Công thức tính chiết suất tỉ đối đơn giản, dễ hiểu nhất

Công thức tính chiết suất tỉ đối đơn giản, dễ hiểu nhất 1. Định nghĩa - Tỉ số
gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia
khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới).
- Trong lý thuyết về ánh sáng, chiết suất tỉ đối này bằng tỉ số giữa các tốc độ
v1 và v2 của ánh sáng khi đi từ trong môi trường 1 và trong môi trường 2.
2. Công thức – đơn vị
Công thức chiết suất tỉ đối : n21 = Trong đó:
+ n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1;
+ i là góc tới, là góc giữa tia tới (tia sáng đi trong môi trường 1) với pháp tuyến;
+ r là góc khúc xạ, là góc giữa tia khúc xạ (tia sáng đi trong môi trường 2) với pháp tuyến.
- Ngoài ra, chiết suất tỉ đối của hai môi trường còn được tính bằng tỉ số của
tốc độ v1 và v2 của ánh sáng khi đi từ trong môi trường 1 và trong môi trường 2. n21 = Trong đó:
+ n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1;
+ v1 là tốc độ của ánh sáng khi đi trong môi trường 1, có đơn vị m/s;
+ v2 là tốc độ của ánh sáng khi đi trong môi trường 2, có đơn vị m/s. 3. Mở rộng
- Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói, môi
trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
- Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói, môi
trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
- Chiết suất tỉ đối của môi trường 1 so với môi trường 2 bằng nghịch đảo chiết
suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1: n12 = Trong đó:
+ n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1;
+ n12 là chiết suất tỉ đối của môi trường 1 với môi trường 2;
Ngoài ra, chiết suất tỉ đối còn được xác định bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối
giữa môi trường 1 và môi trường 2: n21 =
4. Bai tâp vân dung liên quan
Bai 1. Một người nhìn hòn sỏi nằm dưới đáy bể chứa nước theo
phương gần vuông góc với mặt chất lỏng. Đặt viên sỏi ở đáy bể, khi độ
cao của nước trong bể la d1 va d2 = 2d1 thì ảnh của chúng quan sát
được cách mặt thoáng của chất lỏng tương ứng la h1 va h2 va cách xa
nhau 15cm. Biết chiết suất của nước la 4/3. Khoảng cách từ ảnh của
viên sỏi đến đáy bể trong trường hợp độ sâu của nước la d1 va d2 lần lượt la A. 5cm và 10cm B. 10cm và 5cm C. 15cm và 30cm D. 7,5cm và 15cm Đáp án: A
Bai 2. Nước va thuỷ tinh có chiết suất lần lượt la n1 va n2. Chiết suất tỉ
đối giữa môi trường nước va thuỷ tinh la C. n21 = n2 - n1 D. n21 = n1 - n2 Đáp án: A
Chiết suất tỉ đối giữa môi trường nước và thuỷ tinh là:
Bai 3. Một chiếc thước dai 1m được đánh dấu 100 vạch, hai vạch liên
tiếp cách nhau 1cm. Quan sát thước theo phương gần như vuông góc
với mặt nước thì thấy ảnh của vạch 84 ngoai không khí trùng với vạch
số 0 trong nước. Biết chiết suất của nước la 4/3. Độ sâu của nước trong bể la: A. 54cm B. 48cm C. 42cm D. 36cm Đáp án: B
Bai 4. Một tia sáng đi từ thuỷ tinh đến mặt phân cách với nước. Biết
chiết suất của thuỷ tinh la
, chiết suất của nước la . Góc
giới hạn phản xạ toan phần bằng A. 50o20’ B. 62o44’ C. 65o48’ D. 48o35’ Đáp án: A
Bai 5. Một tia sáng đi từ nước đến mặt phân cách với không khí có góc
tới i. Biết chiết suất của nước la
. Tia sáng tới mặt phân cách
nay thì xảy ra phản xạ toan phần. Góc tới i có giá trị gần nhất với giá trị nao sau đây? A. 40o B. 30o C. 45o D. 50o Đáp án: D
Bai 6. Một điểm sáng S nằm ở đáy châu đựng chất lỏng có chiết suất n,
độ sâu la 12cm. Quan sát S theo phương vuông góc với mặt chất lỏng,
thấy ảnh của nó cách mặt thoáng của chất lỏng một khoảng 10cm. Chiết
suất n của chắt lỏng bằng A. 1,12 B. 1,2 C. 1,33 D. 1,4 Đáp án: B Tương tự câu 6:
Bai 7. Một bể chứa nước có thanh cao 80cm, đáy phẳng dai 120mm. Độ
cao mực nước trong bể la 60cm va có chiết suất la . Ánh nắng
chiếu theo phương nghiêng 30o so với mặt nước trong bể. Độ dai bóng
đen tạo thanh ở trên mặt nước va trên đáy bể la A. 11,5cm và 63,7cm B. 34,6cm và 85,9cm C. 34,6cm và 51,6cm D. 34,6cm và 44,4cm Đáp án: B
Bai 8. Một ngọn đèn nhỏ S đặt ở đáy một bể nước, độ cao mực nước la
60cm. Đặt trên mặt nước tấm gỗ tròn tâm O, bán kính R sao cho OC
vuông góc với mặt nước. Biết chiết suất của nước la 4/3. Để không có
tia sáng từ S đi trực tiếp ra khỏi mặt nước thì R có giá trị nhỏ nhất la A. 49cm B. 68cm C. 55cm D. 51cm Đáp án: B
Bai 9. Chiếu một chùm tia sáng song song trong không khí tới mặt nước
với góc tời la 45o. Biết chiết suất của nước la . Góc hợp bởi tia khúc xạ va tia tới la A. 70o32’ B. 45o C. 25o32’ D. 12o58’ Đáp án: D
Bai 10. Một cái châu đặt trên một mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp
nước day 20cm, chiết suất la
. Đáy châu la một gương phẳng.
Mắt người quan sát đặt cách mặt nước 30cm, nhìn theo phương vuông
góc với đáy châu va mặt nước. Khoảng cách từ ảnh của mắt tới mặt nước la A. 30cm B. 45cm C. 60cm D. 70cm Đáp án: C
Bai 11. Một miếng gỗ hình tròn, bán kính 4cm. Ở tâm O, cắm một chiếc
đinh OA dai 6cm, vuông góc với miếng gỗ, thả miếng gỗ nổi trong một
châu nước có chiết suất 1,33 (đỉnh OA ở trong nước). Mắt đặt trong
không khí sẽ thấy đầu A cách mặt nước một khoảng lớn nhất la A. 3,64cm B. 4,39cm C. 6cm D. 8,74cm Đáp án: A
Bai 12. Một miếng gỗ hình tròn, bán kính 4cm. Ở tâm O, cắm một chiếc
chiếc đinh OA dai h cm, vuông góc với miếng gỗ, thả miếng gỗ nổi trong
một châu nước có chiết suất 1,33 (đỉnh OA ở trong nước). Mắt đặt trong
không khí sẽ không thấy đầu A của đinh. Giá trị lớn nhất của h la A. 3,25cm B. 3,51cm C. 4,54cm D. 5,37cm Đáp án: B
Bai 13: Một cái cọc cắm thẳng đứng trên sông, nửa bên trong nửa bên
ngoai nước. Một cái cọc khác cùng chiều dai được cắm thẳng đứng trên
bờ. Bóng của cọc cắm thẳng đứng dưới sông sẽ
A. dài hơn bóng của cọc cắm trên bờ.
B. bằng với bóng của cọc cắm trên bờ.
C. ngắn hơn bóng của cọc cắm trên bờ.
D. ngắn hơn bóng của cọc cắm trên bờ nếu Mặt Trời lên cao và dài hơn bóng
của cọc cắm trên bờ nếu Mặt Trời xuống thấp.
Bai 14: Hoan thanh câu phát biểu sau: “ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng la
hiện tượng tia sáng khi truyền từ môi trường trong suốt nay sang môi
trường trong suốt khác, tia sáng bị …… tại mặt phân cách giữa hai môi trường” A. gãy khúc. B. uốn cong. C. dừng lại. D. quay trở lại.
Bai 15: Một đèn sáng nhỏ S nằm dưới đáy của một bể nước sâu 20 cm.
Thả nổi trên mặt nước một tấm gỗ mỏng tròn tâm O bán kính R ở trên
mặt chất lỏng ma tâm O ở trên đường thẳng qua S. Thấy rằng không có
tia sáng nao của ngọn đèn ra ngoai không khí. Chiết suất của nước la
4/3. Giá trị nhỏ nhất của R la A. 19,32 cm. B. 25,34 cm. C. 17,21 cm. D. 22,68 cm.
Bai 16: Khi nói về hiện tượng phản xạ toan phần. Phát biểu nao sau đây sai?
A. Khi có phản xạ toàn phần thì hầu như toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi
trường chứa chùm ánh sáng tới.
B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang
hơn sang môi trường kém chiết quang hơn.
C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần
D. Góc giới hạn của phản xạ toan phần được xác định bằng tỉ số chiết
suất giữa môi trường chiết quang kém với môi trường chiết quang hơn.
Bai 17: Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ O nằm cách đáy một bể nước
sau theo phương gần vuông góc với mặt nước. Người nay thấy ảnh O’
của O nằm cách mặt nước một khoảng bằng 1,2m. Biết chiết suất của
nước la 4/3. Độ sâu của nước trong bể la A. 90cm B. 10dm C. 16dm D. 1,8m
Bai 18: Một bể chứa có thanh cao 80cm va đáy phẳng dai 120cm. Biết độ
cao mực nước trong bể la 60cm, chiết suất của nước la 4/3. Ánh nắng
chiếu theo phương nghiêng góc 30o so với phương ngang thì độ dai
bóng của thanh bể tạo được ở đáy bể la A. 85,9cm B. 34,6cm C. 63,7cm D. 44,4cm
Bai 19: Một cái cột cắm thẳng đứng chạm đáy một bể rộng đựng nước.
Phần cột nhô lên mặt nước la 0,6 m, bóng phần cột nhô lên nay hiện lên
trên mặt nước la 0,8 m. Bóng của cột hiên ở lên đáy bể la 1,7 m. Chiết suất của nước la
. Chiều sâu của bể nước la A. 1,2 m. B. 1,5 m. C. 2,5 m. D. 1,4 m.
Bai 20: Đặt một thước dai 70 cm theo phương thẳng đứng vuông góc
với đáy bể nước nằm ngang rộng (một đầu của thước chạm đáy bể).
Chiều cao của nước trong bể la 40cm va chiết suất la . Nếu các
tia sáng mặt trời tới nước dưới góc tới i (sini = 0,8) thì bóng của thước dưới đáy bể la A. 50 cm. B. 60 cm. C. 70 cm. D. 80 cm.
Document Outline

• Công thức tính chiết suất tỉ đối đơn giản, dễ hiểu
  • 1. Định nghĩa
  • 2. Công thức – đơn vị
  • 3. Mở rộng
  • 4. Bài tập vận dụng liên quan