AMBIENT

Giải Lý 11 SGK nâng cao Chương 6 Bài 45 Phản xạ toàn phần

HỌC247 xin giới thiệu đến các em tài liệu Hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK môn Vật lý 11 nâng cao Chương 6 Bài 45 Phản xạ toàn phần được biên soạn đầy đủ và chi tiết, bám sát với chương trình học tại trường. Nội dung tài liệu sẽ giúp các em hiểu sâu hơn về lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập Quang hình học, qua đó giúp các em nắm vững những kiến thức trọng tâm, áp dụng tốt công thức để giải các bài tập của chương 6 Khúc xạ ánh sáng. Mời các em cùng tham khảo!

Bài 1 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Cho một tia sáng đi từ nước (n=4/3) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:

A. i<49o    B. i>42o    

C. i>49o    D. i>43o

Hướng dẫn giải:

Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới i>igh. Ta có:

\(\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{\frac{4}{3}}} = \frac{3}{4} \Rightarrow {i_{gh}} = {49^0},i > {i_{gh}}\)

Chọn đáp án C.


Bài 2 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Câu nào dưới đây không đúng ?

A. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn.

B. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.

C. Khi chùm sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm sáng khúc xạ.

D. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạbàng cường độ chùm sáng tới.

Hướng dẫn giải:

 Vì khi ánh sáng đi vào môi trường có chiết suất nhỏ hơn thì chỉ có tia khúc xạ nếu góc tới i < igh  → B không đúng.

Chọn đáp án B.


Bài 3 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Một khối thuỷ tinh P có chiết suất n = 1,5, tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC vuông góc tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI

        a) Khối thuỷ tinh P ở trong không khí. Tính góc D làm bởi tia ló và tia tới.

        b) Tính lại góc D nếu khối P ở trong nước có chiết suất n’ =  1,33.

Hướng dẫn giải:

a)

bài 45 phản xạ toàn phần SGK Vật lí 11 Nâng cao

Tia tới \(SI \bot AB\) , góc tới \(i=0\) nên góc khúc xạ bằng 0

→ Do đó tia SI truyền thẳng đến gặp mặt AC giữa thuỷ tinh và không khí, lúc này ta có trường hợp tia sáng đi từ thuỷ tinh ra không khí.

Góc giới hạn igh được tính theo công thức:

\(\begin{array}{l} \sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{n_{kk}}}}{{{n_{tt}}}} = \frac{1}{{1,5}}\\ \Rightarrow {i_{gh}} = 41,{8^0} \end{array}\)

Ta có góc tới i = 45° > igh nên có hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt AC.

Vậy góc lệch D giữa tia ló KR và tia tới SI là 90°.

b)

bài 45 phản xạ toàn phần SGK Vật lí 11 Nâng cao

  • Nếu khối thuỷ tinh ở trong nước thì:

\(\begin{array}{l} \sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{n_{nuoc}}}}{{{n_{tt}}}} = \frac{{1,33}}{{1,5}}\\ \Rightarrow {i_{gh}} = 62,{5^0} \end{array}\)

Lúc này góc tới i = 45° < igh, ta có hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

\(\begin{array}{l} \frac{{\sin i}}{{{\rm{sin}}{\mkern 1mu} {\rm{r}}}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\\ \Rightarrow \sin {\mkern 1mu} r = \frac{{{n_1}}}{{{n_2}}}\sin i = \frac{{1,5}}{{1,33}}\sin {45^0}\\ \Rightarrow r = {53^0} \end{array}\)

  • Góc lệch D giữa tia ló và tia tới là.

D = 53° - 45° = 8°.


Bài 4 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Một miếng gỗ mỏng hình tròn, bán kính 4cm. Người ta cắm thẳng góc một chiếc đinh qua tâm O của miếng gỗ nổi trong chậu nước. Thành chậu thẳng đứng và rìa miếng gỗ cách thành chậu 10cm. Nước có chiết suất n = 1,33

a) Cho OA = 6cm. Mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước trong không khí 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 không thấy được đầu A của đinh nữa. Tính n’.

Hướng dẫn giải:

a)

 bài 44 khúc xạ ánh sáng SGK Vật lí 11 Nâng cao

Mắt ở trong không khí sẽ thấy tia khúc xạ từ nước ra không khí, do đó mắt quan sát thấy ảnh A' của A.

Theo công thức (Xem bài giải câu 5 bài tập bài 44)

\(\begin{array}{l} \frac{{OA'}}{{{n_2}}} = \frac{{OA}}{{{n_1}}}\\ \Rightarrow OA' = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}OA\\ \Rightarrow OA' = \frac{1}{{1,33}}.6 = 4,5\left( {cm} \right) \end{array}\)

Vậy mắt ở trong không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước 4,5 cm.

b) Để mắt không thấy đầu A của đinh thì i > igh vì lúc dó không có tia khúc xạ từ nước ra không khí.

Chiều dài lớn nhất của OA thoả mãn i = igh và đồng thời phải bị cạnh của miếng gỗ che lấp đi.

 bài 44 khúc xạ ánh sáng SGK Vật lí 11 Nâng cao

Ta có:  

\(\begin{array}{l} \tan i = \frac{{ON}}{{OA}} \Rightarrow OA = \frac{{ON}}{{\tan i}}\\ sin{i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{1,33}} \Rightarrow {i_{gh}} = {49^0}\\ \Rightarrow OA = \frac{4}{{\tan {{49}^0}}} = 3,53\left( {cm} \right) \end{array}\)

c) Khi thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n' thì khi chiều dài của đinh là 3,2 cm thì mắt cũng không nhìn thấy đầu A của đinh.

Tương tự như câu trên: 

\(\begin{array}{l} i = {i_{gh}}\\ sin{i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{n'}}\\ \Rightarrow OA = \frac{R}{{tani}}\\ \Rightarrow \tan i = \frac{R}{{OA}} = \frac{4}{{3,2}} = 1,25\\ \Rightarrow \cot i = \frac{1}{{\tan i}} = 0,8 \end{array}\)

Áp dụng công thức lượng giác:

\(\begin{array}{l} 1 + co{t^2}i = \frac{1}{{{{\sin }^2}i}}\\ \Rightarrow 1 + 0,{8^2} = {n^{\prime 2}}\\ \Rightarrow n' = 1,28 \end{array}\)

 

Trên đây là nội dung hướng dẫn giải chi tiết bài tập SGK nâng cao môn Vật lý 11 Chương 6 Bài 45 Phản xạ toàn phần được trình bày rõ ràng, cụ thể với phương pháp ngắn gọn và khoa học. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em học sinh lớp 11 học tập thật tốt! 

 

AMBIENT
?>