Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến độ cao h bằng 2/3 độ cao của thành thì bóng của thành A ngắn bớt đi một đoạn d so với trước. Biết chiết suất của nước là \(n = \frac{4}{3}\). Xác định d.
-
A.
\(4,8 cm\)
-
B.
\(5cm\)
-
C.
\(5,8 cm\)
-
D.
\(5,8m\)
Công thức định luật khúc xạ ánh sáng: \(\sin i = n\sin r\)
Công thức lượng giác: \(\dfrac{1}{{{{\sin }^2}x}} = 1 + \dfrac{1}{{{{\tan }^2}x}}\)
Từ hình vẽ ta thấy: \(\sin i = \frac{{A'I}}{{AI}} = \frac{{CB}}{{AB}} = \frac{{40}}{{\sqrt {{{30}^2} + {{40}^2}} }} = 0,8\)
\( \Rightarrow \frac{1}{{{{\sin }^2}i}} = 1 + \frac{1}{{{{\tan }^2}i}} \Rightarrow \frac{1}{{0,{8^2}}} = 1 + \frac{1}{{{{\tan }^2}i}} \Rightarrow \tan i = \frac{4}{3}\)
Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:
\(\sin i = n\sin r \Rightarrow \sin r = \frac{{\sin i}}{n} = \frac{{0,8}}{{\frac{4}{3}}} = 0,6\)
\( \Rightarrow \frac{1}{{{{\sin }^2}r}} = 1 + \frac{1}{{{{\tan }^2}r}} \Rightarrow \frac{1}{{0,{6^2}}} = 1 + \frac{1}{{{{\tan }^2}r}} \Rightarrow \tan r = 0,75\)
Lại có: \(h = II' = \frac{2}{3}AC = \frac{2}{3}.30 = 20{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)\)
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}{\left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{I'B = h.\tan i}\\{I'D = h.\tan r}\end{array}} \right. \Rightarrow d = I'B - I'D = h\left( {\tan i - \tan r} \right)}\\{ \Rightarrow d = 20.\left( {\frac{4}{3} - 0,75} \right) \approx 5,8{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( {cm} \right)}\end{array}\)
Đáp án : C
Các bài tập cùng chuyên đề
Tia sáng đi từ nước có chiết suất n1 = 4/3 sang thủy tinh có chiết suất n2 = 1,5. Góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới có giá trị là? Biết góc tới i = 300.
Một cái máng nước sâu 30 cm rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Lúc máng cạn nước thì bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện. Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = \(\frac{4}{3}\). h = ?
Tính vận tốc của ánh sáng trong thủy tinh. Biết thủy tinh có chiết suất n = 1,6 và vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s.
Tính vận tốc của ánh sáng truyền trong môi trường nước. Biết tia sáng truyền từ không khí với góc tới là i = 600 thì góc khúc xạ trong nước là r = 400. Lấy vận tốc ánh sáng ngoài không khí c = 3.108 m/s.
Tia sáng truyền trong không khí tới gặp mặt thoáng của chất lỏng có chiết suất \(\sqrt 3 \) . Ta được hai tia phản xạ và khúc xạ vuông góc với nhau. Góc tới i = ?
Một dây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất \(\frac{4}{3}\). Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40cm và dưới đáy bể nước dài 190cm. Chiều sâu của lớp nước là:
Một người ngồi trên bờ hồ nhúng chân vào nước trong suốt. Biết chiết suất của nước là 4/3. Khoảng cách thực từ bàn chân người đó đến mặt nước là 36cm. Người đó cảm thấy bàn chân cách mặt nước bao nhiêu?
Một bản mặt song song có bề dày d = 10cm, chiết suất n = 1,5 đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia tới SI có góc tới 450. Khoảng cách giữa tia tới và tia ló:
Một tia sáng SI truyền từ bán trụ thủy tinh ra không khí như hình vẽ. Biết chiết suất của không khí n2 = 1, của thủy tinh \({n_1} = \sqrt 2 ;\alpha = {60^0}\)
Giữ nguyên góc tới, đưa khối thủy tinh vào trong nước. Góc khúc xạ r = ? biết chiết suất của nước là 4/3
Tia sáng đi không khí khi tới gặp mặt phân cách giữa không khí và môi trường trong suốt có chiết suất n = 1,5. Phải điều chỉnh góc tới đến giá trị nào thì góc tới gấp hai lần góc khúc xạ?
Một thợ lặn dưới nước nhìn thấy Mặt Trời ở độ cao 600 so với đường chân trời. Độ cao thực của Mặt Trời (tạo một góc bao nhiêu độ so với đường chân trời) là bao nhiêu? Biết chiết suất của nước là 4/3
Một tia sáng được chiếu đến điểm chính giữa của mặt trên một khối lập phương trong suốt, chiết suất n = 1,5. Xác định góc tới lớn nhất để tia khúc xạ còn gặp mặt đáy của khối lập phương?
Một bể nước cao h = 80cm chứa đầy nước, một người đặt mắt nhìn xuống đáy bể theo phương gần vuông góc thấy đáy bể cách mắt mình 110cm. Hỏi người này đặt mắt cách mặt nước bao nhiêu? Biết chiết suất của nước là 4/3
Bể chứa nước có thành cao 80cm và đáy phẳng dài 120cm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng một góc 300 so với phương ngang. Độ dài của bóng đen tạo thành trên mặt nước là:
Bể chứa nước có thành cao 80cm và đáy phẳng dài 120cm. Độ cao mực nước trong bể là 60cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng một góc 300 so với phương ngang. Độ dài của bóng đen tạo thành dưới đáy bể là:
Mắt người và cá cùng cách mặt nước là 60cm, cùng nằm trên một mặt phẳng vuông góc với mặt nước. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Hỏi người thấy cá cách mình bao xa?
Mắt người và cá cùng cách mặt nước là 60cm, cùng nằm trên một mặt phẳng vuông góc với mặt nước. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Cá thấy người cách mình bao nhiêu?
Đáy của một cốc thủy tinh là một bản mặt song song chiết suất n = 1,5. Đặt cốc lên một trang sách rồi nhìn qua đáy cốc theo phương gần thẳng đứng thì thấy dòng chữ trên trang sách dường như nằm trong thủy tinh, cách mặt trong của đáy 0,6cm. Bề dày của đáy cốc là:
Cho một khối thủy tinh dạng bán cầu có bán kính \(R\), chiết suất \(n = 1,5\). Chiếu thẳng góc tới mặt phẳng của bán cầu một tia sáng \(SI\). Biết điểm tới \(I\) cách tâm \(O\) của khối bán cầu đoạn \(0,5R\). Tia ló ra khỏi bán cầu lệch với phương \(OJ\) một góc bằng bao nhiêu?
Một bản mặt song song có bề dày 10 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới là 450. Tính khoảng cách giữa giá của tia ló và tia tới:
