Skip to main content

Geometric Optics - Practice Questions (38)

Question 1: 1. Gambarkan seberkas cahaya merah dan seberkas cahaya ungu dengan sudut datang yang sesuai pada blo...

1. Gambarkan seberkas cahaya merah dan seberkas cahaya ungu dengan sudut datang yang sesuai pada blok kaca setengah lingkaran, sinar yang dipancarkan berasal dari pusat lingkaran $O$ titik di sepanjang $O P$ arah pemotretan, seperti yang diperlihatkan pada gambar, kemudian ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg)

  • A. A. $A O$ adalah lampu merah, yang membutuhkan waktu singkat untuk melewati blok kaca
  • B. B. $A O$ adalah cahaya ungu, yang membutuhkan waktu lama untuk melewati blok kaca
  • C. C. $B O$ adalah lampu merah, yang membutuhkan waktu lama untuk melewati blok kaca
  • D. D. $B O$ adalah cahaya ungu, yang membutuhkan waktu singkat untuk melewati blok kaca

Answer: A

Solution: Dari diagram jalur cahaya, cahaya $B O$ memiliki kemampuan bias yang lebih kuat daripada cahaya $A O$, membuktikan bahwa indeks bias cahaya $B$ lebih besar daripada indeks bias cahaya $A$, sehingga adalah cahaya merah dan $B O$ adalah cahaya ungu, cahaya merambat lebih cepat dalam medium $v = \frac { c } { n }$, sehingga $A O$ merambat lebih cepat dalam medium tersebut, dan diketahui dari $t = \frac { l } { v }$ bahwa $t = \frac { l } { v }$ adalah $A O$. $A O$ membutuhkan waktu yang lebih singkat untuk melewati blok kaca, jadi pilihlah A.

Question 2: 2. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, cahaya warna kompleks yang terdiri dari dua warna monokroma...

2. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, cahaya warna kompleks yang terdiri dari dua warna monokromatik dibagi menjadi $a , b$ dua berkas setelah melewati bahan transparan persegi panjang yang cukup besar, kemudian ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. Pada bahan transparan ini, kecepatan rambat cahaya $a$ lebih kecil daripada kecepatan rambat cahaya $b$
  • B. B. Ketika menghadapi rintangan, cahaya $a$ cenderung terdifraksi secara signifikan
  • C. C. Indeks refraksi bahan transparan untuk kedua jenis cahaya $n _ { a } < n _ { b }$
  • D. D. Ketika terjadi pemantulan total dari bahan transparan ini ke udara, sudut kritis cahaya $a$ menjadi besar

Answer: A

Solution: AC. Menurut hukum pembiasan $$ n = \frac { \sin i } { \sin r } $$ Indeks refraksi bahan transparan ini untuk kedua jenis cahaya ini dapat diketahui sebagai $$ n _ { a } > n _ { b } $$ Menurut $$ v = \frac { c } { n } $$ INLINE_FORMULA_4]], kecepatan rambat cahaya $b$ lebih kecil daripada kecepatan rambat cahaya $b$ pada bahan transparan, jadi A benar dan C salah; B. Semakin panjang panjang gelombang, semakin mudah difraksi yang jelas terjadi. Cahaya $b$ memiliki panjang gelombang yang lebih besar dan lebih mungkin mengalami difraksi yang jelas, jadi B salah; D. Menurut hubungan antara sudut kritis dan indeks bias $b$ dapat dilihat bahwa cahaya $b$ memiliki sudut kritis yang lebih besar, sehingga D salah.

Question 3: 3. tiga media transparan ditumpuk bersama, dan sejajar satu sama lain, seberkas cahaya di antarmuka ...

