ĐGNL ĐHQG Hà Nội - Khoa học tự nhiên - Hiện tượng phản xạ toàn phần
8 câu hỏi
Một sợi quang hình trụ gồm phần lõi có chiết suất n=1,58 và phần vỏ bọc có chiết suất no=1,41. Trong không khí, một tia sáng tới mặt trước của sợi quang tại điểm O (O nằm trên trục của sợi quang) với góc tới \[\alpha \]rồi khúc xạ vào phần lõi (như hình bên). Để tia sáng chỉ truyền trong phần lõi thì giá trị lớn nhất của góc α gần nhất với giá trị nào sau đây?
38o
45o
33o
49o
Ta có: \[\sin \left( {{i_{gh}}} \right) = \frac{{{n_0}}}{n} = \frac{{1,41}}{{1,58}} \Rightarrow {i_{gh}} = {63,18^o} \Rightarrow \beta \ge {i_{gh}} = {63,18^o}\]
⇒ Góc khúc xạ tại mặt bên là \[r = {90^o} - \beta \Rightarrow r \le {26,82^o}\]
\[\sin \alpha = n\sin r \Rightarrow \alpha \le {45,48^o} \approx {45^o}\]
Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất \[n = 1,41 \approx \sqrt 2 \]. Một chùm tia sáng hẹp nằm trong mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như hình vẽ. Xác định góc khúc xạ ló ra ngoài không khí. Biết\[\alpha {\rm{ }} = {\rm{ }}{30^0}\].
900
450
600
Xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Ta có \[\alpha = {30^0} \Rightarrow i = {90^0} - \alpha = {60^0}\]
Góc giới hạn phản xạ toàn phần: \[\sin {i_{gh}} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\]
Ta có: \[i = {60^0} >{i_{gh}}\]
→ Xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
Đáp án cần chọn là: D
Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như hình vẽ. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó, chiết n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?
\[n \ge \sqrt 2 \]
\[n < \sqrt 2 \]
>
\[1 < n < \sqrt 2 \]
>
Không xác định được
\[\Delta ABC\]vuông cân tại \[ \Rightarrow \hat B = \hat C = {45^0}\]
Có \[SI \bot BC \Rightarrow \]Tia SI truyền thẳng vào môi trường trong suốt ABC mà không bị khúc xạ
→ Góc tới ở I ở mặt khúc xạ AC: \[i = {45^0} \Rightarrow \sin i = \sin 45 = \frac{1}{{\sqrt 2 }}\]
Để tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC thì:
\[i \ge {i_{gh}} \Leftrightarrow \sin i \ge \sin {i_{gh}} \Leftrightarrow \frac{1}{{\sqrt 2 }} \ge \frac{1}{n} \Rightarrow n \ge \sqrt 2 \]Đáp án cần chọn là: A
Chiếu một tia sáng đơn sắc từ không khí vào một chất lỏng trong suốt dưới góc tới 450thì góc khúc xạ là 300. 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?
\[i >{45^0}\]
\[i < {45^0}\]
>
\[{30^0} < i < {90^0}\]
>
\[i < {60^0}\]
>
+ Khi chiếu tia sáng từ không khí vào chất lỏng:
\[\sin {45^0}\; = n.\sin {30^0} \Rightarrow n = \frac{{\sin {{45}^0}}}{{\sin {{30}^0}}} = \sqrt 2 \]
+ Khi chiếu tia sáng từ chất lỏng ra không khí. Góc giới hạn phản xạ toàn phần là:
\[\sin {i_{gh}} = \frac{1}{n} = \frac{1}{{\sqrt 2 }} \Rightarrow {i_{gh}} = {45^0}\]
Để có góc khúc xạ thì không xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần nên \[i < {45^0}\]>
Đáp án cần chọn là: B
Nước có chiết suất 1,33. Chiếu ánh sáng từ nước ra ngoài không khí, góc có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là
200
300
400
500
Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là:
\(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{{n_2} < {n_1}}\\{i \ge {i_{gh}}}\end{array}} \right.\)>
Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bởi công thức :
\[\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{1,33}} \Rightarrow {i_{gh}} = {48^0}{45^\prime }\]
Đáp án cần chọn là: D
Sợi quang trong cáp quang ứng dụng hiện tượng
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hiện tượng phản xạ ánh sáng
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học
Đáp án cần chọn là: C
Trong các ứng dụng sau đây, ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là:
Gương phẳng
Gương cầu
Thấu kính
Cáp dẫn sáng trong nội soi
Hiện tượng phản xạ toàn phần được ứng dụng làm cáp quang để để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học
Đáp án cần chọn là: D
Cho chiết suất của nước bằng 4/3, của benzen bằng 1,5; của thủy tinh flin là 1,8. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi chiếu ánh sáng từ:
Benzen vào nước
Nước vào thủy tinh flin
Benzen vào thủy tinh flin
Nước vào benzen
Ta có, điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém (n1>n2)
=>Chọn A vì chiết suất của benzen >chiết suất của nước
Đáp án cần chọn là: A
