Bài 5. Khúc xạ ánh sáng Vở thực hành Khoa học tự nhiên 9

5.1

Quan sát thí nghiệm 1 SGK KHTN 9 và trả lời câu hỏi sau: Chùm sáng truyền từ không khí vào thủy tinh bị gãy khúc (lệch khỏi phương truyền) tại đâu?

Phương pháp giải:

Quan sát thí nghiệm và trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

Chùm sáng truyền từ không khí vào thủy tinh bị gãy khúc (lệch khỏi phương truyền) tại mặt phân cách giữa không khí và bản bán trụ bằng thủy tinh

5.2

Một tia sáng truyền tới mặt nước tạo ra một tia phản xạ và một tia khúc xạ. Người vẽ đã quên và ghi lại chiều truyền của các tia sáng này trong Hình 5.3 SGK KHTN 9. Hãy vẽ vào vở và bổ sung chiều mũi tên của các tia sáng trong hình.

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

5.3 1

Quan sát thí nghiệm 2 SGK KHTN 9, trả lời câu hỏi và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Tia khúc xạ nằm ở phía nào của pháp tuyến so với tia tới?

Phương pháp giải:

Quan sát thí nghiệm và đưa ra nhận xét

Lời giải chi tiết:

Bảng 5.1

1. Tia khúc xạ nằm ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.

5.3 2

2. So sánh độ lớn góc tới và góc khúc xạ.

Phương pháp giải:

Quan sát thí nghiệm và đưa ra nhận xét

Lời giải chi tiết:

2. Độ lớn góc tới lớn hơn độ lớn góc khúc xạ

5.3 3

3. Nhận xét tỉ số giữa sin góc tới I và sin góc khúc xạ r.

Phương pháp giải:

Quan sát thí nghiệm và đưa ra nhận xét

Lời giải chi tiết:

3. Ta có: \(\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = const\)(hằng số)

5.4

Quan sát thí nghiệm 3 SGK KHTN 9 và trả lời câu hỏi sau: Kết quả thí nghiệm cho thấy tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng nào?

Phương pháp giải:

Dựa vào kết quả thí nghiệm trả lời câu hỏi

Lời giải chi tiết:

- Bỏ bản bán trụ thuỷ tinh ra, dùng tấm nhựa phẳng để kiểm tra các tia BO, OA, OC có đồng phẳng

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chưa tới

5.5

Hình 5.5 SGK KHTN 9 mô tả hiện tượng khúc xạ khi tia sáng truyền từ môi trường nước ra không khí. Chỉ ra điểm tới, tia tới, tia khúc xạ, vẽ pháp tuyến tại điểm tới. So sánh độ lớn của góc khúc xạ và góc tới

Phương pháp giải:

Dựa vào lí thuyết khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

- Độ lớn của góc khúc xạ lớn hơn góc tới

5.6

Quan sát đường truyền của tia sáng trong Hình 5.6 SGK KHTN 9, vận dụng kiến thức đã học để giải thích tại sao khi trong cốc không có nước thì ta không thể nhìn thấy đồng xu (hình a), còn nếu vẫn giữ nguyên vị trí đặt mắt và cốc nhưng rót nước vào cốc thì ta lại nhìn thấy đồng xu (hình b)?

Phương pháp giải:

Vận dụng lí thuyết về khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Ban đầu, khi không có nước trong cốc, tia sáng truyền đi theo đường thẳng nên ánh sáng từ đồng xu đến mắt người bị thành cốc chắn

Khi đổ nước vào cốc thì theo hiện tượng khúc xạ ánh sáng, ánh sáng từ đồng xu truyền từ nước ra không khí sẽ bị gãy khúc và lúc này mắt người có thể thấy được đồng xu

5.7 1

1. Khi một tia sáng đi từ môi trường này sang môi trường khác, chiết suất tỉ đối của hai môi trường cho ta biết điều gì về đường đi của tia sáng đó

Phương pháp giải:

Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

1. Khi một tia sáng đi từ môi trường (1) này sang môi trường (2), chiết suất tỉ đối của hai môi trường n₂₁ cho ta biết:

    + Nếu n₂₁ > 1 thì đường đi của tia khúc xạ trong môi trường (2) đi gần pháp tuyến của mặt phân cách hơn tia tới.

    + Nếu n₂₁ < 1 thì đường đi của tia khúc xạ trong môi trường (2) đi xa pháp tuyến của mặt phân cách hơn tia tới

5.7 2

2. Tính chiết suất của nước. Biết tia sáng truyền từ không khí với góc tới là i = 60° thì góc khúc xạ trong nước là r = 40°

Phương pháp giải:

Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

2. Chiết suất của nước là \(n = \frac{{\sin i}}{{\sin r}} = \frac{{\sin 60^\circ }}{{\sin 40^\circ }} = 1,35\)

5.8

Tính chiết suất của một môi trường, biết tốc độ ánh sáng trong môi trường đó là 2.10⁸ m/s.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

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

\(n = \frac{c}{v} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{{{2.10}^8}}} = 1,5\)

5.9

Một tia sáng đi từ khối chất trong suốt ra ngoài không khí với góc tới là 30° thì góc khúc xạ là 45°. Khi tia sáng đi từ không khí vào khối chất trong suốt đó với góc tới là 60° thì góc khúc xạ bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Ta có: \({n_1}\sin i = {n_2}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} \Rightarrow {n_1} = \frac{{{n_2}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}}}}{{\sin i}} = \frac{{1.\sin {{45}^o}}}{{\sin {{30}^o}}} = \sqrt 2 \)

Nên khi tia sáng đi từ không khí vào khối chất trong suốt đó với góc tới là 45° thì góc khúc xạ bằng: \({n_1}\sin i = {n_2}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} \Rightarrow {\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} = \frac{{{n_1}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{ini}}}}{{{n_2}}} = \frac{{1.\sin {{45}^o}}}{{\sqrt 2 }} = 0,5 \to r = {30^o}\)

5.10

Khi góc tới tăng 2 lần thì góc khúc xạ

A. tăng 2 lần.

C. tăng \(\sqrt 2 \) lần.

B. tăng 4 lần.

D. Chưa đủ dữ kiện để xác định.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Ta có \(\frac{{\sin i}}{{\sin r}}\; = \;{n_{21}}\)

Căn cứ vào đề bài ta có:

+ Góc tới ban đầu: i

+ Góc tới lúc sau là: i ′ = 2 i

Với những dữ kiện như vậy, ta chưa đủ điều kiện xác định được góc khúc xạ

Đáp án D