Oxford AQA International A-level · Physics (9630)

Refraction at a plane surface: แบบฝึกหัด

ข้อปรนัย 5 ข้อ ตรวจให้ทันทีที่ตอบ และข้อเขียน 5 ข้อ พร้อมวิธีทำละเอียด ทั้งหมดจากเรื่อง Refraction at a plane surface

10 ข้อ25 คะแนนฟรี ไม่ต้องสมัคร
ข้อ 1
1 คะแนน

Monochromatic light of wavelength \(550 \text{ nm}\) in a vacuum enters a block of transparent material with a refractive index of \(1.50\). If the speed of light in a vacuum is \(3.00 \times 10^8 \text{ m s}^{-1}\), calculate the wavelength of the light within the transparent material.

ข้อ 2
1 คะแนน

An optical signal consisting of short pulses of light is transmitted along a long step-index optical fibre. Which combination of factors correctly describes a source of pulse broadening and its resulting effect on data transmission rate?

ข้อ 3
1 คะแนน

A ray of light travels from water (refractive index \(n_1 = 1.33\)) into glass (refractive index \(n_2 = 1.50\)). If the angle of incidence in the water is \(35.0^\circ\), what is the angle of refraction in the glass?

ข้อ 4
1 คะแนน

A point source of light is located \(5.0 \text{ cm}\) below the surface of a liquid. The light ray that reaches the surface at the critical angle \(\theta_c\) illuminates a circle of radius \(R = 6.0 \text{ cm}\) on the surface, centered directly above the source. Calculate the refractive index, \(n\), of the liquid.

ข้อ 5
1 คะแนน

A coin is placed at the bottom of a container of liquid. The real depth of the coin is \(12.0 \text{ cm}\). If the refractive index of the liquid is \(1.40\), what is the apparent depth of the coin when viewed normally from above?

ข้อ 6
2 คะแนน

The refractive index of diamond is approximately 2.42. Given that the speed of light in a vacuum is \(c = 3.00 \times 10^8 \text{ m/s}\), calculate the speed of light in diamond.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 7
6 คะแนน

An optical fibre core has \(n_{core} = 1.50\) and cladding has \(n_{clad} = 1.48\). Calculate the maximum angle of incidence in air (\(n_{air} = 1.00\)) for a ray entering the fibre such that it is subsequently contained by total internal reflection.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 8
3 คะแนน

Light is incident from a block of glass, which has a refractive index of 1.50, into air (refractive index 1.00). Calculate the critical angle, \(\theta_c\), for which total internal reflection first occurs at the glass-air boundary.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 9
4 คะแนน

Optical fibres rely on the principle of total internal reflection (TIR) to transmit data efficiently over long distances.

(a) An optical fibre consists of a core and surrounding cladding. Explain why the core must have a higher refractive index than the cladding, and state the condition necessary for TIR to occur at the core-cladding boundary.

(b) High-speed digital communication uses short pulses of light. Explain the phenomenon of modal dispersion in a step-index optical fibre and describe how it affects the maximum data transmission rate.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

ข้อ 10
5 คะแนน

A tank contains a layer of water (refractive index \(n_w = 1.33\)) above a dense transparent liquid X (refractive index \(n_x = 1.60\)). A light source is placed at the bottom, in liquid X. A ray of light from the source strikes the boundary between liquid X and water at an angle of incidence \(\theta_i\).

(a) Calculate the critical angle, \(\theta_{c, XW}\), for total internal reflection (TIR) at the boundary between liquid X and water.

(b) If the angle of incidence is \(\theta_i = 35.0^\circ\), calculate the angle of refraction in the water layer, \(\theta_r\).

(c) This refracted ray strikes the water-air boundary (refractive index of air \(n_a = 1.00\)). Calculate the critical angle for the water-air boundary, \(\theta_{c, WA}\).

(d) If the angle of incidence at the water-air boundary is the angle calculated in part (b), determine whether the light ray will emerge into the air or undergo TIR. Justify your answer.

ลองเขียนคำตอบด้วยตัวเองก่อน แล้วค่อยเทียบกับวิธีทำ

* เนื้อหาของ thinka สร้างโดย AI อาจไม่ถูกต้องสมบูรณ์ในทุกกรณี กรุณาใช้เป็นสื่อเสริมและตรวจสอบกับเอกสารอ้างอิงอย่างเป็นทางการ

คุณเห็นเฉลยแล้ว ทีนี้มาตรวจคำตอบของคุณบ้าง

หน้านี้บอกได้ว่าคำตอบที่ดีเป็นอย่างไร แต่บอกไม่ได้ว่าคำตอบของคุณขาดอะไร thinka ตรวจข้อเขียนของคุณตามเกณฑ์ให้คะแนนจริงในราว 15 วินาที

อยากฝึกโจทย์แบบนี้เพิ่มไหม เริ่มฝึกหัวข้อนี้ได้เลย ตรวจให้ทันทีทุกข้อ

เริ่มฝึกเลย