Bài tập quang hình học

Bài 1: Hai môi trường trong suốt có chiết suất n1, n2 ngăn cách nhau bằng một mặt phẳng.

A, Vẽ ảnh của một vật qua mặt phân cách giữa hai môi trường.

B, Vật ở vị trí cách mặt phân cách giữa hai môi trường một khoảng h. Xác định độ dời ảnh so với vật.

Bài 2: Một người nhìn một vật ở đáy chậu theo phương thẳng đứng, đổ nước vào chậu, người này nhìn thấy vật gần mình thêm 5cm. Chiết suất của nước là n=4/3. Tính chiều cao của nước đã đổ vào chậu.

Bài 3: Mắt người quan sát và cá ở hai vị trí đối xứng nhau qua mặt thoáng và cách nhau 1,2 m. Nước có chiết suất n=4/3.

A, người thấy cá cách mắt mình bao xa?

B, Cá thấy người cách mắt mình bao xa?

Bài 4: Một chậu hình hộp, đáy phẳng, chứa chất lỏng có chiều cao là h=4cm, chiết suất n=3. Một tia sáng phát ra từ điểm vật S ở dưới đáy chậu tới điểm tới I ở mặt thoáng với góc tới i.

a, Định i để tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau.

b, Dựng ảnh S’ của S tạo bởi một chùm tia sàng hẹp qua I. Tính khoảng cách từ S’ đến mặt thoáng.

c, Thay chất lỏng trên bằng một chất lỏng khác có cùng chiều cao. Đặt trên mặt thoáng một màn chắn tròn bán kính R=3cm có tâm nằm trên đường thẳng đứng qua S. Phải đặt mắt sát mặt thoáng mới nhìn thấy ảnh S’ của S. Tính chiết suất của chất lỏng sau?

Bài 5: Bản hai mặt song song độ dày e có chiết suất n được đặt trong không khí.

a, Chiếu một tia sáng đến bản mặt, chứng minh rằng tia ló song song với tia tới. Tính độ dời ngang của tia sáng.

b, Vẽ ảnh của vật AB đặt song song với bản hai mặt song song.

c, Lập công thức tính khoảng cách giữa vật và ảnh.

Bài 6: Một tia sáng gặp bản mặt song song với góc tới i=600. Bản mặt làm bằng thủy tinh có chiết suất n=3/2, độ dày e=5cm đặt trong không khí.

Tính độ dời ngang của tia ló so với tia tới.

Bài 7: Một bản mặt song song có bề dày e=9cm, chiết suất n=1,5. Tính độ dời của một điểm sáng khi nhìn nó qua bản mặt song song theo phương vuông góc với hai mặt giới hạn trong các trường hợp

a, Bản mặt song song và điểm sáng đặt trong không khí

b, Bản mặt song song và điểm sáng đặt trong nước có chiết suất n=4/3.

Bài 8: Một lăng kính chiết suất n=2, góc chiết quang A=600.

a, Tia sáng đơn sắc tới mặt bên AB với góc tới i1=300. Vẽ đường truyền của tia sáng.

b, Góc i1 bằng bao nhiêu để có góc lệch cực tiểu?

Bài 9: Một tia sáng đơn sắc tới mặt bên AB của một lăng kính theo hướng từ dưới đáy lên với góc tới i1=600 có góc ló i2=300 và góc lệch D=450.

a, Tính góc chiết quang A?

b, Tính chiết suất của chất làm lăng kính?

c, Muốn cho góc lệch cực tiểu bằng 13A thì chiết suất n bằng bao nhiêu?

Bài 10: Lăng kính có chiết suất n=1,5 và góc chiết quang A=300. Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên của lăng kính.

a, Tính góc ló và góc lệch của chùm tia sáng?

b, Giữ chùm tia tới cố định, thay lăng kính trên bằng một lăng kính có cùng kích thước nhưng chiết n'≠n. Chùm tia ló đi sát mặt sau của lăng kính. Tính n'.

c, Nếu trong điều kiện của câu b, lăng kính thay thế có cùng chiết suất với lăng kính đã cho nhưng có góc chiết quang A'≠A thì A' có giá trị nào?

Bài 11: Một lăng kính có tiết diện thẳng là ∆ABC cân tai A, góc chiết quang A. Một tia sáng SI rọi vuông góc vào mặt bên AB. Sau 2 lần phản xạ toàn phần tại mặt bên AC rồi AB thì ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC.

a, Tìm góc chiết quang A của lăng kính?

b, Tìm điều kiện mà chiết suất của lăng kính phải thỏa mãn.

