40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải - Vật Lí lớp 12

---

40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải

Với 40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải Vật Lí lớp 12 tổng hợp 40 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tán sắc qua lăng kính từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.

40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải (phần 1)

Bài 1: Trong một chất trong suốt, ánh sáng có bước sóng λ = 0,40 μm và có tần số f = 5.10¹⁴ Hz. Chiết suất của chất đó là:

A. n = 1,50.        B. n = 1,53.

C. n = 1,60.       D. n = 1,68.

Lời giải:

Chọn A.

Bài 2: Một chùm tia đơn sắc chiếu vuông góc với màn ảnh E cho trên màn vệt sáng O. Nếu trước màn và trên đường đi của tia sáng ta đặt một lăng kính có góc chiết quang A = 0,08 rad sao cho mặt phẳng phân giác của góc chiết quang song song với màn và cách màn L = 1m thì vệt sáng trên màn dịch chuyển đi một đoạn bằng d = 4,8cm. Chiết suất lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc nói trên là

A. 1,3.        B. 1,4.       C. 1,5.       D. 1,6.

Lời giải:

Chọn D.

Ta có (vì góc D = A(n - 1) nhỏ nên tan D ≈ D): d = LA(n - 1). Từ đó suy ra:

Bài 3: Một tia sáng trắng chiếu đến mặt bên của một lăng kính với góc tới nhỏ. Góc chiết quang của lăng kính là A = 3,7^o. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia màu tím, tia màu đỏ lần lượt là 1,53 và 1,49. Góc tạo bởi hai tia ló màu đỏ và màu tím là

A. 1,961^o.

B. 1,813^o.

C. 0,148^o.

D. không xác định được vì chưa biết góc tới.

Lời giải:

Chọn C.

Ta có: D = A(nt - nđ) = 3,7^o(1,53 - 1,49) = 0,148^o

Bài 4: Nhìn ánh sáng Mặt Trời qua tấm kính cửa sổ ta không thấy màu cầu vồng, đó là do

A. không có sự tán sắc của thủy tinh.

B. không có sự tán sắc qua hai bản mặt song song.

C. có sự tán sắc qua tấm thủy tinh nhưng ta không quan sát được hiện tượng bằng mắt thường.

D. Cả A, B, C đều sai.

Lời giải:

Chọn C.

Khi chiếu vào bản mặt song song một tia sáng trắng thì ta được nhiều tia ló đơn sắc; chúng song song với nhau, vì cùng song song với tia tới, chúng có điểm ló khác nhau, nhưng rất gần nhau.

Nếu mắt ngắm chừng ở vô cực thì các màu đơn sắc tổng hợp thành màu trắng ở màng lưới.

Nếu ngắm chừng ở sau bản thì các màu gần nhau, mắt không tách ra được (do năng suất phân li có hạn).

Bài 5: Chọn đáp án đúng. Thấu kính thủy tinh đặt trong không khí, có chiết suất đối với các ánh sáng đơn sắc biến thiên từ √2 đến √3.

A. Chiết suất đối với tia đỏ là √3.

B. Chiết suất đối với tia tím là √3.

C. Thấu kính có một tiêu điểm ảnh F.

D. Cả A. B, C đều sai.

Lời giải:

Chọn D.

Chiết suất đối với tia tím phải lớn hơn với tia đỏ.

Từ công thức:

Với hình dạng thấu kính đã cho thì, tiêu cự nghịch biến với chiết suất n, tức là đồng biến với bước sóng λ.

Vậy f_đỏ > f_lam > f_vàng > f_tím.

Trên trục chính ta nhận được nhiều tiêu điểm màu phân biệt. Tiêu điểm tia tím gần quanh tâm nhất. Tiêu điểm tia đỏ xa nhất. Các tiêu điểm này tao thành một tiêu tuyến.

Bài 6:

Bề rộng của quang phổ liên tục thu được trên màn với A = 10^-2 rad; ℓ = AH = 1m; n_đỏ = 1,44; n_tím = 1,62 là

A. 16mm.        B. 18cm.

C. 0,18cm.        D. 44mm.

Lời giải:

Chọn C.

Kí hiệu AH = ℓ, D₁ là góc lệch của tia đỏ, D₂ là góc lệch của tia tím:

HĐ = ℓtanD₁ = ℓtanA(n₁ - 1)

Do góc A bé, nên: HĐ = ℓA(n₁ - 1).

Tương tự cho tia tím: HT = ℓA(n₂ - 1).

