KHTN9-CTST | Ôn tập Chủ đề 2. Ánh sáng

A. TÓM TẮT KIẾN THỨC 

 

B. BÀI TẬP VẬN DỤNG 

Bài 1. Một tia sáng SI đổi phương truyền khi đi từ không khí vào thủy tinh tại điểm tới I như hình vẽ.
a. Tia sáng trong thủy tinh bị lệch ra xa hay lại gần với pháp tuyến tại I? Giải thích.
b. Tính chiết suất của thủy tinh.

Phương pháp giải:

- Vận dụng kiến thức đã học về định luật khúc xạ ánh sáng:

\[\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = {n_{21}} = const\]

- Chiết suất tỉ đối:

\[{n_{21}} = \frac{{{v_1}}}{{{v_2}}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\]

Lời giải chi tiết:
a. Tia sáng trong thủy tinh bị lệch lại gần với pháp tuyến tại I. Vì tại mặt phân cách giữa môi trường thủy tinh và không khí xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng, khi ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh, chiết suất của thủy tinh lớn hơn không khí nên góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
b. Chiết suất tỉ đối (n₂₁):

\[{n_{21}} = \frac{{\sin i}}{{\sin r}} = \frac{{\sin {{42}^o}}}{{\sin {{26}^o}}} = 1,53\]

Chiết suất của thủy tinh (n₂) là:

\[{n_{21}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} \Rightarrow {n_2} = {n_{21}}.{n_1} = 1,53.1 = 1,53\]

Bài 2. Có ba tia sáng màu đỏ, lục, tím chiếu đến mặt bên của một lăng kính với cùng một góc tới. Hãy vẽ các tia ló sau khi ra khỏi lăng kính.

Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về tia sáng đi qua lăng kính.

Lời giải chi tiết:

Bài 3. Cho một tia sáng đi qua hai môi trường không khí (chiết suất bằng 1) và kim cương (chiết suất bằng 2,419). Nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa hai môi trường trên.

Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần:
+ Ánh sáng truyền từ môi trường n₁ sang n₂: n₁ > n₂.
+ Góc tới i ≥ i_th với \[\sin {i_{th}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\]

Lời giải chi tiết:
Để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa hai môi trường không khí và kim cương ta cần:
- Chiếu tia sáng từ môi trường kim cương sang môi trường không khí.
- Chiếu với góc tới i lớn hơn góc tới hạn: i ≥ i_th 

\[\sin {i_{th}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{2,419}} = 0,41\]

\[ \Rightarrow {i_{th}} = 24,{4^o}\]

Bài 4. Cho hai tấm bìa màu trắng và màu vàng. Đặt cả hai tấm bìa vào một phòng tối. Nếu chiếu ánh sáng màu đỏ lần lượt vào hai tấm bìa thì ta nhìn thấy chúng có màu gì?

Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về màu sắc của vật: Vật được nhìn thấy có màu nào thì phản xạ mạnh ánh sáng màu đó và hấp thụ các ánh sáng màu còn lại.

Lời giải chi tiết:
- Nếu chiếu ánh sáng màu đỏ vào tấm bìa màu trắng thì trong phòng tối ta nhìn thấy tấm bìa đó màu đỏ vì tấm bìa màu trắng gồm hỗn hợp nhiều màu trong đó có màu đỏ, nên khi chiếu ánh sáng màu đỏ vào tấm bìa màu trắng sẽ phản xạ mạnh ánh sáng màu đỏ vào mắt ta.
- Nếu chiếu ánh sáng màu đỏ vào tấm bìa màu vàng thì trong phòng tối ta nhìn thấy tấm bìa đó màu gần như đen vì tấm bìa màu vàng hấp thụ hoàn toàn các ánh sáng khác màu vàng, nên khi chiếu ánh sáng màu đỏ vào tấm bìa màu vàng sẽ không phản xạ ánh sáng màu tới mắt ta.

Bài 5. Một kính lúp có tiêu cự 5 cm.
a. Để dùng kính lúp này quan sát một vật nhỏ, ta phải đặt vật trong khoảng nào trước kính?
b. Ảnh tạo bởi kính lúp có đặc điểm gì?

Phương pháp giải:
- Kính lúp là thấu kính hội tụ, được dùng để phóng đại vật, ảnh của kính là ảnh ảo.
- Để quan sát vật bằng kính lúp, ta cần đặt kính cách vật một khoảng nhỏ hơn tiêu cự.

Lời giải chi tiết:
a. Để dùng kính lúp này quan sát một vật nhỏ, ta phải đặt vật trong khoảng tiêu cự của thấu kính, tức là nhỏ hơn 5 cm đối với kính lúp này.
b. Ảnh tạo bởi kính lúp là ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.

Bài 6. Một vật AB đặt vuông góc với trục chính của một thấu kính hội tụ có tiêu cự 12 cm, điểm B nằm trên trục chính và cách thấu kính 6 cm. Vẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh và xác định khoảng cách từ vật đến ảnh.

Phương pháp giải:
Vận dụng kiến thức đã học về cách sẽ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh của vật qua thấu kính hội tụ.

Lời giải chi tiết:

- Trên giấy kẻ ô, chọn tỉ lệ xích độ dài cạnh mỗi ô vuông tương ứng với 1 cm trong thực tế.
- Vẽ kí hiệu thấu kính hội tụ L, quang tâm O, trục chính ∆ và tiêu điểm F cách thấu kính 12 ô = 12 cm.
- Vẽ vật AB có độ cao tuỳ ý đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, điểm B nằm trên trục chính và cách thấu kính 6 ô = 6 cm.
- Vẽ tia AI song song với trục chính cho tia ló đi qua F’.
- Vẽ tia AO đi qua quang tâm O truyền thẳng.
- Vẽ đường kéo dài của các tia ló IF’ và AO, các tia này cắt nhau tại A’.
- Từ A’ hạ đường vuông góc với trục chính, cắt trục chính tại B’.
Ta được A’B’ là ảnh ảo của AB cho bởi thấu kính hội tụ.
Từ sơ đồ tỉ lệ tạo ảnh, ta kết luận: Khoảng cách từ vật AB đến ảnh là 6 ô = 6 cm.

SÁCH HỌC SINH (bản in thử)