Thầy giáo Đỗ Gia Hào Chủ ịch Công Đoàn ngành về dự Đại Hội Công Đoàn trường

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG</b>
<b>1) Định luật khúc xạ ánh sáng:</b>

Đối với một cặp môi trường trong suốt xác định thì tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ ln là một hằng số.
Biểu thức:

n21 phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường, được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc
xạ đối với môi trường chứa tia tới.

VD: Ánh sáng truyền từ không khí sang thủy tinh, ta có nTT – khơng khí = 1,5.
Ánh sáng truyền từ khơng khí sang nước, ta có nnước – khơng khí = 1,33 

4

3

_.

 Nếu n21 > 1 : môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
 Nếu n21 < 1 : môi trường 2 chiết quang kém mơi trường 1.

<b>2) Ta có: </b>

n1, n2: lần lượt là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1, môi trường 2.
v1, v2: lần lượt là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường 1, môi trường 2.

Ta có thể viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng: n<b>1sini = n2sinr.</b>

<b>3) Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là chiết suất tỉ đối của mơi trường đó đối với chân khơng.</b>
Ta có:

c = 300000 km/s = 3.108_{m/s là vận tốc truyền ánh sáng trong chân không.}
v là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường trong suốt đang xét.

Do v < c nên ta ln có n > 1.
<b>4) Hiện tượng phản xạ toàn phần:</b>

a) Trường hợp ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường chiết quang kém n1 sang môi trường chiết quang hơn n2 (với n2 > n1)
thì mọi tia tới đều có tia khúc xạ với r < i (hay tia khúc xạ bị lệch về gần pháp tuyến).

b) Trường hợp ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường chiết quang hơn n1 sang môi trường chiết quang kém n2 (với n2 <
n-1) thì những tia tới có góc tới i > igh sẽ bị phản xạ tồn phần.

<b>Cơng thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần igh:</b>

Khi i = igh thì r = 900_{(ta có thể nói hiện tượng phản xạ toàn phần bắt đầu xảy ra)}



<b>5) Ảnh của một vật cho bởi lưỡng chất phẳng: </b>

Xét một người đặt mắt trong khơng khí nhìn điểm sáng S dưới một bể nước theo
phương gần như vng góc với mặt nước (i nhỏ, r nhỏ).

 Mắt nhìn thấy ảnh ảo S’ của điểm S ở gần mặt thống hơn S (Hình).
 Ta chứng minh được:

SH

S'H

_{= nnước =}

4

3

_{hay SH =}

4

3

_.S’H
<b>6) Bản mặt song song:</b>

Tia ló JR song song với tia tới SI (Hình).

 Độ dời tia: IK =

esin(i r)

cos r



.

 Độ dời ảnh: SS’ = e(1

-1

n

_{) khi nhìn qua bản mặt theo phương gần như vng góc}
với bản mặt (i nhỏ, r nhỏ).

e là bề dày của bản mặt.

n là chiết suất tỉ đối của chất làm bản mặt đối với môi trường ngồi (mơi trường trong
đó đặt bản mặt)



<b>MỘT SỐ BÀI TẬP TỰ LUẬN</b>

<b>HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN</b>

<b>1) Chiếu một tia sáng từ nước ra ngồi khơng khí. Cho chiết suất của nước là 4/3. Tính góc khúc xạ, biết góc tới bằng : a) 30</b>0
; b) 450_{; c) 60}0_.

<b>ĐS : a) 41</b>0_{50’ ; b) 70}0_{30’ ; c) Khơng có tia khúc xạ.}

<b>2) Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy Mặt trời ở độ cao cách đường chân trời góc 60</b>0_{. Tính độ cao thực của Mặt trời so với}
đường chân trời. Chiết suất của nước là n = 4/3.

<b>ĐS : 48</b>0_.

Mặt phân cách

S

S’

H

i

R

i

r

MT1

n1

MT2

n2 (n2 < n1)

S

e

I

J

R

K

S’

i
i’
r r’
21

sin i

n

sin r



n21 =

2 1

1 2

n

v

n



v

n =

c

v

n =

c

v

sinigh = n21 =

2

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>3) Một tia sáng đi từ thủy tinh (chiết suất n = 1,5) đến mặt giới hạn với một chất lỏng (chiết suất n’ = 1,3) phải có góc tới</b>

thỏa mãn điều kiện nào thì bị phản xạ tồn phần?

<b>ĐS : i </b> 600.