Bề rộng của quang phổ liên tục là:

ĐT = ℓA(n₂ - n₁) = 1.10^-2(1,62 - 1,44) = 0,18.10^-2m = 0,18 cm.

Bài 7: Chiếu một tia sáng trắng hẹp vào một lăng kính có góc chiết quang A, chiết suất biến thiên trong khoảng √2 ≤ n ≤ √3. Cho biết khi tia tím có góc lệch cực tiểu thì, góc lệch đỏ là D_min = 60^o. Góc chiết quang A bằng

A. 90^o        B. 45^o.        C. 60^o        D. 30^o.

Lời giải:

Chọn C.

Bài 8: Khi một tia sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác, đại lượng không đổi là

A. phương truyền của tia sáng.

B. tốc độ ánh sáng.

C. bước sóng ánh sáng.

D. tần số ánh sáng.

Lời giải:

Chọn D.

Bài 9: Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ nước ra ngoài không khí thì chùm sáng này có

A. tần số tăng, bước sóng giảm.

B. tần số giảm, bước sóng tăng.

C. tần số không đổi, bước sóng không đổi.

D. tần số không đổi, bước sóng tăng.

Lời giải:

Chọn D.

Bài 10: Chọn phát biểu sai.

A. Hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau luôn là ánh sáng trắng.

B. Tập hợp hai loại ánh sáng đơn sắc khác nhau không cho ta ánh sáng trắng.

C. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có bước sóng khác nhau.

D. Ánh sáng màu xanh cũng có thể là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng khác nhau.

Lời giải:

Chọn A.

Bài 11: Cho tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.10⁸m/s. Ánh sáng có tần số f = 6.10¹⁴Hz là

A. ánh sáng đơn sắc màu xanh, bước sóng λ = 0,6μm.

B. ánh sáng đơn sắc màu xanh, bước sóng λ = 0,5μm.

C. ánh sáng đơn sắc màu vàng, bước sóng λ = 0,6μm.

D. ánh sáng đơn sắc màu tím, bước sóng λ = 0,5μm.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 12: Một chùm sáng đơn sắc khi truyền trong thủy tinh thì có bước sóng 0,4 μm. Biết chiết suất của thủy tinh là n = 1,5. Cho tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.10⁸ m/s. Phát biểu nào nêu sau đây về chùm sáng này là không đúng?

A. Chùm sáng này có màu tím.

B. Chùm sáng này có màu vàng.

C. Tần số của chùm sáng này là 5.10¹⁴ Hz.

D. Tốc độ của ánh sáng này trong thủy tinh là 2.10⁸ m/s.

Lời giải:

Chọn A.

Bước sóng trong chân không là λ₀ = λ_n = 0,4.1,5 = 0,6 μm, nên chùm tia này có màu vàng.

Bài 13: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đơn sắc

A. giảm khi tần số ánh sáng tăng.

B. tăng khi tần số ánh sáng tăng.

C. giảm khi tốc độ ánh sáng trong môi trường giảm.

D. không thay đổi theo tần số ánh sáng.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 14: Một tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 5^o. Chiết suất của lăng kính đối với các tia màu đỏ và tím lần lượt là n_đ = 1,54; n_t = 1,57. Sau lăng kính đặt một màn M song song với mặt bên thứ nhất của lăng kính và cách nó L = 0,9m. Bề rộng ĐT của quang phổ thu được trên màn là

A. 4,239mm.        B. 2,355mm.

C. 4,239.       D. 2,355cm.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 15: Một thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng, một mặt lồi, bán kính 15 cm, làm bằng chất có hiệu số của chiết suất đối với tia tím và chiết suất đối với tia đỏ là 0,03. Hiệu số các độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là

A. 0,1dp.        B. 0,2dp.        C. 0,3dp.       D. 1,0dp.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 16: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là đại lượng có giá trị

A. bằng nhau đối với mọi ánh sáng đơn sắc từ đỏ đến tím.

B. khác nhau, lớn nhất đối với ánh sáng đỏ và nhỏ nhất đối với ánh sáng tím.

C. khác nhau, đối với ánh sáng đơn sắc có bước sóng càng lớn thì chiết suất càng lớn.

D. khác nhau, đối với ánh sáng đơn sắc có tần số càng lớn thì chiết suất càng lớn.

Lời giải:

Chọn D.

Bài 17: Xét các đại lượng sau: (I) Chu kì; (II) Bước sóng; (III) Tần số; (IV) Tốc độ lan truyền. Một tia sáng đi từ không khí vào nước thì đại lượng nào kể trên của ánh sáng thay đổi?

