Chuyên đề Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ chi tiết Vật Lý 9

Để giúp các em học sinh nắm rõ được kiến thức về chuyên đề Vật Lý 9 – Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ. Trong bài viết này, HOCMAI đã chuẩn bị tất cả nội dung từ lý thuyết tới phần hướng giản giải bài tập trong SGK và bài tập trắc nghiệm mở rộng. 

 

Bài viết tham khảo thêm:

• Tổng kết chương II : Điện từ học
• Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

 

I – Lý thuyết Chuyên đề Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

– Khi tia sáng đi từ môi trường không khí sang các môi trường trong suốt lỏng, rắn khác nhau thì góc khúc xạ nhỏ hơn so với góc tới và ngược lại.

• Tia sáng truyền từ không khí vào lăng kính thủy tinh

• Tia sáng truyền từ không khí vào nước

– Khi góc tới tăng lên (hoặc giảm xuống) thì góc khúc xạ cũng tăng lên (giảm xuống) theo.

– Khi góc tới bằng 0º thì góc khúc xạ cũng sẽ bằng 0º, tia sáng không bị gãy khúc khi được truyền thẳng qua hai môi trường.

Lưu ý: Khi chiếu tia sáng truyền từ một môi trường trong suốt (lỏng hoặc rắn) sang môi trường không khí với góc tới i > 48º30’ thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần (tia sáng không đi ra khỏi ngoài môi trường chất rắn hoặc lỏng trong suốt, nó không bị khúc xạ mà phản xạ lại toàn bộ tại mặt phân cách ở giữa nước và không khí).

 

II – Giải bài tập Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ SGK Vật lí 9

Câu C1 | Trang 111 SGK Vật Lý 9

Bố trí thí nghiệm như ở hình 41.1

Khi góc tới bằng 60º. Cắm một đinh ghim tại điểm A với Góc NIA = 60º

Đặt mắt tại phía cạnh cong của miếng thủy tinh sao cho khi nhìn qua khe I thấy được A. Đưa đinh ghim A’ đến vị trí sao cho nó che khuất được đồng thời cả khe I và đinh ghim A. Hãy chứng minh rằng: Đường nối các vị trí A,I và A’ là đường truyền của tia sáng từ đinh ghim A tới mắt.

Hướng dẫn trả lời

• Nhìn qua khe I thấy được A, nghĩa là mắt nhìn thấy được ánh sáng từ đinh ghim A phát ra mà không bị khe I chắn, hay I và A cùng nằm trên một đường truyền tia sáng từ đinh ghim A.
• Đưa đinh ghim A’ đến vị trí sao cho nó che khuất được cả khe I và A tức là mắt chỉ nhìn thấy được đinh ghim A’ chứ không nhìn thấy I và A. Như vậy, ánh sáng từ  I và A phát ra đã bị đinh ghim A’ che khuất nên không đến được mắt.

⇒ Đường nối các vị trí A,I và A’ là đường truyền của tia sáng từ đinh ghim A đến mắt. 

Câu C2 | Trang 111 SGK Vật Lý 9

a) Nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng từ môi trường không khí vào thủy tinh. Chỉ ra tia tới, góc khúc xạ, tia khúc xạ, góc tới. Đo độ lớn góc khúc xạ sau đó ghi vào bảng 1.

b) Khi góc tới bằng 45º, 30º, 0º. Tiến hành thí nghiệm theo từng bước tương tự như trên.

Vẽ đường truyền của tia sáng từ đinh ghim tới mắt trong mỗi trường hợp đó, đo các góc khúc xạ tương ứng sau đó ghi lại vào bảng 1.

Hướng dẫn trả lời

a) Khi tia sáng truyền từ môi trường không khí vào thủy tinh, Góc khúc xạ nhỏ < Góc tới

Trong đó: 

• Tia AI là tia tới; 
• Tia A’I là tia khúc xạ; 
• Góc AIN là góc tới; 
• Góc N′IA′ là góc khúc xạ.

b) 

Kết quả đo Lần đo	Góc tới i	Góc khúc xạ r
1	60º	35º
2	45º	28º
3	30º	19º
4	0º	0º

 

Câu C3 | Trang 112 SGK Vật Lý 9 

Trên hình 41.2 cho biết điểm M là vị trí đặt mắt để nhìn thấy được hình ảnh viên sỏi nhỏ ở trong nước, vị trí thực của viên sỏi là A, vị trí ảnh của nó là B, PQ là mặt nước. Hãy vẽ biểu diễn đường truyền của tia sáng từ viên sỏi tới mắt.

