Giải bài tập SGK Bài 27 Vật lý 11 Cơ bản & Nâng cao

Thế nào là phản xạ toàn phần? Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần?

So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường ?

Cáp quang là gì? Hãy cho biết cấu tạo của cáp quang. Nêu một vài ứng dụng.

Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng lóng lánh. Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì?

Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất \(n_1\) tới mặt phẳng phân cách với  môi trường (2) chiết sất \(n_2\). Cho bết \(n_1 < n_2\) và i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần ?

A. Chùm tia sáng gần như sát mặt phẳng phân cách.

B. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sin  \(i >\frac{n_{1}}{n_{2}}\)

C. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sin \(i <\frac{n_{1}}{n_{2}}\)

D. Không trường hợp nào đã nêu

Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như Hình 27.10. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC.

Trong điều kiện đó, chiết suất n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?

A. \(n \geq \sqrt{2}\).

B. \(n < \sqrt{2}\).

C. \(1 < n < \sqrt{2}\)

D. Không xác định được.

Có ba môi trường trong suốt. Với cùng một góc tới:

- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30^o.

- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45^o.

Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?

A. 30^o.

B. 42^o.

C. 45^o.

D. Không tính được.

Một khối bán trụ trong suốt có chiết suất \(n = 1,41 \approx \sqrt{2}\). Một chùm tia sáng hẹp nằm trong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc, chiếu tới khối bán trụ như Hình 27.11. Xác định đường đi của chùm tia sáng với các giá trị sau đây của góc \(\alpha\).

a) \(\alpha = 60^o\);

b) \(\alpha = 45^o\);

c) \(\alpha = 30^o\) ;

Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất \(n_1 = 1,50\). Phần vỏ bọc có chiết suất \(n_2= 1,41\approx \sqrt{2}\) . Chùm tia tới hội tụ ở mặt trước của sợi với góc 2α như Hình 27.12. Xác định α để các tia sáng của chùm truyền đi được trong ống.

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 

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. 

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. 

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’. 

Chiếu một tia sáng từ nước đến mặt phân cách giữa nước ( chiết suất 4/3) và không khí dưới góc tới 50o

Góc khúc xạ sẽ vào khoảng

A. 60o    B. 70o

C. 80o    D. Không có tia khúc xạ 

Một học sinh phát biểu : phản xạ toàn phần là phản xạ ánh sáng khi không có khúc xạ. Trong ba trường hợp truyền ánh sáng sau đây (Hình 27.1), trường hợp nào có hiện tượng phản xạ toàn phần ?

A. Trường hợp (1).

B. Trường hợp (2).

C. Trường hợp (3).

D. Không trường hợp nào là phản xạ toàn phần. 

Phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền trong cặp môi trường nào sau đây ?

A. Từ (2) tới (1).

B. Từ (3) tới (1).

C. Từ (3) tới (2).

D. Từ (1) tới (2). 

Tiếp theo câu 27.3. Phản xạ toàn phần không thể xảy ra khi ánh sáng truyền trong cặp môi trường nào sau đây ?

A. Từ (1) tới (2).     B. Từ (2) tới (3).

C. Từ (1) tới (3).    D. Từ (3) tới (1). 

Một tia sáng truyền trong hai môi trường theo đường truyền như Hình 27.3.

Chỉ ra câu sai.

A. α là góc tới giới hạn.

B. Với i > α sẽ có phản xạ toàn phần.

C. Nếu ánh sáng truyền từ (2) tới (1) chỉ có phản xạ thông thường.

D. A, B, C đều sai. 

Ba môi trường trong suốt là không khí và hai môi trường khác có các chiết suất tuyệt đối n₁ ; n₂ (với n₂ > n₁). Lần lượt cho ánh sáng truyền đến mặt phân cách của tất cả các cặp môi trường có thể tạo ra.

Biểu thức nào kể sau không thế là sin của góc tới giới hạn i_gh đối với cặp môi trường tương ứng?

A. 1/n₁             B. 1/n₂            

C. n₁/n₂            D. n₂/n₁ 

Có ba môi trường (1), (2) và (3). Với cùng một góc tới, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30°, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45°.

a) Hai môi trường (2) và (3) thì môi trường nào chiết quang hơn ?

b) Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa (2) và (3). 

Một khối bán trụ có chiết suất n = 1,41\(\approx \sqrt 2 \)$\sqrt{\mathrm{}}$. Trong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc, có hai tia song song tới gặp mặt phẳng của bán trụ với góc tới i = 45° ở A và O (Hình 27.4)

a) Tính góc lệch ứng với tia tới so sau khi ánh sáng khúc xạ ra không khí.

b) Xác định đường truyền của tia tới SA. 

Một khối thuỷ tinh có tiết diện thẳng như Hình 27.5, đặt trong không khí (ABCD là hình vuông ; CDE là tam giác vuông cân). Trong mặt phẳng của tiết diện thẳng, chiếu một chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI vuông góc với DE (IE < ID).

Chiết suất của thuỷ tinh là n = 1,5. Vẽ đường đi của tia sáng trong khối thuỷ tinh. Phương của tia ló hợp với pháp tuyến của mặt mà tia sáng ló ra một góc bằng bao nhiêu ? 

Một sợi quang hình trụ với lõi có chiết suất n₁ = 1,5 và phần bọc ngoài có chiết suất n₂ = 1,41. Chùm tia tới hội tụ tại mặt trước của sợi quang với góc 2α (Hình 27.6).

Xác định góc α để tất cả tia sáng trong chùm đều truyền đi được trong sợi quang.