TOP 40 câu Trắc nghiệm Tán sắc ánh sáng (có đáp án 2024) – Vật lí 12

Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Câu 1. Chọn khẳng định sai ?

A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

B. Mỗi ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu sắc nhất định khác nhau.

C. Ánh sáng trắng là tập hợp của 7 ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

D. Lăng kính có khả năng làm tán sắc ánh sáng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

A – đúng

B – đúng

C – sai, vì ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

D – đúng

Câu 2. Chọn câu trả lời không đúng:

A. Đại lượng đặc trưng cho ánh sáng đơn sắc là tần số.

B. Tốc độ của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc vào môi trường truyền.

C. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng lục.

D. Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì tốc độ truyền trong môi trường trong suốt càng nhỏ.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

A – đúng

B – sai, vì ánh sáng truyền trong các môi trường trong suốt khác nhau thì tốc độ truyền sẽ khác nhau.

C – đúng

D – đúng

Câu 3. Gọi n_c, n_l, n_L, n_v lần lượt là chiết suất của thủy tinh đối với các tia chàm, lam, lục, vàng. Sắp xếp theo thứ tự nào dưới đây là đúng?

A. n_c > n_l > n_L > n_v.

B. n_c < n_L < n_l < n_v.

C. n_c > n_L > n_l > n_v.

D. n_c < n_l < n_L < n_v.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Chiết suất có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, màu vàng, màu lục, màu lam, ... và có giá trị lớn nhất với ánh sáng tím.

Câu 4. Tại sao khi đi qua lớp kính cửa sổ, ánh sáng trắng không bị tán sắc thành các màu cơ bản?

A. Vì do kết quả của tán sắc, các tia sáng màu đi qua lớp kính và ló ra ngoài dưới dạng những chùm tia chồng chất lên nhau, tổng hợp trở lại thành ánh sáng trắng.

B. Vì kính cửa sổ là loại thủy tinh không tán sắc ánh sáng.

C. Vì kính cửa sổ không phải là lăng kính nên không tán sắc ánh sáng.

D. Vì ánh sáng trắng ngoài trời là những sóng không kết hợp, nên chúng không bị tán sắc.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Khi đi qua lớp kính cửa sổ, ánh sáng trắng không bị tán sắc thành các màu cơ bản vì do kết quả của tán sắc, các tia sáng màu đi qua lớp kính và ló ra ngoài dưới dạng những chùm tia chồng chất lên nhau, tổng hợp trở lại thành ánh sáng trắng.

Câu 5. Tán sắc ánh sáng là hiện tượng

A. đặc trưng của lăng kính thủy tinh.

B. chung cho mọi chất rắn, chất lỏng trong suốt.

C. chung cho mọi môi trường trong suốt, trừ chân không.

D. chung cho mọi môi trường trong suốt, kể cả chân không.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng chung cho mọi môi trường trong suốt, trừ chân không.

Câu 6. Hiện tượng cầu vồng được giải thích dựa trên hiện tượng nào dưới đây?

A. Hiện tượng tán sắc ánh sáng.

B. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.

C. Hiện tượng quang điện.

D. Hiện tượng phản xạ toàn phần.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Hiện tượng tán sắc ánh sáng giúp ta giải thích được một số hiện tượng tự nhiên, ví dụ: cầu vồng và được ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính.

Câu 7. Trong chùm ánh sáng trắng có

A. vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau.

B. bảy loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

C. ba loại ánh sáng đơn sắc thuộc màu đỏ, lục, lam.

D. một loại ánh sáng màu trắng duy nhất.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Chùm ánh sáng trắng gồm vô số màu đơn sắc khác nhau.

Câu 8. Hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra

A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.

B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng.

C. ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau.

D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng, với chân không (hoặc không khí).

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường chiết quang khác nhau.

Câu 9. Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng

A. xảy ra với mọi chất rắn, lỏng hoặc khí.

B. chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng.

C. chỉ xảy ra đối với chất rắn.

D. là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng xảy ra đối với mọi chất rắn, lỏng hoặc khí (các môi trường trong suốt).

Câu 10. Hiện tượng tán sắc ánh sáng, trong thí nghiệm I của Niu-tơn, xảy ra do ánh sáng trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau, và do

A. lăng kính làm bằng thuỷ tinh.

B. lăng kính có góc chiết quang quá lớn.

C. lăng kính không đặt ở độ lệch cực tiểu.

D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ tinh - phụ thuộc bước sóng của ánh sáng.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng (tần số) xác định, chiết suất của môi trường trong suốt có giá trị phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng.

Câu 11. Bước sóng của bức xạ da cam trong chân không là 600 nm thì tần số của bức xạ đó là

A. 5.10¹² Hz.

B. 5.10¹³ Hz.

C. 5.10¹⁴ Hz.

D. 5.10¹⁵ Hz.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Tần số của bức xạ: $f=\frac{v}{\lambda }=\frac{{3.10}^8}{{600.10}^{-9}}={5.10}^{14}Hz$

Câu 12. Một sóng điện từ có tần số 60 GHz thì có bước sóng trong chân không là

A. 5 mm.

B. 5 cm.

C. 500 μm.

D. 50 μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Bước sóng điện từ trong chân không là: $\lambda =\frac{v}{f}=\frac{{3.10}^8}{{60.10}^9}={5.10}^{-3}m$

Câu 13. Một ánh sáng đơn sắc có tần số dao động là 5.10¹³ Hz, khi truyền trong một môi trường có bước sóng là 600 nm. Tốc độ ánh sáng trong môi trường đó bằng

A. 3.10⁸ m/s.

B. 3.10⁷ m/s.

C. 3.10⁶ m/s.

D. 3.10⁵ m/s.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Tốc độ của ánh sáng trong môi trường đó là:

v = λ.f = 600.10^-9.5.10¹³ = 3.10⁷ m/s

Câu 14. Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong môi trường vật chất chiết suất

n = 1,6 là 600 nm. Bước sóng của nó trong nước chiết suất n’ = $\frac{4}{3}$ là

A. 459 nm.

B. 500 nm.

C. 720 nm.

D. 760 nm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Mối quan hệ của bước sóng λ’ của ánh sáng trong môi trường chiết suất n với bước sóng λ trong môi trường chân không (hoặc không khí):

${\lambda }^{\text{'}}=\frac{\lambda }{n}$

+ Bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong môi trường chân không là:

$\lambda ={\lambda }^{\text{'}}.n=600.1,6=960nm$

+ Bước sóng của ánh sáng trong môi trường nước chiết suất n’ là:

${\lambda }^{\text{'}}=\frac{\lambda }{n^{\text{'}}}=\frac{960}{\frac{4}{3}}=720nm$

Câu 15. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,7 μm và trong chất lỏng trong suốt là 0,56 μm. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó bằng bao nhiêu?

A. 1,2.

B. 1,25.

C. 1,3.

D. 1,333.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Trong không khí: ${\lambda }_1=\frac{c}{f}\left(1\right)$

+ Trong môi trường chiết suất n:

${\lambda }_2=\frac{v}{f}$ mà $v=\frac{c}{n}\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{c}{n.f}\left(2\right)$

+ Từ (1) và (2) $\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{{\lambda }_1}{n}\Rightarrow n=\frac{{\lambda }_1}{{\lambda }_2}=1,25$

Câu 16. Chiết suất của môi trường là n = 1,65 khi ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5 μm. Vận tốc truyền và tần số của sóng ánh sáng đó là

A. v = 1,82.10⁸ m/s; f = 3,64.10¹⁴ Hz.

B. v = 1,82.10⁶ m/s; f = 3,64.10¹² Hz.

C. v = 1,28.10⁸ m/s; f = 3,46.10¹⁴ Hz.

D. v = 1,28.10⁶ m/s; f = 3,46.10¹² Hz.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Vận tốc truyền của ánh sáng đó là

$v=\frac{c}{n}=\frac{{3.10}^8}{1,65}=1,{82.10}^8\text{m/s}$

+ Tần số của ánh sáng đó là:

$f=\frac{v}{\lambda }=\frac{1,{82.10}^8}{0,{5.10}^{-6}}=3,{64.10}^{14}Hz$

Câu 17. Một lăng kính có góc chiết quang là 60⁰. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60⁰. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

A. 38,8⁰.

B. 40,6⁰.

C. 42,5⁰.

D. 37,3⁰.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Ta có: sinr₁ = $\frac{\sin i_1}{n}$$\iff$$\sin r_1=\frac{\sin {60}^0}{1,5}\Rightarrow r_1=35,3^0$

r₂ = A – r₁ = 24,7⁰;

$\sin i_2=n\sin r_2\iff \sin i_2=1,5.\sin 24,7^0\Rightarrow i_2=38,8^0$

+ Vậy góc lệch của tia ló với tia tới là

D = i₁ + i₂ – A = 38,8⁰.

Câu 18. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60⁰, có chiết suất đối với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của tia này?

A. 50⁰.

B. 40⁰.

C. 45⁰.

D. 60⁰.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Với tia tím: sin $\frac{D_{t\min }+A}{2}$= $n_t.\sin \frac{A}{2}-1,532.\sin \frac{{60}^o}{2}=0,766$

$\Rightarrow \frac{D_{t\min }+A}{2}={50}^0$$\Rightarrow D_{t\min }={2.50}^0-A={40}^0$

Câu 19. Góc chiết quang của lăng kính bằng 8⁰. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 1,5 m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n_đ = 1,50 và đối với tia tím là n_t = 1,54. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng

A. 7,0 mm.

B. 8,4 mm.

C. 6,5 mm.

D. 9,3 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Nhận xét: Tia tím bị lệch nhiều nhất, tia đỏ bị lệch ít nhất.

+ Vì A = 8⁰ < 10⁰ nên ta có góc lệch D được tính theo công thức:

$D=\left(\frac{n_2}{n_1}-1\right).A$ với n₁ = 1

+ Góc lệch của tia đỏ: D_đỏ = (n_đ – 1).A = (1,50 – 1).8⁰ = 4⁰

+ Góc lệch của tia tím: D_tím = (n_t – 1).A = (1,54 – 1).8⁰ = 4,32⁰

+ Độ rộng quang phổ liên tục trên màn quan sát là DT = TE - DE

+ Với: DE = AE.tanD_đỏ = 1,5.tan4⁰

TE = AE.tanD_tím = 1,5.tan4,32⁰

+ Suy ra: DT = TE – DE = 1,5.(tan4,32⁰ - tan4⁰) = 8,4.10^-3 m = 8,4 mm.

Câu 20. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 8⁰. Chiết suất của thuỷ tinh làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu tím lần lượt là n_đ = 1,6444 và n_t = 1,6852. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rất hẹp, coi như một tia sáng, vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt đó. Góc tạo bởi tia ló màu đỏ và màu tím là

A. 0,057 rad.

B. 0,57 rad.

C. 0,0057 rad.

D. 0,0075 rad.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Góc lệch của tia đỏ : D_đ = (n_đ – 1).A = (1,6444 – 1).8⁰

+ Góc lệch của tia tím : D_t = (n_t – 1).A = (1,6852 – 1).8⁰

+ Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và tia ló màu tím:

∆D = D_t – D_đ = (1,6852 – 1).8⁰ - (1,6444 – 1).8⁰ = 0,3264⁰ = 0,0057 rad

Câu 21. Chiếu một tia sáng đơn sắc, nằm trong tiết diện thẳng, tới mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A (như hình vẽ). Tia ló ra khỏi mặt bên với góc lệch D so với tia tới. Dùng giác kế (máy đo góc) xác định được $A={60}^0$ và $D_{\min }={30}^0$.

Tính chiết suất n của lăng kính?

A. $\sqrt{3}$.

B. $\sqrt{2}$.

C. $\frac{4}{3}$.

D. 1,5.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Khi D_min có: $n=\frac{\sin \left(\frac{D_{\min }+A}{2}\right)}{\sin \frac{A}{2}}=\frac{\sin \left(\frac{{30}^0+{60}^0}{2}\right)}{\sin \frac{{60}^0}{2}}=\sqrt{2}$

Câu 22. Một lăng kính có góc chiết quang A = 45⁰. Chiếu chùm tia sáng hẹp đa sắc SI gồm 4 ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc, biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lam là $\sqrt{2}.$ Tia ló ra khỏi mặt bên AC gồm các ánh sáng đơn sắc

A. đỏ, vàng và tím.

B. đỏ, lục và tím.

C. đỏ, vàng và lục.

D. đỏ, vàng, lục và tím.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Khi chiếu ánh sáng đến mặt bên AB theo phương vuông góc thì

$i_1=r_1=0^0\Rightarrow r_2={45}^0$

+ Đối với ánh sáng màu lam có:$\sin i_2=n_l.\sin r_2\iff \sin i_2=\sqrt{2}.\sin {45}^0\Rightarrow i_2={90}^0$

⇒ Tia màu lam là là mặt bên AC

+ Do $n_t>n_l$ nên tia tím bị phản xạ toàn phần tại mặt bên AC

Vậy có ba tia: đỏ, vàng, lục ló ra khỏi mặt bên AC.

Câu 23. Lăng kính có tiết diện là tam giác cân ABC, góc chiết quang A = 120⁰, chiết suất của lăng kính đối với mọi loại ánh sáng đều lớn hơn $\sqrt{2}$. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên AB của lăng kính theo phương song song với BC sao cho toàn bộ chùm khúc xạ ở mặt AB truyền xuống BC. Tại BC chùm sáng sẽ:

A. Một phần phần chùm sáng phản xạ và một phần khúc xạ.

B. Phản xạ toàn phần lên AC rồi ló ra ngoài theo phương song song BC.

C. Ló ra ngoài theo phương song song AB.

D. Ló ra ngoài theo phương song song AC.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

sini_gh = $\frac{1}{n}$ <$\frac{1}{\sqrt{2}}$; i_gh < 45⁰

Xét một tia sáng bất kì, tại mặt bên AB góc tới i = 60⁰

sinr = $\frac{\sin i}{n}$ = $\frac{\sqrt{3}}{2n}$ < $\frac{\sqrt{3}}{2\sqrt{2}}$ => r < 37,76⁰ r_max = 37,76⁰

Góc tới tại mặt BC có i’ > i_gh

Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt BC tới gặp AC và ló ra khỏi AC theo phương song song với BC.

Câu 24. Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ (λ_đ = 0,759 μm) là 1,239; đối với ánh sáng tím (λ_t = 0,405 μm) là 1,343. Chiết suất của nước đối với ánh sáng xanh (λ_x = 0,500 μm) bằng

A. 1,326.

B. 1,293.

C. 1,236.

D.1,336.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Chiết suất n phụ thuộc vào bước sóng λ có dạng: $n=A+\frac{B}{{\lambda }^2}$ (1)

+ Lập hệ phương trình với ánh sáng đỏ và tím:

$\left\{\begin{array}{l}{n}_d=A+\frac{B}{{\lambda }_d}\\ n_t=A+\frac{B}{{\lambda }_t}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}1,239=A+\frac{B}{0,759}\\ 1,343=A+\frac{B}{0,405}\end{array}\right.\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}A=1,12\\ B=0,09\end{array}\right.$

+ Từ đó tính được chiết suất của nước đối với ánh sáng xanh là $n_x=1,3$.

Câu 25. Một thấu kính thuỷ tinh, có hai mặt cầu lồi giống nhau, bán kính mỗi mặt bằng 20 cm. Chiết suất của thấu kính đối với tia đỏ là n_đ = 1,50 và đối với tia tím là n_t = 1,54. Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím bằng bao nhiêu?

A. 1,60 cm.

B. 1,48 cm.

C. 1,25 cm.

D. 2,45 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Áp dụng công thức tính tiêu cự thấu kính đặt trong không khí hoặc chân không:

$\frac{1}{f}=\left(n-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)$

+ Tiêu cự của thấu kính đối với tia đỏ là:

$\frac{1}{f_1}=\left(n_d-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)=\left(1,50-1\right)\left(\frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,2}\right)=5$

$\Rightarrow f_1=0,2m$

+ Tiêu cự của thấu kính đối với tia tím là:

$\frac{1}{f_2}=\left(n_t-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)=\left(1,54-1\right)\left(\frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,2}\right)=5,4$

$\Rightarrow f_1=\frac{5}{27}m$

Vậy khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím là:

$0,2-\frac{5}{27}=0,0148m=1,48cm$

Câu 26. Chiếu một chùm sáng trắng song song, hẹp, coi như một tia sáng vào một bể nước dưới góc tới 60⁰. Chiều sâu của bể nước là 10 cm. Dưới đáy bể có một gương phẳng, đặt song song với mặt nước. Chiết suất của nước đối với ánh sáng tím là 1,34 và đối với ánh sáng đỏ là 1,33. Chiều rộng của dải màu mà ta thu được ở chùm sáng ló là

A. 0,017 m.

B. 0,015 m.

C. 0,014 cm.

D. 0,014 m.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Giả sử ta chiếu ánh sáng tại I, bể cao h

+ Xét tia đỏ có: $\widehat{IH{H}^{\text{'}}}=2r_d$ và $\Delta IH{H}^{\text{'}}$ cân tại H $\Rightarrow I{H}^{\text{'}}=2h.\tan r_d$

+ Tương tự với tia tím: $\Rightarrow I{A}^{\text{'}}=2h.\tan r_t$

$\Rightarrow A^{\text{'}}{H}^{\text{'}}=I{H}^{\text{'}}-I{A}^{\text{'}}=2h.\left(\tan r_d-\tan r_t\right)$

+ Do ánh sáng bị phản xạ ở đáy nên ánh sáng ló ra có góc khúc xạ bằng góc tới i ban đầu và có phương hợp với mặt phân cách trên, góc $\alpha =\frac{\pi }{2}-i$

+ Dựng H’D vuông góc với tia ló tím ta được chiều rộng của dài màu thu được của chùm tia ló:

$D{H}^{\text{'}}=A^{\text{'}}{H}^{\text{'}}.\sin \alpha =2h.\left(\tan r_d-\tan r_t\right).\cos i$ (1)

+ Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng cho mặt phân cách trên:

$\left\{\begin{array}{l}\sin i=n_d.\sin r_d\\ \sin i=n_t.\sin r_t\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}\sin {60}^0=1,23.\sin r_d\\ \sin {60}^0=1,34.\sin r_t\end{array}\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{r}_d=44,{76}^0\\ r_t=40,{26}^0\end{array}\right.$ (2)

+ Thay (2) vào (1) có:

$D{H}^{\text{'}}=2.0,1.\left(\tan 44,{76}^0-\tan 40,{26}^0\right).\cos {60}^0=0,014m$

Câu 27. Một thấu kính hội tụ có hai mặt cầu, bán kính cùng bằng 20 cm. Chiết suất của thấu kính đối với tia tím là 1,69 và đối với tia đỏ là 1,60; đặt thấu kính trong không khí. Độ biến thiên độ tụ của thấu kính đối tia đỏ và tia tím là

A. 46,1 dp.

B. 64,1 dp.

C. 0,46 dp.

D. 0,9 dp.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ là

$D_d=\frac{1}{f_1}=\left(n_d-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)$

$\iff D=\left(1,60-1\right)\left(\frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,2}\right)=6\text{ dp}$

+ Độ tụ của thấu kính đối với tia tím là

$D_t=\frac{1}{f_2}=\left(n_t-1\right)\left(\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}\right)$

$\iff D_t=\left(1,69-1\right)\left(\frac{1}{0,2}+\frac{1}{0,2}\right)=6,9\text{ dp}$

Vậy độ biến thiên độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ và tia tím là:

$\Delta D=D_t-D_d=6,9-6=0,9\text{ dp}$

Câu 28. Một cái bể sâu 1 m chứa đầy nước. Chiếu từ không khí vào nước hai tia sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là λ₁ và λ₂ tại cùng một điểm tới I. Hai tia sáng ở hai phía khác nhau của pháp tuyến và có góc tới bằng nhau là 30⁰. Chiết suất của nước đối với ánh sáng có bước sóng λ₁ và λ₂ lần lượt là $n_1=1,4$ và $n_2=1,33.$ Khoảng cách giữa hai điểm sáng dưới đáy bể là

A. 75,6 cm.

B. 77,3 cm.

C. 74,8 cm.

D. 79,7 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Đối với ánh sáng có bước sóng ${\lambda }_1$ là

$\sin r_1=\frac{\sin i}{n_1}\iff \sin r_1=\frac{\sin {30}^0}{1,4}\Rightarrow r_1=20,{92}^0$

$\Rightarrow MH=IH.\tan r_1$

+ Đối với ánh sáng có bước sóng ${\lambda }_2$ là

$\sin r_2=\frac{\sin i}{n_2}\iff \sin r_2=\frac{\sin {30}^0}{1,33}\Rightarrow r_2=20,{08}^0$

$\Rightarrow NH=IH.\tan r_2$

+ Khoảng cách giữa hai vệt sáng dưới đáy bể là

$MN=MH+NH=IH.\left(\tan r_1+\tan r_2\right)=74,8cm$

Câu 29. Một tia sáng trắng chiếu tới bản hai mặt song song với góc tới 60⁰. Biết chiết suất của bản mặt đối với tia tím là n_t = 1,732; đối với tia đỏ là n_đ = 1,700. Bề dày bản mặt là e = 2cm. Độ rộng của chùm tia khi ló ra khỏi bản mặt gần với giá trị nào nhất?

A. 0,024 cm.

B. 0,044 cm.

C. 0,014 cm.

D. 0,034 cm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Ta có: $\left\{\begin{array}{l}\sin i=n_d\sin r_d\\ \sin i=n_t\sin r_t\end{array}\right.\iff \left\{\begin{array}{l}\sin {60}^0=1,700.\sin r_d\\ \sin {60}^0=1,732.\sin r_t\end{array}\right.$

$\Rightarrow \left\{\begin{array}{l}{r}_d=30,{63}^0\\ r_t={30}^0\end{array}\right.$

Bề rộng của chùm tia sáng là

$d=e\left(\tan r_d-\tan r_t\right).\sin \left({90}^0-i\right)$

$=2.\left(\tan 30,{63}^0-\tan {30}^0\right).\sin {30}^0=0,0147cm$

Câu 30. Chiếu một chùm tia sáng trắng song song có bề rộng 5cm từ không khí đến mặt khối thủy tinh nằm ngang dưới góc tới 60⁰. Cho chiết suất của thủy tinh đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là $\sqrt{3}$ và $\sqrt{2}$ thì tỉ số giữa bề rộng chùm khúc xạ tím và đỏ trong thủy tinh là:

A. 1,58.

B. 0,91.

C. 1,73.

D. 1,10.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Theo định luật khúc xạ ta có: $\sin r=\frac{\sin i}{n}$

sinr_t = $\frac{\sin {60}^0}{n_t}=\frac{\sin {60}^0}{\sqrt{3}}=\frac{1}{2}$$\Rightarrow$r_t = 30⁰

sinr_đ = $\frac{\sin {60}^0}{n_{đ}}=\frac{\sin {60}^0}{\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{6}}{4}=0,61$$\Rightarrow$r_đ » 38⁰

+ Gọi h_t và h_đ là bề rộng của chùm tia khúc xạ tím và đỏ trong thủy tinh.

+ Xét các tam giác vuông I₁I₂T và I₁I₂Đ với $\widehat{I_1{I}_{2}T}=r_t$; $\widehat{I_1{I}_2Đ}=$r_đ

h_t = I₁I₂ cosr_t và h_đ = I₁I₂ cosr_đ.

$\Rightarrow \frac{{\text{h}}_{\text{t}}}{{\text{h}}_{\text{đ}}}=\frac{\cos r_t}{\cos r_{đ}}=\frac{\cos {30}^0}{\cos {38}^0}=1,099\approx 1,10$.

Câu 31. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60°. Chiếu tia sáng trắng SI vào mặt bên của lăng kính sao cho tia tới nằm phía dưới pháp tuyến tại I. Chiết suất của môi trường là lăng kính đối với ánh sáng là n = √3. Để cho tia tím có góc lệch cực tiểu thì góc tới phải bằng:

A. 60°

B. 45°

C. 30°

D. 55°

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Khi tia tím có góc lệch cực tiểu thì:

Câu 32. Một tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng màu đỏ và tím lần lượt là n_đ = 1,64 và n_t = 1,68. Sau lăng kính đặt một màn ảnh M song song với mặt bên thứ nhất của lăng kính và cách nó L = 1,2 m (xem Hình vẽ)

- Chiều dài của quang phổ thu được trên màn là:

A. 2,4 mm

B. 1,2 cm

C. 4,2 mm

D. 21,1 mm

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Gọi O là giao điểm của tia tới và màn.

- Vì các góc lệch nhỏ nên:

- Suy ra:

Câu 33. Một thấu kính mỏng bằng thủy tinh có hai mặt cầu lồi đặt trong không khí. Một chùm tia sáng hẹp, song song gần trục chính gồm tập hợp các ánh sáng đơn sắc đỏ, lam, tím, vàng được chiếu tới thấu kính theo phương song song với trục chính của thấu kính. Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự:

A. đỏ, vàng, lam, tím

B. tím, lam, vàng , đỏ

C. đỏ, lam, vàng, tím

D. tím, vàng, lam, đỏ

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Theo thư tự đỏ, vàng, làm, tím thì chiết suất của môi trường đối với các màu này là tăng dần, do đó góc lệc tăng dần.

- Tia nào lệch nhiều thì hội tụ tại điểm gần quang tâm O hơn.

- Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự: Tím, lam, vàng, đỏ.

Câu 34. Một thấu kính hai mặt cầu lồi đều có bán kính R = 22,5 cm. Biết chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng tím, đỏ lần lượt là 1,50 và 1,45. Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:

A. 1,25 cm

B. 2,5 cm

C. 2,25 cm

D. 1,125 cm

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:

Câu 35. Một thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng, một mặt lồi, bán kính 20 cm, làm bằng chất có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,49, đối với ánh sáng tím là 1,51. Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:

A. 1 dp

B. 0,1 dp

C. 0,2 dp

D. 0,02 dp

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng (R₁ = ∞), một mặt lồi (R₂ = 20cm = 0,2m).

- Độ tụ của thấu kính:

(Ở đây môi trường bao quanh thấu kính là không khí nên n_mt = 1)

- Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:

Câu 36. Góc chiết quang của lăng kính bằng 6°. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang của lăng kính và cách mặt này 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nd = 1,5 và đối với tia tím là nt = 1,58. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:

A. 16,8mm

B. 12,57mm

C. 18,30mm

D. 15,42mm

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Ta có:

- Tương tự:

→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:

Câu 37. Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng:

A. tăng cường độ chùm sáng

B. tán sắc ánh sáng

C. nhiễu xạ ánh sáng

D. giao thoa ánh sáng

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng.

Câu 38. Chiều chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ đổ và tím tới lăng kính tam giác đều thì tia tím có góc lệchn cực tiểu. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia màu đỏ là n_đ = 1,414 ; chiết suất của lăng kính đối với tia màu tím là n_t = 1,452. Để tia đỏ có góc lệch cực tiểu, cần giảm góc tới của tia sáng một lượng bằng:

A. 0,21°

B. 1,56°

C. 2,45°

D. 15°

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Khi chưa quay lăng kính thì tia tím có góc lệch cực tiểu, do đó:

r_t1 = r_t2 = A/2 = 30°

- Vì sini = n_t.sinr_t nên góc tới i = 46,55°

- Sau khi quay lăng kính để tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì khi đó:

r_đ1 = r_đ2 = A/2 = 30°

- Vì sini’ = n_đ.sin_rđ nên góc tới khi đó là: i’ = 44,99°

- Góc quay là: i – i’ = 1,56°

Câu 39. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi từ không khí đến để gặp mặt tấm thủy tinh theo phương hợp với mặt này một góc 30°. Thủy tinh có chiết suất đối ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,49 và n_t = 1,53. Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím gần nhất với giá trị nào dưới đây?

A. 2,5°

B. 0,6°

C. 1,1°

D. 1,3°

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Góc tới i = 60°.

- Áp dụng định luật khúc xạ, ta có r_đ ≈ 35,54°; r_t ≈ 34,47°

- Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím: i_đ - i_t ≈ 1,07°.

Câu 40: Một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia tím là 1,58 và góc tới i nhỏ. Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:

A. 7,9°

B. 0,79 rad

C. 2,9°

D. 0,029 rad

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:

D = (n – 1).A = (1,58 – 1).5 = 2,9°

Các câu hỏi trắc nghiệm Vật lí lớp 12 có đáp án, chọn lọc khác:

Trắc nghiệm Giao thoa ánh sáng có đáp án

Trắc nghiệm Các loại quang phổ có đáp án

Trắc nghiệm Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có đáp án

Trắc nghiệm Tia X có đáp án

Trắc nghiệm Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng có đáp án