Hướng dẫn trả lời

Câu C4 | Trang 112 SGK Vật Lý 9 

Ở hình 41.3, tia tới là SI. Tia khúc xạ của tia này trùng với một trong số những đường IE, IH, IG, IK, Hãy điền thêm dấu mũi tên vào tia khúc xạ đó.

Hướng dẫn trả lời

Vì tia sáng truyền từ m.trường không khí sang m.trường nước, vậy nên góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới. → Tia khúc xạ là tia IG.

 

III – Bài tập Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

Câu 1: Ta có tia khúc xạ và tia tới trùng nhau khi

A) góc tới bằng 0º.

B) góc tới bằng với góc khúc xạ.

C) góc tới > góc khúc xạ.

D) góc tới < góc khúc xạ.

Trả lời

Khi góc tới bằng 0º vậy thì góc khúc xạ bằng 0º, tia sáng sẽ không bị gãy khúc khi truyền qua hai môi trường ⇒ Tia khúc xạ và tia tới trùng nhau khi góc tới bằng 0º.

→ Đáp án A

Câu 2: Một người nhìn thấy viên sỏi ở dưới đáy một chậu cây chứa đầy nước. Thông tin dưới sau đây là sai?

A) Tia sáng từ viên sỏi đến mắt truyền theo đường gấp khúc.

B) Tia sáng từ viên sỏi đến mắt truyền theo đường thẳng.

C) Ảnh của viên sỏi nằm ở trên vị trí thực của viên sỏi.

D) Tia sáng truyền từ viên sỏi tới mắt có góc tới < góc khúc xạ.

Trả lời

Tia sáng từ viên sỏi đến mắt ta bị khúc xạ khi truyền từ nước ra ngoài không khí ⇒ Bị gấp khúc

→ Đáp án B

Câu 3: Một đồng tiền xu được đặt ở trong chậu. Đặt mắt cách miệng chậu một khoảng là h. Khi chưa có nước thì không thể thấy đồng xu nhưng khi cho nước vào lại có thể trông thấy đồng xu vì:

A) có sự truyền thẳng ánh sáng.

B) có sự phản xạ ánh sáng.

C) có sự phản xạ toàn phần.

D) có sự khúc xạ ánh sáng.

Trả lời

Do hiện tượng khúc xạ ánh sáng nên khi đổ nước vào, ảnh của vật được dịch lên một đoạn ⇒ mắt nhìn thấy được đồng xu

→ Đáp án D

Câu 4: Một tia sáng phát ra từ một bóng đèn bên trong một bể cá cảnh, chiếu lên trên, xiên góc vào với mặt nước và ló ra bên ngoài không khí thì:

A) Góc khúc xạ sẽ lớn hơn so với góc tới.

B) Góc khúc xạ sẽ bằng với góc tới.

C) Góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn so với góc tới.

D) Cả ba trường hợp A, B và C đều có thể xảy ra.

Trả lời

Khi tia sáng đi từ môi trường không khí sang các môi trường trong suốt lỏng, rắn khác nhau thì góc khúc xạ sẽ nhỏ hơn góc tới và ngược lại

→ Đáp án A

Câu 5: Một con cá vàng đang bơi ở trong một bể cá cảnh có thành làm bằng thủy tinh trong suốt. Một người ngắm nhìn con cá qua thành bể. Hỏi tia sáng truyền từ con cá tới mắt người đó đã phải chịu bao nhiêu lần khúc xạ?

A) Không lần nào 

B) Một lần 

C) Hai lần 

D) Ba lần

Trả lời

Hai lần khúc xạ bởi vì khúc xạ lần thứ nhất là từ nước qua thành thủy tinh, khúc xạ lần thứ hai là từ thành thủy tinh qua không khí tới mắt.