A. (I) và (II).        B. (II) và (IV).

C. (II) và (III).        D. (I), (II) và (IV).

Lời giải:

Chọn B.

Khi đi từ môi trường này sang môi trường khác, tốc độ và bước sóng của ánh sáng đơn sắc bị thay đổi nhưng chu kì và tần số của ánh sáng không thay đổi.

Bài 18: Các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 3.10^-9m đến 6.10^-7m có tần số tương ứng nằm trong khoảng giá trị từ

A. 5,1.10¹⁵Hz đến 1,0.10¹⁷Hz.

B. 5,0.10¹⁴Hz đến 1,0.10¹⁷Hz.

C. 0,5.10¹³Hz đến 1,0.10¹⁶Hz.

D. 1,0.10¹⁶Hz đến 5,0.10¹⁷Hz.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 19: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc?

A. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.

B. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím.

C. Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường trong suốt, thì chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đỏ là lớn nhất, và đối với ánh sáng tím là nhỏ nhất.

D. Ánh sáng đơn sắc chỉ bị lệch nhưng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

Lời giải:

Chọn C.

Bài 20: Gọi D_đ, f_đ, D_t, f_t lần lượt là độ tụ và tiêu cự của cùng một thấu kính thủy tinh, thì do n_đ < n_t nên

A. D_đ < D_t; f_đ < f_t.        B. D_đ < D_t; f_đ < f_t.

C. D_đ < D_t; f_đ > f_t.       D. D_đ > D_t; f_đ > f_t.

Lời giải:

Chọn C.

Do n_đ < n_t nên n_đ - 1 < n_t - 1

Mặt khác vì: chỉ phụ thuộc dạng hình học của thấu kính là chung cho mọi bức xạ, nên D_đ < D_t và f_đ > f_t.

Bài 21: Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên AB đi từ đáy lên. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là √2 và đối với ánh sáng tím là √3 . Giả sử lúc đầu lăng kính ở vị trí mà góc lệch D của tia tím là cực tiểu. Phải quay lăng kính một góc bằng bao nhiêu để góc lệch của tia đỏ là cực tiểu?

A. 60^o.        B. 15^o.       C. 45^o.       D. 30^o.

Lời giải:

Chọn B.

- Khi tia tím có góc lệch cực tiểu, ta có: r_t1 = r_t2 = A/2 = 30^o.

Theo định luật khúc xạ, ở mặt AB của lăng kính: sini_t = n_tsinr_t1 ⇒ i_t = 60^o.

- Khi góc lệch của tia đỏ cực tiểu, ta có: r_đ1 = r_đ2 = A/2 = 30^o.

Với sini_đ = n_đsinr_đ1 ⇒ i_đ = 45^o.

40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải (phần 2)

Bài 1: Sự phụ thuộc của chiết suất vào màu sắc của ánh sáng

B. chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng

C. chỉ xảy ra với chất rắn.

D. là hiện tượng đặc trưng của lăng kính.

Lời giải:

Chọn D.

Bài 2: Theo công thức về độ tụ của thấu kính: thì đối với một thấu kính hội tụ, độ tụ đối với ánh sáng

A. đỏ lớn hơn so với ánh sáng lục.

B. lục lớn hơn so với ánh sáng chàm.

C. đỏ lớn hơn so với ánh sáng tím.

D. vàng nhỏ hơn so với ánh sáng lam.

Lời giải:

Chọn D.

Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng vàng nhỏ hơn so với ánh sáng lam. Suy ra: D_v < d_L.

Bài 3: Một thấu kính hai mặt lồi bằng thủy tinh có cùng bán kính R, tiêu cự 10cm và chiết suất n_v = 1,5 đối với ánh sáng vàng. Bán kính R của thấu kính là

A. R = 10cm.        B. R = 20cm.

C. R = 40cm.       D. R = 60cm.

Lời giải:

Chọn A.

Áp dụng công thức:

Do R₁ = R₂ = R_t nên

Bài 4: Một thấu kính hai mặt lồi bằng thủy tinh có cùng bán kính R, tiêu cự 10cm và chiết suất n_v = 1,5 đối với ánh sáng vàng. Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là n_đ = 1,495 và n_t = 1,510. Khoảng cách giữa các tiêu điểm của thấu kính ứng với các ánh sáng đỏ và tím là

A. 1,278mm.       B. 2,971mm.

C. 5,942mm.       D. 4,984mm.

Lời giải:

Chọn B.