Bài 12: Một lăng kính có góc chiết quang A rất nhỏ và có chiết suất n. Chiếu một tia sáng nằm trong một tiết diện thẳng vào một mặt bên của lăng kính. Tính góc lệch D giữa tia ló và tia tới:

a, Tia tới vuông góc với mặt bên.

b, Tia tới vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A.

Bài 13: TK tiêu cự 10cm. Vật sáng AB đặt thẳng góc với trục chính và cách thấu kính d. Xác định vị trí, tính chất , số phóng đại và chiều của ảnh với d=30cm;d=20cm;d=15cm;d=10cm;d=5cm. Xét 2 trường hợp:

a, TKHT

b, TKPK

Bài 14 : Một TKHT có f=30cm. Vật sáng AB đặt vuông góc với trục chính của thấu kính cho ảnh lớn gấp hai lần vật.

Xác định vị trí của vật và vẽ ảnh.

Bài 15: Một TKPK có tiêu cự 10cm. Vật thật AB cao 4cm, cho ảnh A'B'=2cm.

a, Xác định vị trí và tính chất của vật và ảnh.

b, Vẽ ảnh

Bài 16: Một TKHT có tiêu cự f=6cm. Vật sáng AB cho ảnh trên màn cách vật 25cm. Xác định vị trí của vật và ảnh.

Bài 17: Một TKPK có tiêu cự f=-30cm. Vật AB cho ảnh A’B’ cách vật 15cm. Định vị trí tính chất của ảnh và vật.

Bài 18: Vật sáng AB qua thấu kính cho ảnh trên màn cao gấp 2 lần vật. Dịch chuyển vật lại gần thấu kính 5cm, đồng thời di chuyển màn để hứng ảnh thì thấy ảnh sau cao gấp 3 lần vật. Xác định tiêu cự của thấu kính.

Bài 19: Vật sáng AB cách màn ảnh một đoạn L=100cm. Thấu kính đặt ở trong vị trí vật và mà đều thu được ảnh rõ nét. Hai vị trí này cách nhau l=20cm. Tính tiêu cự của thấu kính.

Bài 20: Điểm sáng A trên trục chính và cách thấu kính một đoạn d=15cm. Về bên kia cách thấu kính a=15cm đặt màn chắn vuông góc với trục chính của thấu kính thì trên màn thu được vệt sáng tròn có đường kính bằng ½ đường kính chu vi thấu kính. Tính tiêu cự của thấu kính.

Bài 21: Vât AB=2cm đặt thẳng góc với trục chính của một hệ đồng trục gồm hai TKHT O1 và O2, có tiêu cự lần lượt f1=20cm;f2=10cm. AB trước TK O1 40cm. Xác định vị trí tính chất, chiều và độ phóng đại của ảnh cho bởi hệ trong các trường hợp:

a, O1O2=55cm

b,O1O2=45cm

c, O1O2=30cm

Bài 22: Cho hệ gồm hai thấu kính đồng trục có f1=-18cm;f2=24cm, đặt cách nhau một đoạn L. Vật sáng AB trước TKPK một đoạn 18cm. Định L để:

a, Hệ cho ảnh thật, ảnh ảo, ảnh xa vô cùng

b, Hệ cho ảnh trùng vị trí với vật

c, Hệ cho ảnh cao gấp 3 lần vật.

Bài 23: Một điểm sáng S đặt trước một thấu kính hội tụ có tiêu cự f=40cm. di chuyển S một khoảng 20cm lại gần thấu kính, người ta thấy ảnh S’ của S di chuyển một khoảng 40cm. Tìm vị trí của vật và ảnh lúc đầu và sau khi di chuyển.

Bài 24: Hai thấu kính phẳng lồi, mỏng, cùng bằng thủy tinh có chiết suất n=1,5, mặt lồi có cùng bán kính R=15cm, nhưng một cái lớn gấp đôi cái kia. Người ta dán hai mặt phẳng của chúng với nhau bằng một lớp nhựa trong suốt rất mỏng, có cùng chiết suất n, sao cho trục chính của chúng trùng nhau.

a, chứng tỏ rằng khi đặt một vật sáng nhỏ trước thấu kính ghép đó và cách nó một khoảng d, ta sẽ thu được hai ảnh phân biệt của vật. Tìm điều kiện mà d phải thỏa mãn để để hai ảnh đấy là thật cả hoặc ảo cả.

b, Xác định d sao cho hai ảnh của vật cho bởi thấu kính ghép ấy có cùng độ lớn và tính số phóng đại của chúng.

ĐS: 2 TH vị trí ảnh và vật lúc đầu d1=80cm;d1'=80cm

d1=20cm;d1'=-40cm