Mục lục bài viết

1. Chiết suất tuyệt đối là gì?
2. Công thức tính chiết suất tuyệt đối
3. Bài tập vận dụng có đáp án chi tiết

1. Chiết suất tuyệt đối là gì?

- Chiết suất tuyêth đối thường gọi là tắt là chiết suất, 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 tính chiết suất tuyệt đối

Công thức tính 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 tính chiết suất tuyệt đối: $n =\frac{c}{v}$

Trong đó:

- n: chiết suất tuyệt đối của môi trường

- c: tốc độ ánh sáng trong chân không, có độ lớn 3.108 m/s

- v: tốc độ ánh sáng trong môi trường

Lưu ý:

+ Chiết suất không có đơn vị

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

3. Bài tập vận dụng có đáp án chi tiết

Bài 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: $n =\frac{c}{v}$ = $\frac{(3 . 10^{8}) }{(2,25 . 10^{8})}$ = $\frac{4}{3}$ = 1,33

Đáp án: n = 1,33

Bài 2: Chọn câu đúng: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng có đặc điểm nào sau đây:

A. Chiết suất tuyệt đối luôn lớn hơn 1

B. Chiết suất tuyệt đối bằng 1

C. Chiết suất tuyệt đối luôn nhỏ hơn 1

D. Chiết suất tuyệt đối luôn lớn hơn 0

Đáp án: Chọn A. Chiết suất tuyệt đối của môi trường truyền sáng luôn lớn hơn 1.

Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới bằng tỉ số giữa chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới: $n^{21} = \frac{n2}{n1}$

Bài 3: Chiếu ánh sáng từ không khí vào nước có chiết suất n = 4/3. Nếu góc khúc xạ r là 40 độ thì góc tới i là:

A. Góc tới i bằng 20 độ

B. Góc tới i bằng 40 độ

C. Góc tới i bằng 60 độ

d. Góc tới i bằn 80 độ

Lời giải chi tiết: Chọn đáp án C. Góc tới i bằng 60 độ

Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có:

sin i = n sin r

=> sin i = $\frac{4}{3}$ sin 40^o => i = 58^o59'

Bài 2: Một bể chức có thành cao 70cm và đáy phẳng dài 100cm. Biết độ cao mực nước trong bể là 40cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu vào theo phương nghiêng góc 30 độ so với phương ngang thì độ dài bóng của thành bể tạo được ở đáy bể là bao nhiêu? (Chọn đáp án đúng nhất)

A. Độ dài bóng bằng 66cm

B. Độ dài bóng bằng 76cm

C. Độ dài bóng bằng 86cm

D. Độ dài bóng bằng 96cm

Phương án giải: Chọn đáp án C. Độ dài bóng của thành bể tạo được ở đáy bể là 86cm.

Theo đề bài: HI = 40cm, AM = 70 - 40 = 30cm.

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:

Sin i = n . sin r với i = 90^o - 30^o = 60^o => sin r = sin $\frac{i}{n}$ = 40^o30'

=> tan góc IAM = 30 . tan 60^o = > tan góc RIH = 40. tan 40^o30'

=> Bóng của thành bể tạo thành dưới đáy bể là CR = CH + HR = 86cm.

Bài 3: Một bản mặt song song có bề dày 16cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng với góc tới bằng 40 độ. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là bao nhiêu?

A. Khoảng cách là 1,47 cm

B. Khoảng cách là 2,47 cm

C. KHoảng cách là 3,47 cm

D. Khoảng cách là 4,47 cm

Đáp án: Chọn D. Khoảng cách giữa tia ló và tia tới là 4,47cm.

Bài 4: 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. Chọn đáp án đúng nhất về chiết suất của chất lỏng đó:

A. 0,56

B. 0,66

C. 1,06

D. 1,56

Đáp án: Chọn D, Chiết suất của chất lỏng đó là 1,56

Bài 5: Khi một tia sáng đi từ môi trường này sang môi trường khác, chiết suất tỉ đối của hai môi trường cho ta biết gì về đường đi của tia sáng đó?

Lời giải: Khi một tia sáng đi từ môi trường thứ nhất này sang môi trường thứ hai, 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 thứ hai đi gần pháp tuyến của mặt phân cách hơn là tia tới

+ Nếu n21 < 1 thì đường đi của tia khúc xạ trong môi trường thứ hai đi xa pháp tuyết của mặt phân cách hơn tia tới.

Bài 6: Một bản mặt song song có bề dày 6 cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Điểm sáng S cách bản 20 cm, ảnh S' của S đi qua bản mặt song song cách S một đoạn là:

A. Cách một đoạn 12 cm

B. Cách một đoạn 14 cm

C. Cách một đoạn 18 cm

D. Cách một đoạn 16 cm

Hướng dẫn giải: Chọn C. Cách một đoạn dài 18 cm

Ảnh S' cách mặt trên một đoạn: S'I = SI - SS' = 20 - 2 = 18 cm

Bài 6: Chiết suất của nước và của thuỷ tinh đối với một ánh sáng đơn sắc có giá trị lần lượt là 1,333 và 1,532. Chiết suất tỉ đối của nước đối với thuỷ tinh ứng với sánh sáng đơn sắc này là:

A. Chiết suất tỉ đối là 0,199

B. Chiết suất tỉ đối là 0,870

C. Chiết suất tỉ đối là 1,433

D. Chiết suất tỉ đối là 1,149

Đáp án: Chọn đáp án B. Chiết suất tỉ đối của nước đối với thuỷ tinh ứng với ánh sáng đơn sắc là 0,870

Một số bài tập nâng cao khác:

Bài 7: Ngày xửa ngày xưa, chuyện kể rằn sau một ngày làm việc mệt mỏi, người thợ rèn Akaba đi qua một con suối nhỏ để uống nước, khi nhìn xuống nước theo phương hợp với mặt nước một góc a = 45 độ, thoạt nhiên anh nhận thấy dưới đáy suối có một chiếc nhẫn kim cương. Sung sướng và hạnh phúc, anh vội vàng lội xuống suối, đến chỗ có chiếc nhẫn, khi đến nơi, nhìn theo phương thẳng đứng xuống, anh ta ngạc nhiên khi thấy nó bị nâng cao hơn lúc đầu, nhưng không chần chừ, anh ta thò tay xuống nhặt lên và đi ngay về làng. Hãy giải thích hiện tượng mà Akaba đã nhìn thấy, nếu cho rằng so với lúc đầu anh ta nhìn thì nhẫn dường như được nâng lên một đoạn là 18,2 cm. Hỏi độ sâu con suối mà Akaba đến uống nước là bao nhiêu biết chiết suất nước ở đó là 4/3.

Bài 8: Một chùm đơn sắc song song chiếu lên quả cầu được tạo ra từ vật liệu trong suốt xuyên qua quả cầu đó. Tiết diện chùm tia này nhỏ hơn so với kích thước quả cầu, chùm tia ló tạo ra trên mặt quả cầu một vệt sáng tròn có đường kính nhỏ hơn 3 lần đường kính tiết diện chùm tia tới. Tìm chiết suất vật liệu quả cầu

Bài 9: Biết chiết suất của môi trường phụ thuộc vào y: n = n(y):

1, Tìm n để đường truyền ánh sáng alf một phần của đồ thị parabol: y = ax² + bx + c

2, Tìm n để đường đi tia sáng là một phần của đường tròn: (x - x^o)² | (y - y_o)² - R²

3, Tìm n để đường đi tia sáng là một phần của đường hypebol: $\frac{x^{2}}{a^{2}} - \frac{y^{2}}{b^{2}} -1$

Bài 10: Một chùm sáng hẹp song song có bề rộng a gồm hai thành phần đơn sắc được chiếu lên một bán mặt song song dưới góc tới i. Chiết suất của bán đối với hai thành phần tương ứng là n1 và n2. Xác định độ dày tối thiểu của bán mặt để sau khi đi qua bán, chùm sáng sẽ tách thành hai chùm riêng biẹt mà mỗi chùm chỉ chứa một thành phần đơn sắc.

Trên đây là bài viết của Luật Minh Khuê về Công thức tính chiết suất tuyệt đối, hy vọng bài viết trên là câu trả lời hữu ích đối với bạn đọc. XIn trân trọng cảm ơn .