Bài Tập Phản Xạ Toàn Phần Có Lời Giải

     

Giải bài xích Tập trang bị Lí 11 – bài 27: phản xạ toàn phần góp HS giải bài xích tập, nâng cấp khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, tương tự như định lượng trong bài toán hình thành các khái niệm với định cách thức vật lí:

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

Trả lời:

Ở phương diện cong của chào bán trụ, chùm tia bé truyền theo phương nửa đường kính là trùng cùng với pháp tuyến đường của phương diện cong tại đặc điểm này => bao gồm góc cho tới i= 0 => góc r = 0 => tia không trở nên khúc xạ => truyền thẳng.

Bạn đang xem: Bài tập phản xạ toàn phần có lời giải

C2 trang 168 SGK: áp dụng tính thuận nghịch của việc truyền ánh sáng, hãy nêu ra các công dụng khi ánh nắng truyền vào môi trường chiết quang hơn.

Trả lời:

Theo tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, khi tia nắng truyền trường đoản cú moi trường chiết quang kém ( bao gồm chiết suất n1 ) vào môi trường thiên nhiên chiết quang rộng ( có chiết suất n2 ) ta có:

n1 sini=n2 sinr

Vì n1 2 yêu cầu I > r, mà imax=90o=>rmax o

Kết quả:

∗ luôn có tia khúc xạ => không tồn tại phản xạ toàn phần.

∗ Góc khúc xạ r luôn nhỏ dại hơn góc tới i

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

Bài 1 (trang 172 SGK thiết bị Lý 11): nạm nào là sự phản xạ toàn phần? Nêu điểu điện để sự phản xạ toàn phần.

Lời giải:

* Định nghĩa: hiện tượng lạ ánh sáng sủa truyền từ môi trường xung quanh có tách suất to đến mặt số lượng giới hạn với môi trường có tách suất nhỏ tuổi hơn, chỉ bị phản xạ mà không trở nên khúc xạ gọi là hiện tượng tương làm phản toàn phần.

* Điều kiện sự phản xạ toàn phần:

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

+ Góc tới i phải to hơn hoặc bởi góc giới hạn.

• Góc giới hạn:

*

Nếu ánh nắng đi từ môi trường xung quanh có chiết suất n ra bầu không khí thì :

*

Bài 2 (trang 172 SGK thứ Lý 11):
đối chiếu phản xạ toàn phần với bức xạ thông thường.

Lời giải:

• như là nhau:


– Tia bức xạ đều truyền ngược lại được môi trường đầu

– Đều theo đúng định chính sách phản xạ.

• khác nhau:

– độ mạnh của tia bức xạ toàn đa số bằng độ mạnh tia tới; Còn cường độ của tia sáng phản xạ thông thường nhỏ hơn cường độ tia tới.

– Điều khiếu nại xảy ra:

+ Tia làm phản xạ thông thường xảy ra khi chạm mặt mặt phẳng nhẵn dưới hồ hết góc.

+ phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi tia sáng sủa đi từ môi trường chiết quang rộng sang môi trường chiết quang kém cùng góc tới i > igh.

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

Lời giải:

Cáp quang đãng là bó sợ quang. Mỗi sợi là 1 trong dây trong suốt bao gồm tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.

∗ Cấu tạo: có 2 phần

– Phần lõi vào suốt, bằng thủy tinh có chiết suất bự n1.

– Phần võ cũng trong suốt, bằng thủy tinh tất cả chiết suất n2 nhỏ tuổi hơn phần lõi.

Xem thêm: Tìm Hiểu Nhu Cầu Dinh Dưỡng Của Trẻ Em Dưới 5 Tuổi, Tìm Hiểu Nhu Cầu Năng Lượng Của Trẻ

Phản xạ toàn phần xẩy ra ở mặt ngăn cách giữa lõi với vỏ tạo nên ánh sáng sủa truyền theo sợi quang.

∗ ứng dụng

– truyền tín hiệu tin tức trong việc liên lạc.

– Nội soi trong y học.

Bài 4 (trang 172 SGK trang bị Lý 11): giải thích tại sao kim cương ( hình 27.4 SGK) với pha lên sangs lóng lánh? fan ta tạo ra nhiều khía cạnh kim cương hay các vật pha lê để triển khai gì?

Lời giải:

* Kim cương cứng và pha lê sáng lóng lánh do nó có thể phản xạ toàn phần ánh nắng mặt trời hấp thụ vào nó.

* tín đồ ta tạo thành nhiều mặt mang đến kim cương cứng hay các vậy bằng pha lê để gia công cho chùm tia tới có rất nhiều khả năng phản xạ toàn phần dưới các góc tới khác biệt ứng với những mặt không giống nhau, tạo nên kim cướng với pha lê lấp lánh hơn.

Bài 5 (trang 172 SGK đồ Lý 11): Một chùm tia sáng nhỏ nhắn truyền từ môi trường xung quanh (1) tách suất n1 tới phương diện phẳng phân cách với môi trường (2) chiết suất n2. Cho thấy thêm n12 cùng i có mức giá trị chũm đổi.

Trường hòa hợp nào tiếp sau đây có hiện tượng kỳ lạ phản xạ toàn phần?