3. tiga media transparan ditumpuk bersama, dan sejajar satu sama lain, seberkas cahaya di antarmuka dua media I dan II setelah pemantulan total, ditembakkan ke antarmuka dua media II dan III, pembiasan terjadi seperti yang ditunjukkan pada gambar, atur laju cahaya di tiga media $v _ { 1 } , v _ { 2 } , v _ { 3 }$, maka ukuran hubungan di antara mereka adalah () ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. $v _ { 1 } > v _ { 2 } > v _ { 3 }$
  • B. B. $v _ { 1 } > v _ { 3 } > v _ { 2 }$
  • C. C. $v _ { 1 } < v _ { 2 } < v _ { 3 }$
  • D. D. $v _ { 2 } > v _ { 1 } > v _ { 3 }$

Answer: B

Solution: Menurut pertanyaan, pemantulan total cahaya terjadi pada antarmuka dua media I dan II, yang berarti bahwa indeks bias I lebih kecil daripada indeks bias II, yaitu $n _ { 1 } < n _ { 2 }$. Pembiasan terjadi pada antarmuka media II dan III dan sudut pembiasan lebih besar dari sudut datang, yang menunjukkan bahwa indeks bias II lebih besar dari indeks bias III, yaitu $n _ { 2 } > n _ { 3 }$. Membandingkan medium I dengan III, indeks bias medium I lebih kecil daripada indeks bias medium III, yaitu $n _ { 1 } < n _ { 3 }$. Jadi ada $n _ { 2 } > n _ { 3 } > n _ { 1 }$ dan menurut rumus laju cahaya pada ketiga media ini $v = c / n$, kecepatan cahaya berbanding lurus dengan indeks bias, maka $v _ { 1 } > v _ { 3 } > v _ { 2 }$. Oleh karena itu, pilihlah B.

Question 4: 4. Seberkas cahaya merah dari udara masuk ke dalam sebuah medium, antarmuka pada kedua sisi cahaya d...

4. Seberkas cahaya merah dari udara masuk ke dalam sebuah medium, antarmuka pada kedua sisi cahaya dan sudut antarmuka adalah $45 ^ { \circ }$ dan $60 ^ { \circ }$, seperti yang ditunjukkan. Maka, indeks bias medium untuk cahaya merah ini adalah ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg)

  • A. A. $\frac { \sqrt { 2 } } { 2 }$
  • B. B. $\frac { \sqrt { 6 } } { 3 }$
  • C. C. $\frac { \sqrt { 6 } } { 2 }$
  • D. D. $\sqrt { 2 }$

Answer: D

Solution: Menurut pertanyaan, sudut datang dan sudut pembiasan adalah $$ \theta = 90 ^ { \circ } - 45 ^ { \circ } = 45 ^ { \circ } , \alpha = 90 ^ { \circ } - 60 ^ { \circ } = 30 ^ { \circ } $$ Maka indeks biasnya adalah $$ n = \frac { \sin \theta } { \sin \alpha } = \sqrt { 2 } $$

Question 5: 6. Pernyataan berikut ini tentang refleksi total adalah benar ()

6. Pernyataan berikut ini tentang refleksi total adalah benar ()

  • A. A. Pemantulan total cahaya dari medium padat cahaya ke medium yang jarang cahaya, tidak dimungkinkan.
  • B. B. Pemantulan total dapat terjadi apabila cahaya diarahkan dari medium yang jarang cahaya ke medium yang padat cahaya.
  • C. C. Pemantulan total cahaya dari medium dengan indeks refraktif besar ke medium dengan indeks refraktif kecil, tidak dimungkinkan.
  • D. D. Pemantulan total dapat terjadi apabila cahaya diproyeksikan dari suatu medium dengan kecepatan rambat yang kecil ke suatu medium dengan kecepatan rambat yang besar.

Answer: D

Solution: Kondisi untuk pemantulan total adalah, cahaya diarahkan dari medium padat cahaya ke medium jarang cahaya, dan medium dengan indeks bias yang besar, relatif kecil dalam kaitannya dengan medium adalah medium padat cahaya, cahaya yang sama merambat di media yang berbeda, kecepatan rambat medium kecil relatif terhadap kecepatan rambat medium padat cahaya.

Question 6: 7. Tangki ikan dalam gelembung yang sedang naik terang, pada saat ini cahaya ke gelembung air pada j...

7. Tangki ikan dalam gelembung yang sedang naik terang, pada saat ini cahaya ke gelembung air pada jalur cahaya mungkin benar ( )

  • A. A. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-001.jpg)
  • B. B. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)
  • C. C. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg)
  • D. D. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg)

Answer: A

Solution: Sinar cahaya diproyeksikan dari medium padat cahaya ke dalam medium yang jarang cahaya, dan menurut hukum pembiasan $n = \frac { \sin i } { \sin r }$, diketahui bahwa sinar cahaya berada pada sudut yang lebih besar terhadap normal dalam gelembung, dan pemantulan total bisa terjadi apabila sudut datangnya lebih besar.

