Giải SBT KHTN 9 KNTT Bài 5. Khúc xạ ánh sáng
12 câu hỏi
Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng khúc xạ ánh sáng?
A. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.
B. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền theo đường cong từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
C. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền thẳng từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
D. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
Đáp án đúng là: A
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường.
Trường hợp nào dưới đây tia sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ?
A. Khi ta nhìn thấy ảnh mình trên mặt hồ phẳng lặng.
B. Khi ta nhìn thấy viên sỏi dưới đáy một chậu nước.
C. Khi ta nhìn thấy hàng chữ trên bảng của lớp học.
D. Khi ta nhìn thấy cảnh vật trên màn hình ti vi.
Đáp án đúng là: B
Trường hợp khi ta nhìn thấy viên sỏi dưới đáy một chậu nước thì tia sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ.
Căn cứ vào Hình 5.1, hãy ghép các kí hiệu ở cột bên trái và tên gọi ở cột bên phải sao cho phù hợp.

Kí hiệu | Tên gọi |
i | Góc tới |
r | Góc khúc xạ |
i’ | Góc phản xạ |
SI | Tia tới |
IR | Tia khúc xạ |
IS’ | Tia phản xạ |
NN’ | Pháp tuyến |
Tỉ số nào sau đây có giá trị bằng chiết suất tỉ đối n12 của môi trường (1) có chiết suất n1 đối với môi trường (2) có chiết suất n2 (với i là góc tới, r là góc khúc xạ)?
A. n2n1.
B. 1n21.
C. 1n2.n1.
D. sin isin r.
Đáp án đúng là: B
Chiết suất tỉ đối n12 là một đại lượng đặc trưng cho sự thay đổi tốc độ ánh sáng khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác. Nó được định nghĩa là tỉ số giữa vận tốc ánh sáng trong môi trường thứ nhất (v1) và vận tốc ánh sáng trong môi trường thứ hai (v2).
Công thức: n12=v1v2
trong đó:
+ n12: Chiết suất tỉ đối của môi trường (1) so với môi trường (2).
+ v1: Vận tốc ánh sáng trong môi trường (1).
+ v2: Vận tốc ánh sáng trong môi trường (2).
Quan hệ giữa chiết suất tỉ đối và góc tới, góc khúc xạ:
Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1 * sin(i) = n2 * sin(r)
Từ công thức trên, ta suy ra: n12=n1n2=sin rsin i=1n21
Gọi v1 và v2 lần lượt là tốc độ của ánh sáng đi trong môi trường (1) và môi trường (2), c là tốc độ ánh sáng trong chân không. Chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1) bằng:
A. v2v1.
B. cv1.
C. v1v2.
D. cv2.
Đáp án đúng là: C
- Chiết suất tuyệt đối (n): Là tỉ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không (c) và tốc độ ánh sáng trong môi trường đó (v): n=cv
- Chiết suất tỉ đối (n21): Là tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) và chiết suất tuyệt đối của môi trường (1):n21=n2n1
Thay n2 và n1 bằng công thức tính chiết suất tuyệt đối, ta được: n21=cv2cv1=v1v2
Tìm câu sai.
A. Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1.
B. Chiết suất tuyệt đối cho biết tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường nhỏ hơn trong chân không bao nhiêu lần.
C. Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường luôn lớn hơn 1.
D. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đểu lớn hơn 1.
Đáp án đúng là: C
Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường có thể lớn hoặc nhỏ hơn 1.
Có khi nào tia sáng đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác mà không bị khúc xạ không? Cho ví dụ.
Có trường hợp tia sáng đi từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác mà không bị khúc xạ.
Cụ thể: Khi góc tới i = 0 (tia sáng tới vuông góc với mặt phân cách nên góc khúc xạ cũng bằng 0 (r = 0). Do vậy, tia sáng sẽ truyền thẳng mà không bị khúc xạ tại mặt phân cách.
Một tia sáng đi từ khối chất trong suốt ra ngoài không khí với góc tới là 30° thì góc khúc xạ là 45°. Khi tia sáng đi từ không khí vào khối chất trong suốt đó với góc tới là 45° thì góc khúc xạ bằng bao nhiêu?
Một tia sáng đi từ khối chất trong suốt ra ngoài không khí với góc tới là 30° thì góc khúc xạ là 45° thì sin 30°sin 45°=a
Khi tia sáng đi từ không khí vào khối chất trong suốt đó với góc tới là 45° thì góc khúc xạ bằng: sin 45°sinr=1a⇒sin 45°sinr=sin 45°sin 30°⇒r=30°.
Chiếu tia sáng đơn sắc từ một khối chất lỏng ra không khí với góc tới 40° thì góc khúc xạ là 60°. Tính chiết suất của chất lỏng. Cho sin 40°≈0,64; sin 60°≈0,87.
Coi chiết suất của không khí bằng 1, ta có:
1n=sin isin r=sin 40°sin 60°=0,640,87⇒n≈1,35.
Một người nhìn thấy đáy hồ bơi gần mặt nước hơn so với thực tế. Hãy dùng hình vẽ để giải thích hiện tượng này.
Hiện tượng được giải thích như hình vẽ:

Một tia sáng SI đi từ không khí (môi trường 1) vào một khối trong suốt (môi trường 2) theo phương IJ, sau đó cho tia khúc xạ JK nằm trong môi trường (3) có phương song song với tia tới SI như Hình 5.2. Có thể kết luận môi trường 3 là môi trường gì?

Dựa vào tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng: nếu tia khúc xạ JK (trong môi trường 3) song song với tia tới SI (trong môi trường 1) thì góc tới a bằng góc khúc xạ b. Như vậy, môi trường 3 trùng với môi trường 1. Tức là môi trường 3 cũng là môi trường không khí.
Một chiếc cọc cắm thẳng đứng xuống hồ nước, phần đầu cọc nhô khỏi mặt nước một đoạn AC = 60 cm. Ánh nắng chiếu xiên in bóng đầu cọc trên mặt nước đoạn CI = 80 cm và bóng cọc dưới đáy hồ là BM = 170 cm, nước có chiết suất n=43 (Hình 5.3). Tính độ sâu CB của hồ nước. Cho biết tan53,1°≈43; tan36,87°≈0,75; sin53,1°≈0,8; sin36,87°≈0,6.


Từ hình trên ta xác định được:
tan i=ICAC=8060=43⇒i=53,1°
sinr=sin in=sin 53,1°43=0,8.34=0,6⇒r=36,87°°
tanr=KMIK⇒IK=KMtanr=90tan36,87°=900,75=120cm=1,2m.
Vậy độ sâu của hố là 1,2 m.




