22/08/2017, 15:29

Giải bài tập trang 172 SGK Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần Giải bài tập môn Vật lý lớp 11

Danh mục: Vật lý

Giải bài tập môn Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần Luôn mong muốn các em học sinh đạt kết quả cao trong học tập VnDoc.com đã thống kê những câu hỏi và hướng dẫn các bạn học sinh giải các bài tập. Mời các bạn tham khảo tài liệu: Giải bài tập trang 172 SGK Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần Giải bài tập trang 29 SGK Vật lý lớp 11: Điện thế, hiệu điện thế Giải bài tập trang 49 SGK Vật lý lớp 11: Điện năng, công suất điện Giải bài tập trang 54 SGK Vật lý lớp 11: Định ...

Giải bài tập môn Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần

Luôn mong muốn các em học sinh đạt kết quả cao trong học tập VnDoc.com đã thống kê những câu hỏi và hướng dẫn các bạn học sinh giải các bài tập. Mời các bạn tham khảo tài liệu: Giải bài tập trang 172 SGK Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần

A. KIẾN THỨC CẦN NẮM VỮNG

1. Hiện tượng phản xạ toàn phần

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giừa hai môi trường trong suốt. Ta gọi là toàn phần để phân biệt với phản xạ một phần luôn xảy ra đi kèm với sự khúc xạ.

2. Điều kiện dể cỏ phản xạ toàn phần

a) Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn n2 < n1

b) Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn i > igh Trong đó: sinigh = n2/n1

3. Ứng dụng

Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học. Cáp quang là bó sợi quang, mỗi sợi quang là một dây trong suốt gồm 2 phần chính:

- Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1).

- Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thuỷ tinh có chiết suất n2 < n1.

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

B. CÂU HỎI VẬN DỤNG

C1. Tại sao ở mặt cong của bán trụ, chùm tia tới theo phương bán kính lại truyền thẳng?

Hướng dẫn

Chùm tia tới theo phương bán kính vuông góc với tiếp tuyến với bán trụ tại điếm tới nên có góc tới bằng i = 0°. Theo định luật khúc xạ ánh sáng, tia này truyền thẳng (vì có góc khúc xạ r = 0°).

C2. Vận dụng tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng hãy nêu ra các kết quả khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém vào môi trường chiết quang hơn.

Hướng dẫn

Khi tia sáng truyền từ môi trường kém chiết quang sáng môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới. Mọi tia tới đều cho tia khúc xạ. Theo nguyên lí thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, khi một tia sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường chiết quang kém hơn thì:

- Với góc tới nhỏ, phần lớn chùm tia sáng sẽ khúc là lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới.

- Với một giá trị xác định của góc tới, chùm tia khúc xạ có phương gần như sát mặt phẳng phân cách.

- Với góc tới lớn hơn, định luật khúc xạ không còn đúng nữa vì không còn chùm tia khúc xạ.

C. CÂU HỎI - BÀI TẬP

1. Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần.

Hướng dẫn

Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách hai môi trường trong suôt. Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

- Ánh sáng truyền theo hướng từ môi trường chiết quang hơn vào môi trường chiết quang kém.

- Góc tới lớn hơn góc giới hạn: i > igh.

2. So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường.

Hướng dẫn

Về mặt phản xạ: Hiện tượng phản xạ thông thường có thề xảy ra trên các bề mặt nhẵn, không cần có điều kiện gì kèm theo. Đôi với hiện tượng phản xạ toàn phần, mặt phản xạ là mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suôt và kèm theo điều kiện ánh sáng truyền theo hướng từ môi trường chiết quang hơn vào môi trường chiết quang kém, đồng thời góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.

Về cường độ chùm sáng phản xạ: Trong hiện tượng phản xạ thông thường, cường độ chùm sáng phản xạ có thế yếu hơn cường độ chùm sáng tới (vì có thể còn có sự khúc xạ), còn trong phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ bằng cường độ chùm sáng tới. Tuy nhiên, cả hiện tượng phản xạ thông thường hay phản xạ toàn phần đều tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.

3. Cáp quang là gì?

Trình bày cấu tạo của cáp quang. Nêu một vài ứng dụng. Hướng dẫn Cáp quang là nhừng bó sợi quang. Mồi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.

- Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch chiết suất lớn (ni).

- Phần vỏ cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất (n2) nhỏ hơn phần lõi. Sự phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được trong lòng sợi quang.

Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học. Từ những năm 80 của thế kỉ XX, cáp quang đã được ứng dụng vào việc truyền thông tin.

Một số ưu điếm của cáp quang: Dung lượng tín hiệu lớn; nhỏ và nhẹ hơn, dễ uốn và vận chuyển; không bị nhiều và cáp quang kiiông bị thâm nhập bởi các bức xạ điện từ bên ngoài; không có rủi ro cháy vì không có dòng điện; bảo mật tốt hơn...

Cáp quang còn được dùng trong phép nội soi của y học. Loại cáp này gồm các sợi quang thật nhỏ. Cáp chỉ cỡ kim tiêm gồm hàng trăm sợi quang. Có sợi truyền ánh sáng từ ngoài vào, những sợi khác truyền hình ảnh trở ra.

4. Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng lóng lánh?

Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì? Hướng dẫn Sở dĩ kim cương và pha lê sáng lánh là vì khi ánh sáng truyền vào kim cương, chúng bị phản xạ toàn phần liên tiếp ở bên trong. Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê nhằm mục đích tạo ra sự phản xạ toàn phần rất nhiều lần.

5. Một tia sáng truyền trong môi trường (1) có chiết suất ni tới mặt phân cách với môi trường (2) có chiết suất n2. Cho biết n1 < n2 và i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần?

A. Chùm tia sáng gần như sát mặt phăng phân cách

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

C. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sini > n1/n2

D. Không trường hợp nào đã nêu.

Hướng dẫn Trường hợp D.

Vì khi tia sáng truyền từ môi trường kém chiết quang sang môi trường chiết quang hơn thì luôn xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng mà không có hiện tượng phản xạ toàn phần.

6. Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phăng tiết diện vuông góc của một khôi trong suốt như hình 27.1. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó, chiết suất n của khôi trong suốt có giá trị như thế nào?

Giải bài tập môn Vật lý lớp 11

   

7. Có ba môi trường trong suốt. Với cùng góc tới:

- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30°.

- Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45°. Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số’)?

A. 30°.

B. 42°.

C. 45°.

D. Không tính được.

Hướng dẫn Chọn câu c.

Khi truyền từ (1) vào (2): n1sini=n1sin300 = 1/2.n2 Khi truyền từ (1) vào (3):

 Giải bài tập môn Vật lý lớp 11

Các bài nên tham khảo

Soạn bài luyện nói về quan sát, tưởng tượng, so sánh và nhận xét trong văn miêu tả

Soạn bài luyện nói về quan sát, tưởng tượng, so sánh và nhận xét trong văn miêu tả Câu 1. a. Kiều phương là người có tài năng về hội họa, rất hồn nhiên và nhân ...

Soạn bài quan sát, tượng tượng, so sánh và nhận xét trong văn bản miêu tả

Soạn bài quan sát, tượng tượng, so sánh và nhận xét trong văn bản miêu tả I. 1. Đọc các văn bản 2. Trả lời câu hỏi. a. Đặc điểm nổi bật của Đoạn 1: Nhân vật Dế ...

Hãy tưởng tượng và tả lại một nhân vật trong truyện em đã đọc

Đề bài: Hãy tưởng tượng và tả lại một nhân vật trong truyện em đã đọc. Tham khảo bài làm của bạn Hoàng Anh Phúc Từ bé em đã được mẹ kể cho em nhiều câu chuyện ...

Soạn bài kể chuyện tưởng tượng

Soạn bài kể chuyện tưởng tượng I. Tìm hiểu chung về kể chuyện tưởng tượng. 1. Mọi người đang sống hoàn thuận, một hôm Mắt than với cậu Chân, cậu Tay rằng: Bác ...

Soạn bài luyện tập kể chuyện tưởng tượng

Soạn bài luyện tập kể chuyện tưởng tượng I. Mục đích yêu cầu - Tập giải quyết một số đề bài tưởng tượng sáng tạo. - Chú trọng khâu học sinh có thể tự làm dàn ...

Những Bài Văn Kể Chuyện Tưởng Tưởng Lớp 6

Học Tốt Ngữ Văn tổng hợp những bài văn hay về chủ đề tưởng tưởng trong chương trình văn học lớp 6. Bộ bài văn này sẽ giúp bạn có tài liệu tham khảo, ngoài ra nó ...

Hãy tưởng tượng mười năm sau em về thăm trường cũ

Về thăm trường cũ với biết bao cảm xúc vui buồn lẫn lộn. Nhưng đối với những đã ra trường v

Soạn bài đặc điểm loại hình của tiếng việt

Soạn bài đặc điểm loại hình của tiếng việt I. Kiến thức cơ bản Qua bài các em cần hiểu được; Tiếng Việt thuộc loại hình ngôn ngữ đơn lập với các đặc điểm nổi ...

Soạn bài tóm tắt tiểu sử

Soạn bài tóm tắt tiểu sử Những điều lưu ý. 1. Yêu cầu. - Văn bản tóm tắt tiểu sự cần chính xác, chân thực, ngắn gọn, nhưng phải nêu được những nét tiêu biểu về ...

Soạn bài tương tư

Soạn bài tương tư của Nguyễn Bính I. Vài nét về bài thơ Câu 1. Tìm hiểu thêm hoàn cảnh sáng tác bài thơ: - Nhà văn Tô Hoài kể rằng khi mới quen Nguyễn Bính, ông ...

Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ Cho thuê nhà trọ phòng trọ giá rẻ