia sáng đơn sắc
đến mặt AB và vng góc mặt này (hình vẽ). Góc lệch của tia sáng khi truyền qua
lăng kính là
A. 40,5
0
. B. 20,2
0

. C. 19,5
0
. D. 10,5
0
.
4 :Hình vẽ bên là đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính đặt trong
khơng khí có chiết suất n=
2
. Biết tia tới vng góc với mặt bên AB và tia ló ra
khỏi là kính song song với mặt AC. Góc chiết quang lăng kính là
A. 40
0
. B. 48
0
. C. 45
0
. D. 30
0
.
5. Có một lăng kính có góc chiết quang A = 50 (nhỏ) chiết quang n > 1. Một tia
đơn sắc đến lăng kính theo hướng vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc A
thì tia ló có góc lệch D = 30 so với tia tới. Nếu tia tới đến vuông góc mặt bên,
góc lệch D’ của tia ló so với tia tới sẽ là:
A: 60
0
B: 30
0
C: 50
0
D: 15

0
6. ( ĐHKTQD-2000) uỷ tinh chiết suất n=
2
, có gọc lệch cực tiểu D
min
bằng nửa góc chiết quang A. Tìm
góc chiết quang A của lăng kính ?
7.Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác vng ABC , góc
ˆ
A
= 90
0
;
ˆ
B
=75
0
. Chiểu tia sáng đơn
sác SI tới mặt AB ở I với góc tới i , tia khúc xạ ở I gặp mặt BC và hợp với BC một góc 45
0
. Tìm hệ thức
liên hệ giữa góc tới i và chiết suất n ?
8. Một lăng kính có chiét suất n=
2
. Chiểu một tia sáng đơn sắc vào mặt bên của lăng kính góc tới i =
45
0
. tia ló ra khói lăng kính vng góc với mặt bên thứ hai.Tìm góc chiết quang A ?
A
B

C
i
I
A
B
GV: Đặng Đình Hợp- Anh sơn 1
Hệ thấu kính
1.Hai thấu kính L
1
và L
2
đặt cùng trục chính. Tiêu cự hai thấu kính lần lượt là f
1
=30cm, f
2
=-20cm. Vật sáng
AB cách thấu kính đoạn d. Biết khoảng cách hai thấu kính là a=40cm. Tìm d để ảnh tạo bởi hệ là thật.
A. 0<d<60cm hoặc 120cm<d. B. 60cm<d<120cm. C. 120cm<d. D. 0<d<60cm.
2: Hai thấu kính L
1
và L
2
đặt cùng trục chính. Tiêu cự hai thấu kính lần lượt là f
1
=6cm, f
2
=4cm. Vật sáng
AB cách thấu kính đoạn d. Biết khoảng cách hai thấu kính là a=8cm. Tìm d để ảnh tạo bởi hệ là ảo.
A. d<12cm. B. 12cm<d. C. d<24cm. D. 24cm<d.
3: Hai thấu kính L

1
và L
2
đặt cùng trục chính. Tiêu cự hai thấu kính lần lượt là f
1
=30cm, f
2
=20cm. Điểm
sáng A trên trục chính giữa L
1
và L
2
và cách thấu kính L
1
đoạn d, khoảng cách hai thấu kính là a=60cm.
Tìm vị trí của A để ảnh tạo bởi L
1
và L
2
trùng nhau.
A. d=23,3cm hoặc d=42,2cm. B. d=23,3cm. C. d=42,2cm. D. d=20cm.
4: Hai thấu kính L
1
và L
2
đặt cùng trục chính. Tiêu cự hai thấu kính lần lượt là f
1
=20cm, f
2
=-10cm. Chiếu

chùm sáng song song vào L
1
, sau L
2
ta thu được chùm sáng song song. Khoảng cách giữa hai thấu kính là:
A. 30cm. B. 20cm. C. 10cm. D. 40cm.
5: Hai thấu kính L
1
, L
2
đặt cùng trục chính có tiêu cự lần lượt là f
1
=20cm và f
2
=-40cm. Vật sáng vuông góc
trục chính và cách L
1
đoạn d
1
=40cm. Khoảng cách giữa hai thấu kính bằng 20cm. Xác định tính chất và độ
cao của ảnh.
A. Ảnh thật cao gấp 2 lần vât. B. Ảnh ảo cao bằng nửa vật.
C. Ảnh thật cao bằng nửa vật. D. .Ảnh ảo cao gấp 2 lần vật
6: Hai thấu kính L
1
, L
2
đặt cùng trục chính có tiêu cự lần lượt là f
1
=-30cm và f

