Ôn tập chủ đề 2 trang 38 Khoa học tự nhiên 9 Chân trời sáng tạo: Tia sáng trong thủy tinh bị lệch ra xa hay lại gần với pháp tuyến tại I? Giải thích...

Câu hỏi:

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.

Hướng dẫn 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 xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sánh khi ánh sáng truyền từ không khí vào thủy tinh, góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào \(\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = {n_{21}} = const\), chiết suất của thủy tinh lớn hơn không khí nên góc ló ra nhỏ hơn góc tới.

b) Chiết suất của thủy tinh là:

\(\begin{array}{l}\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = {n_{21}} = const\\{n_{21}} = \frac{{\sin 42}}{{\sin 26}} = 1,53\\{n_2} = {n_{21}}.{n_1} = 1,53.1 = 1,53\end{array}\)

Câu hỏi:

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.

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức đã học về tia sáng đi qua lăng kính.

Lời giải chi tiết :

Câu hỏi:

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.

Hướng dẫn 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, tia sáng cần truyền từ môi trường kim cương sang môi trường không khí (2,419 > 1) và góc tới i ≥ i_th

\(\begin{array}{l}\sin {i_{th}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{2,419}} = 0,41\\{i_{th}} = 24,{4^ \circ }\end{array}\)

Câu hỏi:

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?

Hướng dẫn 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 :

Bìa trắng sẽ có màu đỏ, bìa vàng sẽ có màu đen.

Câu hỏi:

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?

Hướng dẫn giải :

Vận dụng kiến thức đã học về kính lúp:

- 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 quan sát vật bằng kính lúp, ta cần đặt kính cách vật một khoảng nhỏ hơn 5 cm.

b) Kính lúp là thấu kính hội tụ, được dùng để phóng đại vật.

Câu hỏi:

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.

Hướng dẫn 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 3 cm trong thực tế.

- Vẽ kí hiệu thấu kính hội tụ L, quang tâm O, trục chính ∆ và tiêu điểm F cách thấu kính 4 ô.

- Vẽ vật AB có độ cao tùy ý đặt trước thấu kính, vuông góc với trục chính, điểm B nằm trên trục chính và cách thấu kính 2 ô.

- Vẽ tia AI song song với trục chính cho tia ló đi qua F và tia AO đi qua quang tâm O truyền thẳng. Đường kéo dài của các tia ló này cắt nhau tại A.

- Từ A’ hạ đường vuông góc với trục chính tại B’. 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 2 ô, tương ứng với 6 cm.