<b>4) Tính vận tốc truyền ánh sáng trong một tấm thủy tinh, biết rằng một tia sáng chiếu từ khơng khí đến tấm thủy tinh đó với</b>
góc tới 600_{thì cho tia khúc xạ vng góc với tia phản xạ.}

<b>ĐS : v =</b>

3

.108_m/s.

<b>5) Một người quan sát một hòn sỏi coi như một điểm sáng A ở dưới đáy một bể nước có chiều sâu h, theo phương vng góc</b>
với mặt nước. Người ấy thấy hình như hịn sỏi được nâng lên gần mặt nước, theo phương thẳng đứng, đến điểm A’.

a) Hãy chứng minh công thức sau đây về độ nâng AA’ của ảnh: AA’ = h(1-

<i>n</i>

1

) với n là chiết suất của nước.
b) Biết khoảng cách từ A’ đến mặt nước là 60cm. Tính chiều sâu của bể nước. Cho n = 4/3.

<b>ĐS : a) … ; b) 80cm.</b>

<b>6) Một người nhìn một vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng. Đổ nước vào chậu, người ấy thấy vật gần mình thêm 5cm.</b>
Chiết suất của nước là n = 4/3. Tính chiều cao của lớp nước đã đổ vào chậu.

<b>ĐS : h = 20cm.</b>

<b>7) Một cái cọc được cắm thẳng đứng trong một bể rộng, đáy nằm ngang, chứa đầy nước. Phần cọc nhô trên mặt nước dài</b>
0,6m. Bóng của cái cọc trên mặt nước dài 0,8m, ở dưới đáy bể dài 1,7m. Tính chiều sâu của bể nước. Chiết suất của nước là
4/3.

<b>ĐS : h = 1,2m.</b>

<b>8) Một cái máng nước sâu b = 30cm, rộng a = 40cm có hai thành bên thẳng đứng. Đúng lúc máng cạn nước thì bóng râm của</b>
thành A kéo dài tới đúng chân của thành B đối diện (Hình). Người ta đổ nước vào máng đến

một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n
= 4/3. Hãy tính h. Vẽ tia sáng giới hạn bóng râm của thành máng khi có nước.

<b>ĐS : h = 12cm.</b>

<b>9) Một bản mặt song song bằng thủy tinh có bề dày e = 10cm, chiết suất n = 1,5 được đặt</b>
trong khơng khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới là i = 450_{. Chứng tỏ rằng khi ló ra}

khỏi bản thủy tinh thì tia ló song song với tia tới đầu tiên. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản. Tính khoảng cách giữa giá của
tia ló và tia tới (độ dời tia).

<b>ĐS: Độ dời tia d </b> 3,3cm.

<b>10) Một bản mặt song song có bề dày e = 6cm và chiết suất n = 1,5. Tính độ dời của một điểm sáng A khi nhìn nó qua bản</b>
mặt song song này theo phương vng góc với hai mặt giới hạn trong các trường hợp:

a) Bản mặt và điểm sáng đặt trong khơng khí. b) Bản mặt và điểm sáng đặt trong nước có chiết suất n’ = 4/3.
<b>ĐS : a) 2cm ; b) 2/3 cm.</b>

<b>11) Một ngọn đèn nhỏ S nằm dưới đáy của một bể nước nhỏ, sâu 20cm. Hỏi phải thả nổi trên mặt nước một tấm gỗ mỏng có</b>
vị trí, hình dạng và kích thước nhỏ nhất là bao nhiêu để vừa vặn khơng có tia sáng nào của ngọn đèn lọt qua mặt thoáng của
nước. Chiết suất của nước là 4/3.

<b>ĐS : Tấm gỗ hình trịn, tâm nằm trên đường thẳng đứng qua S, bán kính R </b> 22,7cm.

<b>12) Một miếng gỗ hình trịn, bán kính 4cm. Ở tâm O, cắm thẳng góc một đinh OA. Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước</b>

có chiết suất n = 1,33 = 4/3. Đinh OA ở trong nước.

a) Cho OA = 6cm. Mắt ở trong khơng khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước bao nhiêu?
b) Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thấy đầu A của đinh.

c) Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n’. Khi giảm chiều dài OA của đinh tới 3,2cm thì mắt khơng thấy được đầu A
của đinh nữa. Tính n’.

<b>ĐS: a) 4,5cm ; b) 3,5cm ; c) n’ = 1,28.</b>

A

B

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>CÁC CÂU TRẮC NGHIỆM</b>

<b>KHÚC XẠ ÁNH SÁNG. PHẢN XẠ TỒN PHẦN.</b>

<b>1) Chọn câu đúng. Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới</b>
A. luôn lớn hơn 1. B. luôn nhỏ hơn 1.

C. bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
D. bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.

<b>2)</b> Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới

A. luôn luôn lớn hơn 1. B. luôn luôn nhỏ hơn 1.

C. tuỳ thuộc vận tốc của ánh sáng trong hai mơi trường. D. tuỳ thuộc góc tới của tia sáng.

<b>3) </b>Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường

A. cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay ít khi đi từ môi trường này vào môi trường kia.
B. càng lớn khi góc tới của tia sáng càng lớn.

C. càng lớn thì góc khúc xạ càng nhỏ. D. bằng tỉ số giữa góc khúc xạ và góc tới.
<b>4) Chọn câu đúng. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng</b>

A. luôn lớn hơn 1. B. luôn nhỏ hơn 1. C. bằng 1. D. luôn lớn hơn 0.
<b>5) Hãy chỉ ra câu sai.</b>

A. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đều lớn hơn 1.
B. Chiết suất tuyệt đối của chân không được quy ước là 1.

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

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

<b>6) Tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.10</b>8_{m/s. Kim cương có chiết suất n = 2,42. Tốc độ truyền ánh sáng trong kim}
cương (tính trịn) là:

A. 242000 km/s. B. 124000 km/s. C. 72600 km/s. D. 173000 km/s.
<b>7) Chiếu một tia sáng từ nước, có chiết suất n = </b>

3

4

, tới mặt phân cách với không khí với góc tới i = 60_{. Khi đó}

A. tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ là r = 4,50_.

B. tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ là r = 60_.

C. tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ là r = 80_.

D. khơng có tia khúc xạ truyền trong khơng khí.

<b>8) Một tia sáng truyền trong khơng khí tới mặt thống của một chất lỏng. Tia phản xạ và tia khúc xạ vng góc với nhau.</b>
Trong các điều kiện đó, giữa góc tới i và góc khúc xạ r có hệ thức liên hệ nào?

A. i = r + 900_. _{B. i + r = 90}0_. _{C. i = 180}0_{– r. D. r = 180}0_{– 2i.}

<b>9) Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vng góc với nhau. Nước có</b>

chiết suất là

4

3

_{. Góc tới của tia sáng (tính trịn số) là}
A. 370_{. B. 42}0_{. C. 53}0_{. D. 49}0_.

<b>10) Mắt của một người đặt trong khơng khí nhìn xuống đáy một chậu có chứa một chất lỏng trong suốt có chiết suất </b><i>n. </i>Chiều
cao lớp chất lỏng là 20 cm. Mắt thấy đáy chậu dường như cách mặt thống của chất lỏng là h thì ta có:

A. h> 20 cm. B. h< 20 cm. C. h<i> = </i>20 cm.

D. khơng thể kết luận được vì chưa biết chiết suất n của chất lỏng là bao nhiêu.

<b>11) Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới i = 60</b>0, nếu ánh sáng truyền từ (1) vào

(2) thì góc khúc xạ là 450_{, nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 30}0_{. Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3)}
vẫn với góc tới i = 600_{thì góc khúc xạ có giá trị (tính trịn) là:}

A. 380_{. B. 42}0_{. C. 48}0_{. D. 53}0_.

<b>HD: (3) chiết quang hơn (2). Tính được n32 = </b>

2

 sinr =

3

2 2

__0,612__r_₃₈0_.

<b>12) Có hai mơi trường trong suốt 1 và 2 ; Đặt v1 và v2 là vận tốc truyền ánh sáng trong các mơi trường đó, n1 và n2 là chiết</b>
suất của các mơi trường đó. Mơi trường 2 chiết quang hơn mơi trường 1 nếu có điều kiện nào kể sau:

A. n2 > n1. B. v2 > v1.

C. n12 > 1. D. Bất kì điều kiện nào nêu ở A, B, C.

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Môi trường 2 chiết quang hơn mơi trường 1 nếu có điều kiện nào kể sau :
A. n2 < n1. B. v2 < v1.

C. n12 > 1. D. Bất kì điều kiện nào nêu ở A, B, C.

<b>14)</b> Hiện tượng khúc xạ ánh sáng luôn luôn xảy ra khi tia sáng

A. truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất bằng nhau.

B. truyền từ mơi trường trong suốt có chiết suất n1 tới mặt phân cách với mơi trường trong suốt khác có chiết suất n2 > nl với

góc tới khác 0.