2
=20cm. Vật sáng vuông góc
trục chính và cách L
1
đoạn d
1
=30cm. Khoảng cách giữa hai thấu kính bằng 15cm. Xác định tính chất và độ
cao của ảnh.
A. .Ảnh ảo cao bằng nửa vật B. Ảnh thật cao bằng vật.
C. Ảnh thật cao bằng nửa vật. D. Ảnh ảo cao bằng vât.
7: Vật sáng AB đặt trước và vuông góc trục chính thấu kính phân kì tiêu cự f=-32cm, AB cách thấu kính
phân kì 160/3cm. Sau thấu kính phân kì và cách nó 180cm đặt một màn vuông góc trục chính. Dùng thấu
kính hội tụ tiêu cự f=32cm đặt xen vào giữa thấu kính phân kì và màn. Để ảnh của AB hiện rõ trên màn thì
thấu kính hội tụ phải cách thấu kính phân kì một khoảng là:
A. 20cm. B. 20cm hoặc 140cm. C. 40cm. D. 140cm.
8: Qua thấu kính tiêu cự f
1
=15cm ta thu được ảnh rõ nét của một nguồn sáng ở rất xa lên một màn ảnh. Giữ
L
1
cố định, giữa L
1
và nguồn sáng ta đặt thêm thấu kính L
2
có tiêu cự f
2
=25cm cách L
1
đoạn 10cm. Hỏi phải
dịch chuyển màn thế nào để lại thu được ảnh rõ nét trên màn.

A. Dịch màn lại gần L
1
7,5cm. B. Dịch màn ra xa L
1
7,5cm.
C. Dịch màn lại gần L
1
15cm. D. Dịch màn ra xa L
1
15cm.
9: Đặt vật sáng AB vuông góc trục chính và ở trước thấu kính hội tụ L
1
thì thu ảnh cao gấp 4 lần vật trên
màn đặt sau L
1
. Khi đặt thêm trong khoảng giữa L
1
và màn thấu kính phân kì L
2
cùng trục chính và cách L
1
180cm ta cần tịnh tiến màn ra xa thêm 40cm mới thu được ảnh cao gấp 12 lần vật. Tìm tiêu cự các thấu
kính.
A. f
1
=40cm, f
2
=-30cm. B. f
1
=30cm, f

2
=-40cm.
C. f
1
=20cm, f
2
=-25cm. D. f
1
=25cm, f
2
=-20cm.
GV: Đặng Đình Hợp- Anh sơn 1
10: Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính của thấu kính L
1
tiêu cự f
1
=20cm và cách L
1
đoạn d
1
=40cm. Vật
AB và L
1
vẫn được giữ như trên, đặt thấu kính L
2
có tiêu cự f
2
xen giữa AB và L
1
, cách L

1
25cm. Sau thấu
kính L
1
ta nhận được ảnh thật A
2
B
2
cách L
1
4cm. Tiêu cự f
2
bằng:
A. 10cm. B. 15cm. C. 20cm. D. -12cm.
11: Hai thấu kính ghép sát có tiêu cự f
1
=30cm và f
2
=60cm. Thấu kính tương đương hai thấu kính này có
tiêu cự là:
A. 90cm. B. 30cm. C. 20cm. D. 45cm.
12.Hệ hai TK ghép đồng trục, L
1
là thấu kính phân kì, L
2
là thấu kính hội tụ, tiêu cự /f
1
/ = /f
2
/ = 10cm. Điểm

sáng A trên trục chính trước L
1
, khác bên L
2
. Cố định A và L
1
, di chuyển L
2
dọc trục chính (vẫn đồng trục).
Để hệ luôn tạo ra ảnh thật với mọi vị trí vật thì khoảng cách hai TK là
A.
l
< 10cm . B.
l
> 10cm .C.
l
> 0. D.
l

≥
10cm