Question 7: 8. Pernyataan berikut tentang kontribusi fisikawan adalah benar ( )

8. Pernyataan berikut tentang kontribusi fisikawan adalah benar ( )

  • A. A. Faraday memperkenalkan konsep medan
  • B. B. Nilai-nilai meta-charge yang diukur paling awal dari Coulomb
  • C. C. Thomas Young merangkum hukum pembiasan cahaya setelah menganalisis sejumlah besar data eksperimen
  • D. D. Auster mengusulkan untuk mempelajari medan magnet dengan memvisualisasikan garis-garis induktansi magnetik

Answer: A

Solution: A. Faraday memperkenalkan konsep medan, jadi A benar; B. Milligan pertama kali mengukur nilai meta-muatan, jadi B salah; C. Snell dalam analisis sejumlah besar data eksperimen, menyimpulkan hukum pembiasan cahaya, jadi C salah; D. Faraday mengusulkan untuk mempelajari medan magnet melalui gambar garis intuitif kerentanan magnetik, jadi D salah.

Question 8: 9. Sudut atas prisma $\theta = 41.30 ^ { \circ }$, seberkas cahaya putih dengan sudut datang yang be...

9. Sudut atas prisma $\theta = 41.30 ^ { \circ }$, seberkas cahaya putih dengan sudut datang yang besar dari satu sisi prisma, melalui prisma dari sisi lainnya, pembentukan pita cahaya berwarna merah hingga ungu pada layar cahaya (seperti yang ditunjukkan). Apabila sudut datang $i$ secara bertahap dikurangi menjadi nol dalam proses perubahan pita cahaya berwarna adalah: ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-005.jpg) | cahaya berwarna | ungu | biru | hijau | kuning | jingga | merah | | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | :--- | | indeks bias | 1.532 | 1.528 | 1.519 | 1.517 | 1.514 | 1.513 | | Sudut Kritis | $40.75 ^ { \circ }$ | $40.88 ^ { \circ }$ | $41.17 ^ { \circ }$ | $41.23 ^ { \circ }$ | $41.34 ^ { \circ }$ | $41.37 ^ { \circ }$ | $41.37 ^ { \circ }$

  • A. A. Cahaya ungu adalah yang pertama kali menghilang, dan akhirnya hanya tersisa cahaya oranye dan merah
  • B. B. Cahaya ungu adalah yang pertama kali menghilang, dan akhirnya hanya tersisa cahaya kuning, oranye dan merah
  • C. C. Cahaya merah adalah yang pertama kali menghilang, dan akhirnya hanya tersisa cahaya ungu, nila dan biru
  • D. D. Lampu merah adalah yang pertama kali menghilang, dan akhirnya hanya tersisa lampu ungu, nila, biru dan hijau

Answer: A

Solution: Dari data tabel, indeks bias cahaya ungu adalah yang terbesar, sudut kritis adalah yang terkecil, ketika sudut datang $\theta _ { 1 }$ secara bertahap berkurang menjadi nol dalam prosesnya, sudut bias berkurang, sudut datang cahaya ke sisi kanan prisma meningkat, sudut datang cahaya ungu adalah yang pertama mencapai sudut kritis, refleksi total terjadi, dan penghilangan pertama; ketika sudut datang $\theta _ { 1 }$ Ketika sudut datang $\theta _ { 1 }$ berkurang menjadi nol, sudut datang cahaya ke sisi kanan prisma sama dengan $\alpha = \theta = 41.30 ^ { \circ }$, yang lebih kecil dari sudut kritis cahaya merah dan cahaya oranye, sehingga kedua jenis cahaya tersebut tidak mengalami pantulan total, dan masih dapat dibidik pada layar cahaya. Oleh karena itu, hanya cahaya merah dan jingga yang tersisa pada layar. Oleh karena itu, A benar dan BCD salah.

