30 Bài tập về chiết suất tuyệt đối (2024) có đáp án chi tiết nhất

Bài tập về chiết suất tuyệt đối

Lý thuyết

1. Định nghĩa

- Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường được xác định bằng tỉ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong môi trường đó.

- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường đặc trưng cho độ giảm tốc hay mức độ gãy khúc của tia sáng khi chuyển từ môi trường vật chất này sang một môi trường vật chất khác.

2. Công thức – đơn vị

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường được xác định bằng tỉ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong môi trường đó.

Công thức:  

Trong đó:

+ n là chiết suất tuyệt đối của môi trường;

+ c là tốc độ ánh sáng trong chân không, có độ lớn 3.108 m/s ;

+ v là tốc độ ánh sáng trong môi trường.

Chiết suất không có đơn vị.

3. Mở rộng

Chiết suất của chân không là 1.

Tốc độ ánh sáng truyền đi trong các môi trường bao giờ cũng nhỏ hơn vận tốc ánh sáng trong chân không (v < c), nên chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hơn 1.

Khi biết chiết suất tuyệt đối của các môi trường, ta có thể tính được chiết suất tỉ đối của hai môi trường: và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng: n1.sini = n2.sinr.

Ngược lại, khi biết các góc tới i và góc khúc xạ r và chiết suất của môi trường 1, ta có thể xác định chiết suất của môi trường 2:  

Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1: Tốc độ truyền ánh sáng trong nước là v = 225000 km/s. Tính chiết suất tuyệt đối của nước.

Bài giải:

Đổi v = 225000 km/s = 2,25.10⁸ m/s

Áp dụng công thức  

Đáp án: n = 1,33

Ví dụ 2: Một quả cầu trong suốt có R=14cm, chiết suất n đặt trong không khí. Tia tới SA song song và cách đường kính MN đoạn d=7cm, cho tia khúc xạ AN như hình vẽ. Tính chiết suất n của quả cầu

Bài giải:

Ta có hình vẽ.

Gọi O là tâm của quả cầu, tia sáng SA tới mặt quả cầu tại A. Ta có thể coi một phần rất nhỏ của mặt cầu tại điểm tới là mặt phẳng, bán kính OA vuông góc với mặt phẳng này, nên ta có ON’ (ON’ là đường kéo dài của OA) là pháp tuyến.

Kẻ AH là đường vuông góc từ A xuống MN, AH là khoảng cách giữa SA và MN; AH = 7cm.

Từ hình vẽ ra thấy góc  

Góc  = góc  = i = 30⁰ (vì góc  và góc   là hai góc đồng vị)

Tam giác ANO là tam giác cân (AO = ON = R), nên  

⇒  

=> r = 15⁰

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:

Đáp án : n = 1,93

Bài tập vận dụng

Bài 1: Tốc độ ánh sáng trong chân không là ${3.10}^{8}m/s$. Một môi trường có chiết suất là 2,12. Tốc độ truyền ánh sáng trong môi trường đó là bao nhiêu? (Chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${\mathrm{0,4.10}}^{5}km/s$ 

B. ${\mathrm{0,9.10}}^{5}km/s$ 

C. ${\mathrm{1,4.10}}^{5}km/s$ 

D. $\mathrm{1,9}.{10}^{5}km/s$ 

Chọn đáp án C

Bài 2: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với:

A. Chân không                   

B. Dầu ăn                     

C. Không khí                

D. Nước

Chọn đáp án A

Bài 3: Một điểm sáng O nằm trong chất lỏng có chiết suất n, cách mặt chất lỏng một đoạn 14cm, phát ra chùm ánh sáng hẹp đến gặp mặt phân cách với không khí tại điểm B với góc tới rất nhỏ, tia ló truyền theo phương BE. Đặt mắt trên phương BE nhìn thấy ảnh ảo O’ của O dường như cách mặt chất lỏng một khoảng 9cm. Chiết suất của chất lỏng đó là: (Chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 0,56

B. 0,86

C. 1,26

D. 1,56

Chọn đáp án D

Bài 4: Một bản mặt song song có bề dày 17cm, chiết suất n=1,45 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng với góc tới bằng ${30}^o$. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là bao nhiêu?

A. 2,1cm

B. 3,1cm

C. 4,1cm

D. 5,1cm

Chọn đáp án B

Bài 5: Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy Mặt trời ở độ cao ${70}^o$ so với đường chân trời. Tính độ cao thực của Mặt trời (tạo một góc bao nhiêu độ với đường chân trời) biết chiết suất của nước là $n=\frac{4}{3}$? (Chọn đáp án gần đúng nhất).

A. ${42}^o$ 

B. ${52}^o$ 

C. ${62}^o$ 

D. ${72}^o$ 

Chọn đáp án C

Bài 6: Một người quan sát một hòn sỏi như điểm sáng A ở đáy bể nước có chiều sâu h, theo phương gần vuông góc với mặt nước. Người ấy thấy hình như hòn sỏi được nâng lên gần mặt nước, theo phương thẳng đứng đến A’. Biết khoảng cách từ A’ đến mặt nước là 90cm. Tính chiều sâu của bể nước, cho nước có chiết suất là $n=\frac{4}{3}$?

A. 80cm

B. 100cm

C. 120cm

D. 140cm

Chọn đáp án C

Bài 7: Cho hai bản mặt song song bằng thủy tinh có bề dày e = 3,2cm, chiết suất $n_1=\mathrm{1,25}$. Tính khoảng cách vật đến ảnh khi vật và bản đều đặt trong không khí?

A. 0,34cm

B. 0,44cm

C. 0,54cm

D. 0,64cm

Chọn đáp án D

Bài 8: Tính vận tốc của ánh sáng trong thủy tinh. Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,8 và vận tốc ánh sáng trong chân không là $c={3.10}^{8}m/s$?

A. ${\mathrm{1,53.10}}^{8}m/s$ 

B. ${\mathrm{1,67.10}}^{8}m/s$ 

C. ${\mathrm{1,9.10}}^{8}m/s$ 

D. ${\mathrm{2,1.10}}^{8}m/s$ 

Chọn đáp án B

Bài 9: Một bản mặt song song có bề dày d = 12cm, chiết suất n = 1,2 đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia tới SI có góc tới ${30}^o$. Tính khoảng cách giữa tia tới và tia ló? (Chọn đáp án gần đúng nhất)

A. 1,24cm

B. 2,24cm

C. 3,24cm

D. 4,24cm

Chọn đáp án A

Bài 10: Một bản mặt song song có bề dày d = 8cm, chiết suất n = 1,8 được đặt trong không khí. Vật là một điểm sáng S cách bàn 25cm. Xác định vị trí của ảnh (khoảng cách từ ảnh đến bản mặt song song)?

A. 20,4cm

B. 21,4cm

C. 22,4cm

D. 23,4cm

Chọn đáp án B

Xem thêm các dạng câu hỏi và bài tập liên quan khác:

30 Bài tập về Dao động tắt dần và hiện tượng cộng hưởng (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Năng lượng trong dao động điều hoà (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Điện thế, hiệu điện thế, tụ điện (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập tính điện năng tiêu thụ (2024) có đáp án chi tiết nhất

30 Bài tập về Lực tương tác giữa các điện tích (2024) có đáp án chi tiết nhất