Ta có:

Đối với ánh sáng đỏ:

và đối với ánh sáng tím:

Do đó, khoảng cách giữa hai tiêu điểm của thấu kính đối với hai ánh sáng trên sẽ là:

Bài 5: Tán sắc ánh sáng là hiện tượng

A. chùm sáng phức tạp bị phân tích thành nhiều màu đơn sắc khi đi qua lăng kính.

B. chùm tia sáng trắng bị lệch về phía đáy lăng kính khi truyền qua lăng kính.

C. tia sáng đơn sắc bị đổi màu khi đi qua lăng kính.

D. chùm sáng trắng bị phân tích thành bảy màu khi đi qua lăng kính.

Lời giải:

Chọn A.

Bài 6: Chọn phát biểu sai.

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng

A. có bước sóng xác định trong một môi trường nhất định.

B. qua lăng kính không bị tán sắc.

C. có tần số thay đổi theo môi trường.

D. có màu sắc xác định.

Lời giải:

Chọn C.

Bài 7: Một chùm ánh sáng Mặt Trời hẹp rọi xuống mặt nước trọng một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng

A. có màu trắng, dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

B. có nhiều màu, khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc.

C. không có màu, dù chiếu thế nào.

D. có nhiều màu, dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 8: Để tạo một chùm ánh sáng trắng

A. chỉ cần tổng hợp ba chùm sáng đơn sắc có màu thích hợp.

B. phải tổng hợp rất nhiều chùm sáng. đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím.

C. phải tổng hợp bảy chùm sáng có đủ bảy màu của cầu vồng.

D. chỉ cần tổng hợp hai chùm sáng đơn sắc có màu phụ nhau.

Lời giải:

Chọn B.

Bài 9: Chiếu một tia sáng trắng nằm trong một tiết diện thẳng của một lăng kính thủy tinh, vào lăng kính, theo phương vuông góc với mặt bên của lăng kính. Góc chiết quang của lăng kính bằng 30^o. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là 1,5 và đối với tia tím là 1,6. Tính góc làm bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím

A.4,54^o.        B.12,23^o.        C.2,34^o.        D.9,16^o.

Lời giải:

Chọn A.

Sử dụng công thức: sini₁ = n.sinr₁ ; sini₂ = n.sinr₂; A = r₁ + r₂

Theo đề bài "phương vuông góc với mặt bên của lăng kính" nên r₁ = 0

Bấm máy nhanh shift sin(n_t.sin30) - shift sin(n_d.sin30) = 4,54^o.

Bài 10: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 6^o, có chiết suất đối với tia đỏ là n_đ = 1,54 và đối với tia tím là n_t = 1,58. Cho một chùm tia sáng trắng hẹp, chiếu vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, vào mặt bên của lăng kính . Tính góc giữa tia đỏ và tia tím khi ló ra khỏi lăng kính.

A.0,87^o.        B.0,24^o.        C.1,22^o.        D.0,72^o.

Lời giải:

Chọn B.

Góc nhỏ nên áp dụng D = (n-1)A ; Bấm máy nhanh: 0,58x6 – 0,54x6 = 0,24.

Bài 11: Một thấu kính có hai mặt lồi cùng bán kính R = 30 cm được làm bằng thủy tinh. Chiết suất của thủy tinh đối với bức xạ màu đỏ là n₁ = 1,5140 và đối với bức xạ màu tím là n₂ = 1,5318. Tính khoảng cách giữa tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng tím.

A.3cm.        B.1,5 cm.

C.0,97 cm.        D.0,56cm.

Lời giải:

Áp dụng công thức: D = 1/f = (n-1).(1/R₁ + 1/R₂)

Bấm máy: (1.514÷15)^-1 - (1.5318÷15)^-1 = 0,976... (Lưu ý do có 2 mặt lồi cùng bán kính, ta có thể nhẩm 2/30 = 1/15 nên bấm chia 15 cho nhanh và bớt sai sót)

Bài 12: Một lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên AB của lăng kính dưới góc tới i. Biết chiết suất lăng kính đối ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt n_đ = 1,643, n_t = 1,685. Để có tán sắc của tia sáng trắng qua lăng kính thì góc tới i phải thỏa mãn điều kiện

A. 32,96^o < i < 41,27^o       B. 0 < i < 15,52^o

C. 0 < i < 32,96^o       D. 42,42^o < i < 90^o

Lời giải:

Chọn D

Tính góc giới hạn của phản xạ toàn phần của tia đỏ và tím là

Để có tán sắc ánh sáng thì không xảy ra phản xạ toàn phần

+ Tia đỏ: r’< i mà r + r’ = A → r > A-i = 60-37,49 = 22,51

Góc tới là sini_t > n_đsin22,51 → i_t > 38,9^o(1)

+ Tia tím : r > 60- 36,4 = 23,6 ; sini_t > n_t.sin23,6 → i_t > 42,42^o

Bài 13: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6^o (coi là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnh của lăng kính. Đặt một màn ảnh E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là n_đ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là n_t = 1,685. Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là

A. 5,4 mm.        B. 36,9 mm.

C. 4,5 mm.       D. 10,1 mm.

Lời giải:

Chọn A.

Sử dụng công thức gần đúng góc ló lệch của lăng kính: D = (n-1)A

Ta có: D_t = (1,685-1)6; D_đ = (1,642-1)6

Nhập máy tính lưu ý đơn vị của góc là độ (Máy Fx570ES chọn SHITF MODE 3)

Bề rộng quang phổ: l = d(tagD_t - tagD_đ) = 1200(tan(0,685x6) -tan(0,642x6) )

l = d(tagD_t - tagD_đ ) = 5,429719457 (mm) = 5,4mm.

Bài 14: Góc chiết quang của một lăng kính bằng 6^o. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát sau lăng kính, song song với mặt phân giác của góc chiết quang và cách mặt này 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n_đ = 1,50 và đối với tia tím là n_t = 1,56. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng

A. 6,28mm.        B. 12,60 mm.

C. 9,30 mm.        D. 15,42 mm.

Lời giải:

Chọn B.

Góc lệch của tia đỏ và tia tím qua LK

D_đ = (n_đ – 1)A = 3^o

D_t = (n_t – 1)A = 3,36^o

Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát

a = ĐT = OT – OĐ

OT = dtanD_đ=t ≈ dD_t

OĐ = dtanD_đ ≈ dD_đ

Bài 15: Lăng kính có tiết diện là tam giác cân ABC, góc chiết quang A = 120^o, chiết suất của lăng kính đối với mọi loại ánh sáng đều lớn hơn √2. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên AB của lăng kính theo phương song song với BC sao cho toàn bộ chùm khúc xạ ở mặt AB truyền xuống BC. Tại BC chùm sáng sẽ:

A. Một phần phần chùm sáng phản xạ và một phần khúc xạ.

B. Phản xạ toàn phần lên AC rồi ló ra ngoài theo phương song song BC.

C. Ló ra ngoài theo phương song song AB.

D. Ló ra ngoài theo phương song song AC.

Lời giải:

Chọn B.

Xét một tia sáng bất kì, tại mặt bên A góc tới i = 60^o

→ góc tới tại mặt BC i’ > i_gh → tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt BC tới gặp AC và ló ra khỏi AC theo phương song song với BC.

Bài 16: Chiếu một chùm tia sáng trắng song song có bề rộng 5cm từ không khí đến mặt khối thủy tinh nằm ngang dưới góc tới 60^o. Cho chiết suất của thủy tinh đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là √3 và √2 thì tỉ số giữa bề rộng chùm khúc xạ tím và đỏ trong thủy tinh là:

A. 1,58.        B. 0,91        C. 1,73.        D. 1,10

Lời giải:

Chọn D.

Theo ĐL khúc xạ ta có sinr = sini/n

Gọi h_t và h_đ là bề rộng của chùm tia khúc xạ tím và đỏ trong thủy tinh.

Xét các tam giác vuông I₁I₂T và I₁I₂Đ;

Góc I₁I₂T bằng r_t; Góc I₁I₂Đ bằng r_đ

h_t = I₁I₂cosr_t.

h_đ = I₁I₂cosr_đ.

Bài 17: Một lăng kính có góc chiết quang A = 45^o. Chiếu chùm tia sáng hẹp đa sắc SI gồm 4 ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc, biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lam là √2 . Tia ló ra khỏi mặt bên AC gồm các ánh sáng đơn sắc

A. đỏ, vàng và lục.

B. đỏ, lục và tím.

C. đỏ, vàng, lục và tím.

D. đỏ, vàng và tím.

Lời giải:

Chọn A.

+ Khi chiếu tia màu lam đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc thì:

i₁ = r₁ = 90^o → r₂ = 45^o → sin i₂ = n_lam.sin r₂ = √2 .sin45^o = 1 → i₂ = 90^o

⇒ Tia lam là mặt bên AC.