Question 9: 10. Diketahui bahwa indeks bias air, kristal, kaca, dan karbon disulfida masing-masing adalah $1.33 ...

10. Diketahui bahwa indeks bias air, kristal, kaca, dan karbon disulfida masing-masing adalah $1.33 , 1.55 , 1.60$ dan 1,63, dan jika cahaya merambat dengan cara-cara berikut ini, pemantulan total dapat terjadi ( )

  • A. A. Memotret dari kristal ke kaca
  • B. B. Injeksi karbon disulfida dari air
  • C. C. Dari gelas ke dalam air
  • D. D. Dari air menjadi kristal

Answer: C

Solution: Cahaya hanya dapat dipantulkan secara total dari medium padat cahaya ke medium jarang cahaya. A. Cahaya dari kristal ke dalam gelas adalah dari medium yang jarang cahaya ke medium yang rapat cahaya, dan pemantulan total tidak mungkin terjadi, jadi pilihan A tidak sesuai dengan pertanyaan; B. Cahaya dari air ke dalam karbon disulfida adalah dari medium yang jarang cahaya ke medium yang rapat cahaya, pemantulan total tidak mungkin terjadi, jadi pilihan B tidak sesuai dengan pertanyaan; C. Cahaya dari kaca ke dalam air, adalah cahaya dari medium rapat cahaya ke medium jarang cahaya, dimungkinkan terjadi pemantulan total, sehingga pilihan C sesuai dengan maksud soal; D. Cahaya dari air ke dalam kristal, adalah cahaya dari medium yang jarang cahaya ke medium yang rapat cahaya, tidak mungkin terjadi pemantulan total, sehingga pilihan D tidak sesuai dengan soal.

Question 10: 11. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, patung es di dunia es bersinar dengan berbagai warna, sisw...

11. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, patung es di dunia es bersinar dengan berbagai warna, siswa Xia Xia menemukan bahwa permukaan es dilengkapi dengan berbagai lampu berwarna di bawahnya, es juga terdistribusi di dalam gelembung, kemudian ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-006.jpg)

  • A. A. Cahaya merah dalam ruang hampa udara memiliki panjang gelombang yang lebih pendek daripada cahaya hijau
  • B. B. Lampu merah bergerak lebih cepat daripada lampu hijau dalam es batu
  • C. C. Cahaya di bawah permukaan es yang tampak lebih dalam daripada posisi sebenarnya
  • D. D. Gelembung di dalam es terlihat lebih cerah karena pantulan total cahaya yang masuk dari dalam gelembung ke es.

Answer: B

Solution: A. Berdasarkan $$ c = \lambda f $$ Dalam ruang hampa, kecepatan gelombang cahaya merah dan hijau adalah sama, dan frekuensi cahaya hijau besar dan panjang gelombangnya pendek, jadi A salah; B. Menurut $$ v = \frac { c } { n } $$ Cahaya merah lebih kecil dari frekuensi cahaya hijau, indeks biasnya kecil, kecepatan gelombangnya besar, jadi B benar; C.Cahaya dari lampu di bawah permukaan es pertama-tama melewati es dan kemudian ke udara, sudut pembiasan di udara lebih besar dari sudut datangnya di es, jalur cahaya ditunjukkan di bawah ini, di sepanjang perpanjangan terbalik dari jalur cahaya di udara, posisi lampu terlihat lebih dangkal dari posisi sebenarnya; ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-007.jpg) Oleh karena itu, C adalah salah; D. Gelembung es terlihat lebih terang adalah karena cahaya dari luar gelembung mengenai gelembung udara dan es pada antarmuka terjadi pemantulan total pada pembentukan cahaya dari udara ke es tidak dapat terjadi pemantulan total, sehingga D salah.

Question 11: 12. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya monokromatik tipis menembak dari titik $P$...

12. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya monokromatik tipis menembak dari titik $P$ pada blok kaca setengah lingkaran ke arah pusat lingkaran $O$ di sepanjang jari-jari, tepat di kaca Pemantulan total terjadi pada permukaan bawah balok kaca dan kemudian menembak keluar dari balok kaca, sudut pantulan cahaya monokromatik pada permukaan bawah balok kaca adalah $53 ^ { \circ }$, ambil $\sin 53 ^ { \circ } = \frac { 4 } { 5 }$, indeks bias balok kaca untuk cahaya monokromatik adalah ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-001.jpg)

  • A. A. $\frac { 4 } { 3 }$
  • B. B. $\frac { 5 } { 3 }$
  • C. C. $\frac { 5 } { 4 }$
  • D. D. $\frac { 3 } { 5 }$

Answer: C

Solution: Menurut indeks refraksi dan kondisi kritis untuk pemantulan total, diketahui bahwa $$ n = \frac { 1 } { \sin C } = \frac { 1 } { \sin 53 ^ { \circ } } = \frac { 5 } { 4 } $$

Question 12: 13. Sebuah prisma memiliki penampang melintang yang ditunjukkan pada gambar dan lapisan reflektif pa...

13. Sebuah prisma memiliki penampang melintang yang ditunjukkan pada gambar dan lapisan reflektif pada sisi $\angle C = 90 ^ { \circ } , \angle B = 60 ^ { \circ } , A C$. Seberkas cahaya halus memasuki prisma dari sisi $O$ yang tegak lurus dengan sisi $A B$, dipantulkan dari sisi $A C$ ke sisi $B C$, dan mengalami pemantulan total pada sisi $B C$. Indeks bias prisma adalah Maka indeks bias prisma tersebut adalah ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg)

  • A. A. 2
  • B. B. $\sqrt { 2 }$
  • C. C. $\frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 }$
  • D. D. $\sqrt { 3 }$

Answer: C

Solution: Buatlah diagram jalur cahaya seperti yang ditunjukkan ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg) Menurut hubungan geometris, sudut datang sinar cahaya yang mencapai bidang $A C$ adalah $\alpha = 30 ^ { \circ }$, maka sudut pantulnya adalah $30 ^ { \circ }$, dan menurut hubungan geometris, sudut datang sinar cahaya pada bidang $B C$ adalah $i = 60 ^ { \circ }$, karena sinar cahaya mengalami pemantulan total pada bidang $B C$, maka sudut pantulnya adalah $\alpha = 30 ^ { \circ }$, karena sinar cahaya mengalami pemantulan total pada bidang $30 ^ { \circ }$. FORMULA_5]], karena sinar cahaya mengalami pemantulan total pada bidang $B C$, maka $\angle C = 90 ^ { \circ } , \angle B = 60 ^ { \circ } , A C$

Question 13: 14. Gambar menunjukkan penampang melintang sebuah prisma yang terbuat dari medium transparan, yang b...

14. Gambar menunjukkan penampang melintang sebuah prisma yang terbuat dari medium transparan, yang berbentuk setengah lingkaran berjari-jari $R$, $O$ adalah pusat setengah lingkaran, dan diameter $M N$ sepanjang arah cakrawala. Seberkas cahaya monokromatik memasuki medium dengan sudut datang $\alpha$ dari sebuah titik $A$ pada diameter $M N$ pada bidang kertas, dan memasuki medium dari sebuah titik $B$ pada bidang lengkung dengan sudut datang $B$ sama dengan sudut datang pada pusat $O$ lingkaran. FORMULA_7]] pada permukaan lengkung lingkaran pada ketinggian yang sama dengan $B$ pusat lingkaran, bidikan pertama keluar dari prisma. Kecepatan rambat cahaya monokromatik dalam ruang hampa udara ini diketahui sebagai $c , O A = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } R$, dan waktu yang dibutuhkan cahaya untuk merambat dari $A$ ke $B$ adalah $\frac { 2 R } { C }$, maka pernyataan berikut ini adalah benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-009.jpg)

  • A. A. Kecepatan rambat cahaya monokromatik ini dalam medium adalah $\frac { C } { 2 }$
  • B. B. Sinus dari sudut pembiasan sinar pada titik $A$ adalah $\frac { \sqrt { 3 } } { 3 }$
  • C. C. Sudut datang cahaya monokromatik ini pada titik $A$ sama dengan $60 ^ { \circ }$
  • D. D. Indeks refraktif medium transparan untuk cahaya monokromatik ini adalah 2

