Giải Vật Lí 11 Chương 6: Khúc xạ ánh sáng

---

Giải Vật Lí 11 Chương 6: Khúc xạ ánh sáng

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải Vật Lí 11 Chương 6: Khúc xạ ánh sáng hay, chi tiết được biên soạn bám sát nội dung sách giáo khoa Vật Lí lớp 11 giúp bạn dễ dàng làm bài tập về nhà môn Vật Lí 11.

• Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
• Bài 27: Phản xạ toàn phần

Giải bài tập Vật Lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

C1 trang 164 SGK: Viết công thức của định luật khúc xạ với các góc nhỏ (<10^o).

Trả lời:

Định luật khúc xạ ánh sáng:

Hay n₁.sini = n₂.sinr

Nếu i,r < 10^o thì: sini ≈ i; sinr ≈ r (khi đó i, r tính bằng đơn vị radian)

Công thức của định luật khúc xạ với các góc nhỏ (< 10^o) là: n₁.i = n₂.r (i, r tính bằng radian)

C2 trang 164 SGK: Áp dụng định luật khúc xạ cho trường hợp i=0^o. Kết luận.

Trả lời:

Công thức của định luật khúc xạ: n₁ sini=n₂ sinr

Trường hợp i=0^o= >r=0

Kết luận: Tia sáng qua mặt phân cách của hai môi trường có phương theo phương vuông góc với mặt phân cách không bị khúc xạ.

C3 trang 164 SGK: Hãy áp dụng công thức của định luật khúc xạ cho sự khúc xạ liên tiếp vào nhiều môi trường có chiết xuất lần lượt làn n₁,n₂,…,n_n và có các mặt phân cách song song với nhau.

Trả lời:

Từ hình 26.1, áp dụng định luật khúc xạ ta có:

Vì các mặt phân cách sóng song với nhau nên:

Bài 1 (trang 166 SGK Vật Lý 11): Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng.

Lời giải:

∗ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của tia sáng khi truyền xiên góc tới qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

∗ Định luật khúc xạ ánh sáng.

Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới (hình vẽ)

Với hai môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa góc sin góc tới (sini) với sin gọc khúc xạ (sin r) luôn không đổi.

Bài 2 (trang 166 SGK Vật Lý 11): Chiết suất tỉ đối n₂₁ của môi trường (2) đối với môi trường (1) là gì?

Lời giải:

Chiết xuất tỉ đối n₂₁ của môi trường (2) đối với môi trường (1) là tỉ đối giữa sin với góc tới (sin i) với sin góc khúc xạ (sin r)

Chiết suất tỉ đối n₂₁ của môi trường (2) đối với môi trường (1) được tính bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) đối môi trường (1) hay tỉ số vận tốc ánh sáng truyền trong môi trường (1) đối với môi trường (2).

Bài 3 (trang 166 SGK Vật Lý 11): Chiết suất ( tuyệt đối) n của một số môi trường là gì?Viết hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.

Lời giải:

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là tỉ số vận tốc ánh sáng c trong chân không so với vận tốc ánh sáng v trong môi trường đó.

Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối

....................................

....................................

....................................

Giải bài tập Vật Lí 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần

C1 trang 168 SGK: Tại sao ở cong của bán trụ, chùm tia hẹp truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng?

Trả lời:

Ở mặt cong của bán trụ, chùm tia hẹp truyền theo phương bán kính là trùng với pháp tuyến của mặt cong tại điểm đó => có góc tới i= 0 => góc r = 0 => tia không bị khúc xạ => truyền thẳng.

C2 trang 168 SGK: Vận dụng tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, hãy nêu ra các kết quả khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang.

Trả lời:

Theo tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, khi ánh sáng truyền từ moi trường chiết quang kém ( có chiết suất n₁ ) vào môi trường chiết quang hơn ( có chiết suất n₂ ) ta có:

n₁ sini=n₂ sinr

Vì n₁ <n₂ nên I > r, Mà i_max=90^o=>r_max <90^o

Kết quả:

∗ Luôn có tia khúc xạ => không có phản xạ toàn phần.

∗ Góc khúc xạ r luôn nhỏ hơn góc tới i

∗ Tia khúc xạ luôn sát pháp tuyến của mặt phân cách hơn so với tia tới.

Bài 1 (trang 172 SGK Vật Lý 11): Thế nào là phản xạ toàn phần? Nêu điểu điện để phản xạ toàn phần.

Lời giải:

* Định nghĩa: Hiện tượng ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn đến mặt giới hạn với môi trường có chiết suất nhỏ hơn, chỉ bị phản xạ mà không bị khúc xạ gọi là hiện tượng tương phản toàn phần.

* Điều kiện phản xạ toàn phần:

+ Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém.

+ Góc tới i phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn.

• Góc giới hạn:

Nếu ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất n ra không khí thì :

Bài 2 (trang 172 SGK Vật Lý 11): So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường.

Lời giải:

• Giống nhau:

- Tia phản xạ đều truyền ngược lại được môi trường đầu

- Đều tuân theo định luật phản xạ.

• Khác nhau:

- Cường độ của tia phản xạ toàn phần lớn bằng cường độ tia tới; Còn cường độ của tia sáng phản xạ thông thường nhỏ hơn cường độ tia tới.

- Điều kiện xảy ra:

    + Tia phản xạ thông thường xảy ra khi gặp mặt phẳng nhẵn dưới mọi góc.

    + Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi tia sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém và góc tới i > i_gh.

Bài 3 (trang 172 SGK Vật Lý 11): Cáp quang là gì? Cấu tạo của cáp quang. Nêu một vài ứng dụng.

Lời giải:

Cáp quang là bó sợ quang. Mỗi sợi là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.

∗ Cấu tạo: gồm 2 phần

- Phần lõi trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất lớn n₁.

- Phần võ cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n₂ nhỏ hơn phần lõi.

Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi theo sợi quang.

∗ ứng dụng

- truyền tín hiệu thông tin trong việc liên lạc.

- Nội soi trong y học.

....................................

....................................

....................................