C. truyền từ mơi trường trong suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với mơi trường trong suốt khác có chiết suất n2 < nl với

góc tới khác 0 .

D. truyền từ mơi trường trong suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với mơi trường trong suốt khác có chiết suất n2 < nl và

với góc tới i thoả mãn sini > 1
2

<i>n</i>

<i>n</i>

.

<b>15)</b> Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2 với n2 > n1, thì

A. chỉ xảy ra hiện tượng phản xạ. B. chỉ xảy ra hiện tượng khúc xạ.

C. xảy ra đồng thời phản xạ và khúc xạ. D. hoặc xảy ra phản xạ hoặc xảy ra khúc xạ.

<b>16)</b> Chọn câu <b>sai</b>.

Khi một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1sang mơi trường có chiết suất n2 vớin2<i> ></i> n1,thì

A. ln ln có tia khúc xạ đi vào mơi trường thứ hai. B. góc khúc xạ rlớn hơn góc tới i.

C. góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i. D. nếu góc tới i bằng 0, tia sáng không bị khúc xạ.

<b>17) </b>Chọn câu <b>sai</b>. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
A. khi góc tới i tăng thì góc khúc xạ <i>r </i>cũng tăng.

B. hiệu số i - r cho biết góc lệch của tia sáng khi đi qua mặt phân cách giữa hai mơi trường.
C. nếu góc tới i bằng 0 thì tia sáng không bị lệch khi đi qua mặt phân cách giữa hai mơi trường.

D. góc khúc xạ rtỉ 1ệ thuận với góc tới i.

<b>18) </b>Chọn câu <b>sai</b>. Cho một chùm tia sáng song song tới mặt phân cách giữa hai môi trường.
A. Chùm tia bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách.

B. Góc khúc xạ <i>r </i>có thể lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới i.

C. Chiết suất n2của mơi trường khúc xạ càng lớn thì chùm tia bị gãy khúc càng nhiều.

D. Góc lệch của chùm tia khi đi qua mặt phân cách càng lớn khi chiết suất nl và n2 của hai môi trường tới và khúc xạ càng

khác nhau.

<b>………</b>

<b>19)</b> Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2, điều kiện đầy đủ để xảy ra phản xạ toàn

phần là

A. n1 > n2. B. góc tới lớn hơn góc khúc xạ.

C. n1 < n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn. D. n1 > n2 và góc tới lớn hơn góc giới hạn.
<b>20)</b> Có tia sáng truyền từ khơng khí vào ba mơi trường (1), (2), (3) như hình.

Phản xạ tồn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường nào tới môi trường nào ?

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>21) Cho một tia sáng đi từ nước (n = </b>

4

3

_{) ra khơng khí. Sự phản xạ tồn phần xảy ra khi góc tới (tính tròn):}

A. i < 480_. _{B. i > 42}0_. _{C. i > 49}0_. _{D. i > 37}0_.

<b>22) Câu nào dưới đây khơng đúng?</b>

A. Ta ln ln có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ mơi trường có chiết suất nhỏ hơn sang mơi trường có chiết suất lớn hơn.
B. Ta ln ln có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ mơi trường có chiết suất lớn hơn sang mơi trường có chiết suất nhỏ hơn.
C. Khi chùm sáng phản xạ tồn phần thì khơng có chùm sáng khúc xạ.

D. Khi có sự phản xạ tồn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần như bằng cường độ chùm sáng tới.

<b>23)</b> Chọn câu <b>sai</b>. Khi một tia sáng đi từ mơi trường có chiết suất n1 tới mặt phân cách với một mơi trường có chiết suất n2

với n2<i><</i> n1 thì

A. có tia khúc xạ đối với mọi phương của tia tới. B. tỉ số giữa sini và sinr là khơng đổi khi cho góc tới thay đổi.
B. góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i. D. góc khúc xạ thay đổi từ 0 tới 900_{khi góc tới i biến thiên.}

<b>24) Ba môi trường trong suốt là khơng khí và hai mơi trường khác có các chiết suất tuyệt đối n1, n2 (với n2 > n1). Lần lượt cho</b>
ánh sáng truyền đến mặt phân cách của tất cả các cặp mơi trường có thể tạo ra. Biểu thức nào kể sau <i><b>khơng thể</b></i> là sin của góc
giới hạn igh đối với cặp môi trường tương ứng?

A. 1

1

n

_{. B.} 2

1

n

_{. C.}

1

2

n

n

_{. D.}

2

1

n

n

_.

</div>

<!--links-->