→ Đáp án C

Câu 6: Ta có bảng sau:

A	B
a) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia tới khi gặp mặt phân cách ở giữa hai môi trường trong suốt khác nhau thì	1. Góc khúc xạ > góc tới
b) Khi tia sáng truyền từ mt không khí vào mt nước thì	2. Bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ. Góc phản xạ có độ lớn bằng với góc tới.
c) Khi tia sáng truyền từ mt nước vào mt không khí thì	3. Góc khúc xạ < góc tới.
d) Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng tia tới khi gặp mặt phân cách ở giữa hai môi trường thì	4. Góc khúc xạ cũng bằng 0º, tia không bị gãy khúc khi truyền qua cả hai môi trường.
e. Khi góc tới bằng 0 thì	5. Bị gãy khúc ngay tại mặt phân cách và sau đó tiếp tục đi vào môi trường trong suốt thứ hai. Góc khúc xạ không bằng với góc tới.

 

Phương án nào dưới đây ghép từng phần ở cột A với từng phần ở cột B là đúng?

A) a – 2

B) b – 1

C) c – 3

D) e – 4

Trả lời

Ta có từng phần ở cột A với từng phần ở cột B được ghép tương ứng lần lượt là:

a – 5 | b – 3 | c – 1 | d – 2 | e – 4

→ Đáp án D

Câu 7: Xét một tia sáng truyền từ m.t không khí vào m.t nước. Thông tin nào dưới đây là sai?

A) Góc tới luôn luôn > góc khúc xạ.

B) Khi góc tới tăng lên thì góc khúc xạ cũng tăng lên.

C) Khi góc tới bằng 0º thì góc khúc xạ cũng sẽ bằng 0º.

D) Khi góc tới bằng 45º thì góc khúc xạ cũng sẽ bằng 45º.

Trả lời

Tia sáng khi truyền từ không khí vào nước góc thì khúc xạ nhỏ hơn góc tới

→ Đáp án D

Câu 8: Khi ta tăng góc tới lên thì góc khúc xạ sẽ biến đổi như thế nào?

A) Góc tới tăng lên | Góc khúc xạ giảm xuống.

B) Góc tới tăng lên | Góc khúc xạ tăng lên.

C) Góc tới tăng lên | Góc khúc xạ không đổi.

Cả 2 đáp án B và C đều đúng.

Trả lời

Khi góc tới tăng (hoặc giảm) vậy thì góc khúc xạ cũng sẽ tăng ( hoặc giảm).

→ Đáp án B

Câu 9: Khi nhìn một vật qua ánh sáng phản chiếu từ dưới nước ta thấy vật không sáng bằng khi ta nhìn vật đó qua gương phẳng? Tại sao?

A) Một phần ánh sáng đã bị khúc xạ vào nước.

B) Một phần ánh sáng đã bị phản xạ trở về với môi trường không khí.

C) Cả hai đáp án A và B đều sai.

D) Cả hai đáp án A và B đều đúng.

Trả lời

Khi chùm ánh sáng đến mặt phân cách, một phần khúc xạ sẽ đi vào nước, phần còn lại phản xạ trở về. Đối với gương phẳng thì toàn bộ ánh sáng đều sẽ bị phản xạ. Do đó khi ta nhìn vật qua ánh sáng phản xạ từ nước sẽ không sáng bằng khi nhìn vật đó qua tấm gương phẳng.

→ Đáp án A

Câu 10: Để có thể bắt chính xác được con cá dưới nước, ta cần phải:

A) Bắt thẳng đứng từ trên xuống.

B) Không sử dụng phương pháp nào cả.

C) Nhìn theo phương nghiêng để có thể bắt cá cho gần hơn.

D) Sử dụng cả A và C.

Trả lời

Các tia sáng từ cá có phương vuông góc cùng với mặt phân cách, khi đến mặt phân cách truyền thẳng. Khi bắt thẳng đứng từ trên xuống dưới, mắt ta nhận các tia này và nhờ đó xác định được tương đối vị trí của con cá, từ đó dễ bắt chính xác.

→ Đáp án A

 

Vậy là bài viết về chuyên đề Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ đã kết thúc, cũng khá đơn giản phải không các em học sinh thân mến. HOCMAI hi vọng các em nắm chắc được lý thuyết và áp dụng vào để giải các bài tập này một cách dễ dàng.