Giải bài tập SGK Vật lý 9 Bài 41: Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

Chứng minh rằng đường nối các vị trí A, I, A’ là đường truyền của tia sáng từ đỉnh ghim A đến mắt.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm:

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

• Khi góc tới tăng (hoặc giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (hoặc giảm) theo.

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

Hướng dẫn giải

• Đặt mắt ở phía cạnh cong của miếng thủy tinh (hoặc nhựa trong suốt), ta thấy chỉ có một vị trí quan sát được hình ảnh của ghim A qua miếng thủy tinh.
• Điều đó chứng tỏ rằng ánh sáng từ A phát ra, truyền đến khe hở I vào miếng thủy tinh rồi đến mắt.
• Khi chỉ nhìn thấy ghim A' có nghĩa là A' đã che khuất I và A, do đó ánh sáng từ A phát ra không đến được mắt.

Vậy đường nối các vị trí A, I, A' là đường truyền của tia sáng từ đỉnh ghim A tới mắt.

Nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng từ không khí vào thủy tinh. Chỉ ra tia tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ. Đo độ lớn góc khúc xạ .

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: 

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

• Khi góc tới tăng (hoặc giảm) thì góc khúc xạ cũng tăng (hoặc giảm) theo.

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

Hướng dẫn giải

• Tia sáng truyền từ không khí vào thủy tinh (hoặc nhữa trong suốt), bị khúc xạ tại mặt phân cách giữa không khí và thủy tinh.
• Khi tia sáng truyền từ không khí vào các môi trường trong suốt khác thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

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

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm cách vẽ tia khúc xạ tiến hành theo các bước:

- Vẽ tia tới, xác định điểm tới là giao điểm giữa tia tới và mặt phân cách giữa hai môi trường.

- Vẽ pháp tuyến là đoạn thẳng vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường tại điểm tới.

- Vẽ tia khúc xạ nằm ở bên kia pháp tuyến (không cần độ chính xác cao) như sau:

• Khi tia sáng truyền từ không khí vào môi trường trong suốt rắn, lỏng…thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

• Khi tia sáng truyền từ môi trường trong suốt rắn, lỏng… vào không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

• Nối B với M cắt mặt phân cách tại I.
• Nối I với A ta có đường truyền của tia sáng tới mắt: AIM 

Đường truyền của tia sáng từ viên sỏi đến mắt được thể hiện trong hình dưới đây.

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

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên ta cần nắm: Khi tia sáng truyền từ không khí sang các môi trường trong suốt rắn, lỏng thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

Hướng dẫn giải

Dấu mũi tên đặt vào đường IG.