+ Do n_tím > n_lam nên tia tím bị phản xạ toàn phần tại mặt bên AC ⇒ Có ba tia đỏ, vàng, lục ló ra khỏi mặt bên AC.

Bài 18: Một tia sáng trắng chiếu tới mặt bên của một lăng kính thuỷ tinh tam giác đều. Tia ló màu vàng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng vàng, ánh sáng tím lần lượt là n_v = 1,5 và n_t = 1,52. Góc tạo bởi tia ló màu vàng và tia ló màu tím có giá trị xấp xỉ bằng:

A. 0,77º        B. 48,59º        C. 4,46º        D. 1,73º.

Lời giải:

Tia vàng có góc lệch cực tiểu nên r₁ = 30^o

Nên sini = n_v sin 30^o → i = i’_v = 48, 59^o

Sinr_t = sini/n_t = sin 48,59^o/1,52 = 0,493

r_t = 29,57^o → r’_t = 60^o – 29,57^o = 30,43^o

sini’_t = 1,52.sin30,43^o = 0,77 i’_t = 50,34^o

Góc tạo bởi tia ló màu vàng và tia ló màu tím có giá trị xấp xỉ bằng: 50,34 - 48,59 = 1,75^o

Bài 19: Một tia sáng trắng chiếu tới bản hai mặt song song với góc tới i = 60^o. Biết chiết suất của bản mặt đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,732 và 1,70. Bề dày của bản mặt e = 2 cm. Độ rộng của chùm tia khi ra khỏi bản mặt là:

A. 0,146 cm.        B. 0,0146 m.

C. 0,0146 cm.        D. 0,292 cm.

Lời giải:

Chọn A.

Gọi h bề rộng của chùm tia ló;

a = TĐ là khoảng cách giữa 2 điểm ló của tia tím và tia đỏ:

a = e(tanr_đ – tanr_t) (cm)

a = e(tanr_đ – tanr_t) = 2(0,592 – 0,5774) = 0,0292 (cm)

→ h = asin(90^o – i) = asin30^o = a/2 = 0,0146 cm.

Bài 20: Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song hẹp (coi như một tia sáng) từ không khí vào một bể nước với góc tới bằng 30^o. Dưới đáy bể có một gương phẳng đặt song song với mặt nước và mặt phản xạ hướng lên. Chùm tia ló ra khỏi mặt nước sau khi phản xạ tại gương là

A. chùm sáng song song có màu cầu vồng, phương vuông góc với tia tới.

B. chùm sáng song song có màu cầu vồng, phương hợp với tia tới một góc 60^o.

C. chùm sáng phân kì có màu cầu vồng, tia tím lệch nhiều nhất, tia đỏ lệch ít nhất.

D. chùm sáng phân kì có màu cầu vồng, tia tím lệch ít nhất, tia đỏ lệch nhiều nhất.

Lời giải:

Chọn B.

Do tính chất đối xứng của tia tới và tia phản xạ ở gương phẳng ta có góc tới và góc ló của các tia đơn sắc bằng nhau và đều bằng 30^o nên chùm tia ló là chùm song song, hợp với phương tới một góc 60^o.

Mặt khác chùm tia khúc xạ của ánh sáng trắng truyền từ không khí vào nước có màu cầu vồng nên chùm tia ló có màu cầu vồng.

Bài 21: Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp tới mặt nước của một bể nước với góc tới i = 30^o. Biết chiết suất của nước với màu đỏ là λ_đ = 1,329; với màu tím là λ_t = 1,343. Bể nước sâu 2m. Bề rộng tối thiểu của chùm tia tới để vệt sáng ở đáy bể có một vạch sáng màu trắng là

A. 0,426 cm.        B. 1,816 cm.

C. 2,632 cm.        D. 0,866 cm.

Lời giải:

Gọi h là chiều sâu của nước trong bể a = TĐ là bề rộng của vùng quang phổ trên đáy bể: TĐ = a = h (tanr_đ – tanr_t)

a = h (tanr_đ – tanr_t) = 2(0,406 – 0,401) = 0,01m = 1cm

Để có vệt sáng trắng trên đáy bể thì tại vị trí vệt đỏ trên đáy phải trùng vệt tím (T’ trùng Đ) . Vùng sáng tối thiểu trên mặt nước là a = TĐ = 1cm.

→ Bề rộng tối thiểu của chùm tia tới: