MÔN VẬT LÝ - 1 QUANG HỌC I Sự phản xạ ánh sáng : Đònh Luật: Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới (i’ = i). 1)Gương phẳng: ♦Vật và ảnh luôn luôn cùng độ lớn , đối xứng và trái tính chất với nhau qua gương(vật thật qua gương cho ảnh ảo hoặc vật ảo qua gương cho ảnh thật ). ♦ Đònh lý gương quay: “ Tia tới cố đònh , khi gương quay một góc α quanh một trục vuông góc với mặt phẳng tới ,thì tia phản xạ quay một góc 2 α cùng chiều quay với gương ”. ♦ Nguyên tắc chung:Tia tới qua vật ( hoặc có đường nối dài qua vật) thì cho tia phản xạ(hay tia ló) qua ảnh (hoặc có đường nối dài qua ảnh)⇔ Vật là giao điểm của chùm tia tới ; ảnh là giao điểm của chùm tia phản xạ(hay chùm tia ló) . 2)Gương cầu: ♦ Đường đi tia sáng: a) Tia tới qua tâm C của gương cầu(hoặc có đường kéo dài qua tâm) cho tia phản xạ trùng tia tới. b) Tia tới song song trục chính của gương cầu cho tia phản xạ qua tiêu điểm chính F (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm chính F). c) Tia tới 2 - qua tiêu điểm chính F(hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm chính F ) cho tia phản xạ song song trục chính. d) Tia tới qua đỉnh O của gương cầu , cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính ( i’= i ) e) Nếu tia tới bất kỳ , thì tia phản xạ qua tiêu điểm phụ F P (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm phụ F P ). ♦ Gương cầu lõm: f = 2 R > 0 ; Gương cầu lồi : f = – 2 R < 0 ♦ Công thức xác đònh vò trí vật ảnh : f 1 = 'd 1 d 1 + ⇔ d’= fd df − ⇔ d= f'd f'd − ⇔ f= 'dd 'd.d + -Vật thật (trước gương) : d > 0 ; Vật ảo(sau gương) : d < 0 -Ảnh thật (trước gương): d’ > 0 ; Ảnh ảo(sau gương) : d’ < 0 ♦ Độ phóng đại của ảnh : k = AB 'B'A = – d 'd = fd f − − -Vật ảnh cùng chiều (vật thật,ảnh ảo hoặc vật ảo, ảnh thật): k > 0 -Vật ảnh ngược chiều(vật thật,ảnh thật hoặc vật ảo, ảnh ảo):k < 0 ♦ Vò trí tương đối giữa vật và ảnh qua gương cầu : MÔN VẬT LÝ - 3 II Sự khúc xạ ánh sáng : 1)Phát biểu đònh luật: ♦ Tia khúc xạ(IR) nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới (SI). ♦ Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất đònh thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn luôn là một số không đổi. Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1), ký hiệu n 21 ⇔ rsin isin = n 21 = 1 2 n n = hằng số ⇔ n 1 sini = n 2 sinr với: n 1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 (môi trường chứa tia tới) n 2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2(môi trường chứa tia khúc xạ 4 - n 1 = 1 v c ; n 2 = 2 v c ⇒ n 21 = 1 2 n n = 2 1 v v * Trong chân không hoặc trong không khí có chiết suất (tuyệt đối) n = 1 * Trong những môi trường khác có chiết suất (tuyệt đối) n > 1 2) Sự phản xạ toàn phần: ♦ Tia sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn. ♦ Góc tới lớn hơn góc giới hạn ( i > i gh ) với sini gh = lớnsuấtchiết nhỏsuấtchiết < 1 3) Lăng kính : ♦ Các công thức(xét môi trường ngoài là không khí): sini = nsinr ; sini’= nsinr’ ; A = r + r’; D = i + i’– A Với i : góc tới ; i’: góc ló ; A : góc chiết quang ; D : góc lệch ; SI : tia tới ; RK : tia ló. ♦ Nếu góc tới (i) và góc chiết quang (A) là các góc nhỏ: ⇒ i = nr ; i’ =nr’ ; A = r + r’ ; D = (n - 1)A ♦ Góc lệch D đạt giá trò cực tiểu khi : i = i’ ⇔ r = r’= 2 A ⇔ Tia tới và tia ló đối xứng với nhau qua mặt phẳng phân giác góc chiết quang A ⇔ D = D min = 2i – A ⇔ sin 2 AD min + = n.sin 2 A MÔN VẬT LÝ - 5 4) Lưỡng chất phẳng: ♦ Công thức : nsini = n’sinr ♦ Nếu i , r là các góc nhỏ: 'n n 'h h = (1) ♦ Qua LCP vật và ảnh luôn luôn cùng độ lớn , cùng chiều , cùng phía và trái tính chất với nhau , vì thế từ (1) ⇒ O 'n 'd n d =+ 5) Bản hai mặt song song (bản mặt song song): ♦ sini = nsinr ♦ Nếu i , r là các góc nhỏ: SS’= e(1 – n 1 ) với n là chiết suất tỉ đối của BMSS đối với môi trường bên ngoài. ♦ Qua bản mặt song song vật và ảnh luôn luôn cùng độ lớn , cùng chiều và trái tính chất với nhau (SI // RK) III Thấu kính : 1) Đường đi tia sáng : a/ Tia tới qua quang tâm O của thấu kính cho tia ló truyền thẳng . b/ Tia tới song song trục chính của TK cho tia ló qua tiêu điểm ảnh chính F’ (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm ảnh chính F’). 6 - c/ Tia tới qua tiêu điểm vật chính F (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm vật chính F ) cho tia ló song song trục chính. d/ Nếu tia tới bất kỳ, thì tia ló qua tiêu điểm ảnh phụ F P (hoặc có đường kéo dài qua tiêu điểm ảnh phụ F P ). 2) Các công thức : a/ Độ tụ(tụ số): D = ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +−= 21 R 1 R 1 )1n( f 1 với • D đơn vò diốp (Dp) khi f ,R 1 ,R 2 có đơn vò là mét (m). • n là chiết suất tỉ đối của thấu kính đối với môi trường bên ngoài hay: ngoàin thấukínhn n = • quy ước : * TKHT : f , D > 0 ; TKPK : f , D < 0 * Mặt cầu lồi : R 1 , R 2 > 0 * Mặt cầu lõm : R 1 , R 2 < 0 * Mặt phẳng : R 1 , R 2 = ∞ b/ Công thức xác đònh vò trí vật ảnh : f 1 = 'd 1 d 1 + ⇔ d’= f d d f − ⇔ d= f'd f 'd − ⇔ f= 'dd 'd.d + -Vật thật (trước TK) : d > 0 ; Vật ảo (sau TK) : d < 0 -Ảnh thật (sau TK): d’ > 0 ; Ảnh ảo (trước TK) : d’ < 0 MÔN VẬT LÝ - 7 c/ Độ phóng đại của ảnh : K = AB 'B'A = – d 'd = f d f − − -Vật ảnh cùng chiều (vật thật,ảnh ảo hoặc vật ảo, ảnh thật): k > 0 -Vật ảnh ngược chiều(vật thật,ảnh thật hoặc vật ảo, ảnh ảo):k < 0 Lưu ý: 1) Nếu các thấu kính ghép sát với nhau thì độ tụ hay tiêu cự tương đương của hệ là : D = D 1 + D 2 + D 3 + ⇔ +++= 321 f 1 f 1 f 1 f 1 2) Vò trí tương đối giữa vật và ảnh qua thấu kính : 8 - BÀI TẬP PHẦN QUANG HỌC Chủ đề 1: SỰ PHẢN XẠ ÁNH SÁNG -GƯƠNG PHẲNG Câu 1: Chọn câu SAI A. Các vật được chiếu sáng không gọi là các vật sáng. B. Nguồn sáng là tự nó phát ra ánh sáng. C. Tia sáng luôn luôn là đường thẳng. D. Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền theo đường thẳng. Câu 2: Đònh luật về ……… được vận dụng để giải thích các hiện tượng: Sự xuất hiện vùng bóng đen vùng nửa tối, nhật thực, nguyệt thực. Chọn một trong các câu sau đây điền vào chỗ trống cho hợp nghóa: A. Sự phản xạ của ánh sáng. B. Sự khúc xạ của ánh sáng. C. Sự phản xạ toàn phần của ánh sáng. D. Sự truyền thẳng của ánh sáng. Câu 3: Chọn câu SAI A. Hiện tượng tia sáng bò đổi hướng khi gặp bề mặt nhẵn bóng gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng. B. Đường vuông góc với mặt phản xạ tại điểm tới gọi là pháp tuyến . C.Mặt phẳng tới là mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến tại điểm tới. MÔN VẬT LÝ - 9 D. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên pháp tuyến so với tia tới. Câu 4: Gương phẳng : A. Ảnh và vật đối xứng nhau qua gương B. Ảnh và vật cùng tính chất C. Độ lớn vật, ảnh bằng nhau. D. Chỉ có câu B sai. Câu 5: Tìm câu phát biểu sai: A. Tia phản xạ ở bên kia pháp tuyến đối với tia tới. B. Tia phản xạ nằm trong cùng môi trường với tia tới. C. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới. D. Góc phản xạ bằng góc tới. Đề chung cho câu 6 và 7: Khi tâm của Mặt Trời (a), Mặt Trăng (b), Trái Đất (c) cùng nằm trên một đường thẳng: A. (a) giữa (b) và (c) B. (b) giữa (a) và (c) C. (c) giữa (a) và (b) D. (a), (b), (c) ở một vò trí khác Câu 6: Hiện tượng nhật thực xảy ra khi: A. B. C. D. Câu 7 : Hiện tượng nguyệt thực xảy ra khi: A. B. C. D. Câu 8: Rọi đến gương phẳng một chùm tia sáng hội tụ tại A (hình vẽ). A được xem là: A. Vật thật B. Vật ảo 10 - C. Ảnh thật D. Ảnh ảo Câu 9: Hai gương phẳng vuông góc nhau. Một điểm A (Hình vẽ) qua 2 gương cho mấy ảnh ? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 Câu 10: Hai gương phẳng đặt song song, một điểm A (hình vẽ), qua hai gương cho mấy ảnh. A. 2 B. 4 C. 8 D. Một giá trò khác. Câu 11: Tia tới hợp với gương phẳng 15 0 thì góc phản xạ là: A. 15 0 B. 30 0 C. 120 0 D. 75 0 Câu 12: Góc giữa tia tới và tia phản xạ là 90 0 thì góc tới bằng A. 0 B. 30 0 C. 45 0 D. 90 0 Câu 13: Cho ΔABC, phải đặt gương phẳng ở B như thế nào để mắt quan sát viên đặt tại A, khi nhìn B thì thấy luôn ảnh của điểm C A. Vuông góc phân giác góc B B. Song song AC C. Song song BC D. Vuông góc AB Đề chung cho câu 14 ,15,16: Gương phẳng cố đònh, điểm sáng A dời theo phương vuông góc với gương có vận tốc v r : Câu 14: Ảnh A’ chuyển động với vận tốc: [...]... D 82, 5cm Đề bài sau đây dùng cho các câu 26 , 27 Hai gương phẳng G1 và G2 đặt nghiêng với nhau một góc α = 120 o có các mặt phản xạ hướng vào nhau Một điểm MÔN VẬT LÝ - 13 sáng S nằm khoảng giữa hai gương , cách đều hai gương và cách giao tuyến O của hai gương một khoảng 12 cm S1 và S2 là 2 ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G1 và G2 ∧ Câu 26 : Số đo của góc S1OS2 A 60o C 105 o B 90o D 120 o Câu 27 :...r r A v B 2 v r r C – v D 2 v Câu 15: Muốn ảnh A’ cố đònh thì gương chuyển động với vận tốc: r r A 1 v B 2 v 2 r r D 2 v C – 1 v 2 Câu 16: Nếu A đứng yên, tònh tiến gương theo phương vuông r góc với gương có vận tốc v thì ảnh A’ chuyển động với vận tốc là: r r A 1 v B 2v 2 r r D 2 v C – 1 v 2 Câu 17: Khi phương tia tới không đổi, nếu quay gương phẳng quanh 1 trục vuông góc với mặt phẳng... và G2 ∧ Câu 26 : Số đo của góc S1OS2 A 60o C 105 o B 90o D 120 o Câu 27 : Khoảng cách giữa S1 và S2 A 12 cm B 12 3 cm C 6 3 cm D 18 cm Câu 28 : Một tháp cao 20 m, quan sát viên nhìn tháp dưới góc trông là 0,01 Rad Khoảng cách từ tháp đến quan sát viên là: A 2km B 4km C 20 0km D 1km Chủ đề 2: GƯƠNG CẦU Câu 29 : Chọn câu SAI Đối với một dụng cụ quang học : A Giao điểm chùm tia tới là vò trí của vật B Giao... -37,5cm ,d’ = -75cm B d = 25 cm, d’ = - 12, 5cm C (d = 25 cm, d’ = -12cm) và (d = - 37,5cm, d’ = -75cm) D d = 40cm, d’ = 77,5cm Đề bài sau dùng cho các câu 73,74 Một vật sáng AB = 2 cm đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm có bán kính 24 cm, cho ảnh ảo cách vật 32 cm Câu 73: Vò trí của vật và ảnh: A d = 48cm, d’ = -16cm B d = 48cm, d’ = 16cm C d = 8cm, d’ = -24 cm D d = 24 cm, d’ = -8cm Câu 74:... mặt phân giác của góc chiết quang A B r = r’ = A /2 và i = i' C Chiết suất của lăng kính đối với môi trường ngoài là: ⎛D +A⎞ sin ⎜ min ⎟ 2 ⎝ ⎠ n= A sin 2 D A; B; C đều đúng Câu 105: Khi góc lệch qua lăng kính cực tiểu thì: ⎡⎛ D + A ⎞ ⎤ sin ⎢⎜ min ⎟⎥ 2 sin[(D min + A)] ⎠⎦ ⎣⎝ B n = A n = A A sin sin 2 2 MÔN VẬT LÝ - 35 sin[(D min )] cos(A) D n = A sin(A) sin 2 Khi A, i, i’, r, r’ nhỏ thì góc lệch của tia... 85: Chiết suất n của chất lỏng là : A 1,351 B 1 ,21 6 C 1,7 32 D 1,414 Câu 86: Vận tốc ánh sáng truyền trong chất lỏng ở bài 41 là: A.1,5.108(m/s) B.1,5 2 108(m/s) C 2 108(m/s) D .2 2 8 10 (m/s) Câu 87: Chiết suất tuyệt đối của nước là 4/3 Biết chiết suất tỉ đối của thủy tinh đối với nước là 9/8 Xác đònh chiết suất tuyệt đối của thủy tinh 30 - A 1 ,2 C 32/ 27 B 1,5 D 1,6 Câu 88: Chiết suất tuyệt đối của... lỏng một đoạn h’ = 25 cm theo phương thẳng đứng Biết chiều sâu của lớp chất lỏng đó trong bể là h = 40cm Hãy tính chiết suất của chất lỏng đó A n = 1,33 B n = 1,5 C n = 1,6 D n = 1 ,2 Câu 91: Khi đặt mắt phía trên một chậu nước có đáy nằm ngang ta thấy đáy chậu cách mặt thoáng 9cm Tính bề dày lớp nước, biết chiết suất của nước là n = 4/3 A 18cm B 16cm C 12cm D 24 cm MÔN VẬT LÝ - 31 Câu 92: Một chiếc thước... trí của điểm sáng S đối với gương để trên màn luôn có vết sáng tròn, bán kính bằng bán kính đường rìa gương với mọi vò trí của màn A d = 80cm B d = 10cm C d = 40cm D d = 20 cm Câu 83: Điểm sáng S nằm trên trục chính của gương cầu lõm có tiêu cự 20 cm, đường kính của vành gương cầu (đường kính đường rìa của gương cầu) là 6cm Một màn ảnh đặt MÔN VẬT LÝ - 29 vuông góc trục chính và ở phía trước gương 40cm... ảnh ảo , tâm C ở trong đoạn SS’ MÔN VẬT LÝ - 23 D G là gương cầu lõm ; S’ là ảnh ảo , tâm C ở ngoài trong SS’ Câu 61: Trong các hình dưới đây , MN là trục chính của gương cầu G S’ là ảnh của điểm sáng S cho bởi gương cầu, O là đỉnh của gương cầu Hình nào G là gương cầu lồi A Hình 1 B Hình 2 C Hình 3 D Hình 4 Câu 62: Một gương cầu lồi có tiêu cự 6cm Vật sáng AB đặt vuông góc trục chính cho ảnh cao... = 2 B K = –1 /2 C K = 2 D Câu A , B đúng Câu 70: Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm G có tiêu cự f = 30cm, cho ảnh rõ A1B1 trên màn E đặt cách vật 25 cm , màn đặt vuông góc trục chính Xác đònh vò trí của vật và của màn A Vật cách gương cầu 75cm , màn cách gương cầu 50cm B Vật cách gương cầu 50cm , màn cách gương cầu 75cm C Vật cách gương cầu 50cm , màn cách gương cầu 125 cm . tia tới) n 2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2( môi trường chứa tia khúc xạ 4 - n 1 = 1 v c ; n 2 = 2 v c ⇒ n 21 = 1 2 n n = 2 1 v v *. 12 cm. S 1 và S 2 là 2 ảnh ảo đầu tiên của S qua các gương G 1 và G 2. Câu 26 : Số đo của góc 2 1 OSS ∧ . A. 60 o B. 90 o C. 105 o D. 120