A. Chùm tia sáng gần như sát khía cạnh phẳng phân cách.

B. Góc cho tới i thỏa mãn nhu cầu điều kiện sini > n1/n2 .

C. Góc tói i vừa lòng điều kiệnsini 1/n2 .

D. Ko trường hợp nào sẽ nêu.

Lời giải:

Đáp án: D

Điều kiện có phản xạ toàn phần là n1 > n2

Bài 6 (trang 172 SGK đồ Lý 11): Một chùm tia sáng thon SI truyền trong phương diện phẳng tiết diện vuông góc của khối trong veo như hình 27.1. Tia sáng phản xạ toàn phần ở khía cạnh AC. Trong điều kiện đó, phân tách n của khối vào suốt có mức giá trị như thế nào?

*

A. N ≥ √2

B. N

*

ΔABC vuông cân ⇒ ∠B = ∠C = 45o

SI ⊥BC ⇒ Tia ham truyền thẳng vào môi trường trong trong cả ABC mà không xẩy ra khúc xạ ⇒ góc cho tới i ở khía cạnh AC bằng:

i = ∠B = ∠C = 45o ⇒ sini = sin45o = 1/√2

Tia sáng sự phản xạ toàn phần ở khía cạnh AC ⇒ i ≥ igh → sini ≥ sinigh = 1/n ⇒ n ≥ √2

Bài 7 (trang 173 SGK vật Lý 11): tất cả ba môi trường xung quanh trong xuyên suốt với cùng góc tới:

– giả dụ tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o.

– trường hợp tia sáng truyền trường đoản cú (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o.

Góc giới hạn toàn phần sinh hoạt mặt ngăn cách (2) cùng (3) có mức giá trị như thế nào ( tính tròn số)?

A. 30o

B. 42o

C. 45o

D. Không xác định được

Lời giải:

Đáp án: C

+ khi truyền từ môi trường thiên nhiên từ (1) vào môi trường thiên nhiên (2)

n1.sini = n2sinr12 (∗)

∗ khi truyền từ môi trường thiên nhiên từ (1) vào môi trường xung quanh (3)

n1.sini = n3.sinr13 (∗∗)

Trong đó: r12 = 30o; r13 = 45o

Từ (∗) với (∗∗) suy ra:

n2sinr12 = n3sinr13

*

→ môi trường xung quanh (2) phân tách quang hơn môi trường xung quanh (3).

+ Góc giới hạn phản xạ toàn phần làm việc mặt chia cách (2) cùng (3) được xem khi truyền tầy môi trương (2) vào môi trường xung quanh (3).

*

Bài 8 (trang 173 SGK vật Lý 11):
Một khối cung cấp trụ trong suốt có chiết suất n = 1,41 ≈ √2. Một chùm tia sáng nhỏ bé nằm trong phương diện phẳng của máu diện vuông góc, chiếu cho tới khối giữ vững như hình 27.11. Xác minh đường đi của chùm tia với các giá trí dưới đây của góc α.



*

A. α = 60o.

B. α = 45o.

C. α = 30o.

Xem thêm: Sau Mỗi Bước Chân Nặng Trĩu Là Cô Đơn, Đã Từng Vô Giá

Lời giải:

Vì tia sáng sủa tới gồm đường kéo dãn qua O nên tia tới đắm đuối vuông góc mặt phẳng trụ ⇒ góc i = 0 ⇒ tia sáng vẫn truyền thẳng vào khối trong veo tới O.

Tại O: tia sáng SO chế tạo ra với pháp đường ON của mặt phân cách phẳng một góc cho tới i.

Ta có: i = 90o – α

Mặt khác, góc giới hạn khi ánh nắng truyền trường đoản cú khối buôn bán trụ ra không khí được tính bởi công thức:

*

a) α = 60o

→ i = 90o – α = 30o → i o = &raidc;2/2

→ r = 45o. Vậy tia khúc xạ hợp với pháp con đường của khía cạnh phẳng chia cách của khối bán trụ góc khúc xạ 45o như hình vẽ.

*

b) α = 45o

→ i = 90o – α = 45o → i = igh

→ r = 90o → Tia khúc xạ đi giáp mặt chia cách của khối tròn như hình vẽ:



*

c) α = 30o

→ i = 90o – α = 60o → i > igh

→ xảy ra phản xạ toàn phần, không tồn tại tia khúc xạ ra phía bên ngoài không khí. Đường đi của tia sáng sủa được vẽ bên trên hình:

Bài 9 (trang 173 SGK thứ Lý 11): Một tua quang hình tròn lõi tất cả chiết suất n = 1,50. Phần vỏ bõ cõ phân tách suất n2 = 1,41 ≈ √2. Chùm tia tời hội từ bỏ ở mặt trước của tua với góc cho tới 2 α như hình 27.12. Xác định α để các tia sáng của các tia sáng sủa của chùm truyền rằng được trong ống.

*

Lời giải:

Điều kiện đông đảo tia sáng trong chùm đầy đủ truyền đi được trong ống là phải thỏa mãn điều kiện sự phản xạ toàn phần trên mặt chia cách của lõi trụ cùng với vỏ bóc của nó.