Answer: C

Solution: A. Menurut hubungan geometris $$ A B = \sqrt { R ^ { 2 } + \left( \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } R \right) ^ { 2 } } = \frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 } R $$ Maka kecepatan rambat cahaya monokromatik ini dalam medium adalah $$ v = \frac { A B } { t } = \frac { \frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 } R } { \frac { 2 R } { c } } = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } c $$ Oleh karena itu, A salah; B. Menurut hubungan geometris, sinus sudut pembiasan berkas cahaya pada titik $A$ adalah $M N$ Oleh karena itu, B salah; CD. menurut $$ v = \frac { c } { n } = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } c $$ indeks bias dapat diperoleh sebagai $$ n = \sqrt { 3 } $$ Hukum pembiasan memberikan $$ n = \frac { \sin \alpha } { \sin r } $$ dapat diperoleh $$ \sin \alpha = \frac { \sqrt { 3 } } { 2 } $$ Maka sudut datang cahaya monokromatik ini di titik $A$ adalah $$ \alpha = 60 ^ { \circ } $$ Oleh karena itu, C benar dan D salah.

Question 14: 15. Sebuah "saklar lampu" seperti yang ditunjukkan pada area putus-putus pada gambar, komponen utama...

15. Sebuah "saklar lampu" seperti yang ditunjukkan pada area putus-putus pada gambar, komponen utamanya oleh dua buah prisma silinder setengah lingkaran yang sangat dekat dengan penampang melintang, dua buah prisma setengah silinder dapat diputar mengelilingi pusat lingkaran $O$. Cahaya monokromatik $a$ diarahkan dari sisi kiri sepanjang jari-jari ke pusat prisma setengah silinder $O$, dan jika cahaya dapat dipancarkan dari sisi kanan, maka itu adalah "hidup", jika tidak, maka itu adalah "mati". Indeks bias sebuah prisma untuk $a$ diketahui sebesar 1,5, dan sudut antara cahaya $a$ dan diameter prisma semi-silinder $M N$ adalah $45 ^ { \circ }$. Pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg)

  • A. A. Cahaya monokromatik $a$ memiliki 1,5 kali frekuensi di dalam prisma daripada di ruang hampa.
  • B. B. Cahaya monokromatik $a$ memiliki panjang gelombang dalam prisma yang 1,5 kali panjang gelombang dalam ruang hampa.
  • C. C. Rotasi searah jarum jam dari dua bagian prisma silinder memungkinkan fungsi "on".
  • D. D. Putar kedua bagian prisma silinder berlawanan arah jarum jam untuk mencapai fungsi "terbuka".

Answer: D

Solution: A. Frekuensi ditentukan oleh sumber cahaya, yang tidak mengubah frekuensi, jadi A salah; B. Menurut $$ n = \frac { c } { v } , v = \lambda f $$ B. Menurut $$ n = \frac { c } { v } , v = \lambda f $$, panjang gelombang cahaya monokromatik $a$ dalam ruang hampa adalah 1,5 kali panjang gelombang cahaya dalam prisma, jadi B salah; C. Pada saat ini, sudut datangnya adalah $45 ^ { \circ }$, sesuai dengan maksud soal dapat dilihat $$ \sin C = \frac { 1 } { n } = \frac { 2 } { 3 } < \frac { \sqrt { 2 } } { 2 } $$ Sudut kritis kurang dari $45 ^ { \circ }$, jadi kali ini untuk keadaan mati, rotasi searah jarum jam dari dua bagian prisma silinder, sudut datang menjadi lebih besar, maka refleksi total terjadi, fungsi "mati", jadi C salah; D. Menurut analisis opsi C dapat dilihat, rotasi berlawanan arah jarum jam dari dua bagian prisma silinder, sudut datang berkurang, refleksi total tidak terjadi, dapat mencapai fungsi "terbuka", jadi D benar.

Question 15: 16. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya alami berwarna kompleks yang dibiaskan mel...

16. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya alami berwarna kompleks yang dibiaskan melalui prisma kaca, di perusahaan yang ditempatkan lurus pada layar cahaya menerima $a , b , c$ tiga cahaya monokromatik, pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. $a , b , c$ Tiga warna monokromatik tetap merupakan cahaya alami
  • B. B. $a$ Panjang gelombang cahaya dimaksimalkan ketika merambat melalui prisma kaca
  • C. C. Jika efek fotolistrik terjadi ketika logam disinari dengan cahaya $b$, maka efek fotolistrik juga terjadi ketika logam disinari dengan cahaya $c$.
  • D. D. Jika $b$ cahaya yang datang dari permukaan ujung batang kaca melengkung pada sudut datang tertentu keluar dari permukaan ujung lainnya, maka dua warna cahaya akan keluar dari permukaan ujung lainnya setelah membiarkan seberkas cahaya berwarna kompleks diarahkan ke permukaan ujung batang kaca pada sudut datang yang sama

Answer: D

Solution: A. Cahaya alami berwarna kompleks menjadi monokromatik setelah pembiasan melalui prisma dan tidak lagi merupakan cahaya alami, tetapi cahaya terpolarisasi, jadi A salah; B. Cahaya $a$ memiliki tingkat polarisasi terbesar, dan dapat diketahui bahwa cahaya $a$ memiliki indeks bias terbesar, dan frekuensinya adalah yang terbesar, dan menurut ${ } ^ { c = \lambda f }$, dapat diketahui bahwa cahaya $a$ memiliki panjang gelombang terpendek, jadi B salah; C. Semakin besar frekuensi cahaya, semakin tinggi energinya, $a , b , c$ tiga cahaya monokromatik, $a$ frekuensi cahaya adalah yang terbesar, $c$ frekuensi cahaya adalah yang terkecil, jika $b$ penyinaran cahaya pada suatu logam dapat terjadi efek fotolistrik, maka gunakanlah $b$ penyinaran cahaya pada suatu logam dapat terjadi efek fotolistrik, maka gunakanlah $a$ frekuensi cahaya yang terpendek. INLINE_FORMULA_7]] cahaya dapat menghasilkan efek fotolistrik, maka $c$ penyinaran cahaya pada logam mungkin tidak dapat menghasilkan efek fotolistrik, sehingga C salah; D. Pemantulan total terjadi ketika sudut datang lebih besar dari atau sama dengan sudut kritis. Menurut kondisi pemantulan total $\sin C = \frac { 1 } { n }$, jika $b$ cahaya dari ujung batang kaca melengkung diproyeksikan ke dalam batang kaca pada sudut datang tertentu dan dapat diproyeksikan secara tepat dari ujung yang lain, maka $b$ cahaya dari ujung batang dapat diproyeksikan dari ujung yang lain, dan kemudian $b$ cahaya dari ujung batang dapat diproyeksikan dari ujung yang lain. INLINE_FORMULA_11]] memiliki frekuensi terbesar, indeks bias terbesar, sudut kritis terkecil untuk pemantulan total, dan lebih mungkin mengalami pemantulan total daripada $b$ dan dapat dikeluarkan; $c$ memiliki frekuensi terkecil, indeks bias terkecil, sudut kritis terbesar untuk pemantulan total, dan, jika sudut datangnya tidak berubah, maka $c$ memiliki frekuensi terkecil, indeks bias terkecil, sudut kritis terbesar untuk pemantulan total, dan, jika sudut datangnya tidak berubah, maka $c$ memiliki frekuensi terkecil, indeks bias terkecil, sudut kritis terbesar untuk pemantulan total. Jika sudut datang tetap sama, cahaya tidak dapat dikeluarkan dari sisi lain, sehingga akan ada dua warna cahaya yang dikeluarkan dari sisi lain, jadi D benar.

Question 16: 17. Dengan seberkas sinar laser yang diarahkan secara miring ke permukaan cairan, cahaya yang datang...

17. Dengan seberkas sinar laser yang diarahkan secara miring ke permukaan cairan, cahaya yang datang, cahaya yang dipantulkan dan cahaya yang dibiaskan seperti yang ditunjukkan pada gambar, melalui pengukuran cahaya yang datang dan cahaya yang dibiaskan. Cahaya yang diproyeksikan dan permukaan cairan menjadi $37 ^ { \circ }$, cahaya yang dipantulkan dan cahaya yang dibiaskan tegak lurus satu sama lain, maka indeks bias cairan tersebut adalah ( ) [IMAGE_1]]

  • A. A. $\frac { 4 } { 3 }$
  • B. B. $\frac { 3 } { 4 }$
  • C. C. $\frac { 5 } { 4 }$
  • D. D. $\frac { 5 } { 3 }$

Answer: A

Solution: Menurut soal, sudut datang $i = 90 ^ { \circ } - 37 ^ { \circ } = 53 ^ { \circ }$ dan sudut bias $r = 37 ^ { \circ }$, sehingga indeks bias medium adalah $n = \frac { \sin i } { \sin r } = \frac { \sin 53 ^ { \circ } } { \sin 37 ^ { \circ } } = \frac { 4 } { 3 }$

Question 17: 18. Ada kolam persegi berisi air, di bagian bawah instalasi pusat dapat dianggap sebagai sumber caha...

18. Ada kolam persegi berisi air, di bagian bawah instalasi pusat dapat dianggap sebagai sumber cahaya titik lampu berwarna, lampu berwarna dapat secara bergantian memancarkan a, b dua cahaya monokrom, jika lampu warna berkedip di permukaan air yang diterangi wilayah tersebut persis seperti garis singgung permukaan air persegi lingkaran, lampu warna b berkedip tepat untuk menerangi seluruh area permukaan air persegi, tidak memperhitungkan cahaya dari beberapa pantulan, maka a, b dua jenis cahaya warna dalam rasio kecepatan rambat air untuk ( )

  • A. A. $2 : \sqrt { 3 }$
  • B. B. $\sqrt { 3 } : 2$
  • C. C. $\sqrt { 3 } : \sqrt { 5 }$
  • D. D. $\sqrt { 5 } : \sqrt { 3 }$

Answer: C

Solution: Seperti yang ditunjukkan pada gambar, panjang bujur sangkar adalah $2 a$, dan sumber cahaya titik di pusat $O$ di bagian bawah kolam memancarkan cahaya monokromatik A, yang mengindikasikan bahwa cahaya ${ } ^ { O O _ { 2 } }$ dipantulkan seluruhnya pada ${ } ^ { O }$, dan cahaya ${ } ^ { O }$ dipantulkan seluruhnya pada ${ } ^ { O }$. Seperti ditunjukkan dalam gambar. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-011.jpg) Pada titik ini $\angle O O _ { 2 } O _ { 1 }$ sama dengan sudut kritis $C _ { 1 }$, maka ada $\sin C _ { 1 } = \frac { a } { \sqrt { a ^ { 2 } + 4 a ^ { 2 } } } = \frac { 1 } { \sqrt { 5 } }$ Ketika sumber cahaya titik memancarkan cahaya monokromatik B, cahaya tersebut menerangi seluruh permukaan air, yang menunjukkan bahwa cahaya ${ } ^ { O O _ { 4 } }$ sepenuhnya dipancarkan pada ${ } ^ { O _ { 4 } }$, maka kita memiliki ${ } ^ { O _ { 4 } }$. Lalu ada $\sin C _ { 2 } = \frac { \sqrt { 2 } a } { \sqrt { ( \sqrt { 2 } a ) ^ { 2 } + 4 a ^ { 2 } } } = \frac { 1 } { \sqrt { 3 } }$ Dikombinasikan dengan kondisi kritis emisi penuh $\sin C = \frac { 1 } { n }$ Indeks biasnya adalah $n = \frac { c } { v }$. Solusi gabungannya adalah $V _ { \text {甲 } } : V _ { 乙 } = \sqrt { 3 } : \sqrt { 5 }$ Rasio kecepatan rambat cahaya berwarna A dan B dalam air adalah ${ } ^ { \sqrt { 3 } } : \sqrt { 5 }$.

Question 18: 19. A, B dua cahaya monokromatik masing-masing melalui perangkat interferensi celah ganda yang sama ...

19. A, B dua cahaya monokromatik masing-masing melalui perangkat interferensi celah ganda yang sama untuk mendapatkan pola interferensi masing-masing, atur jarak antara pusat dua pinggiran terang yang berdekatan untuk $\Delta x$, jika $\Delta x _ { \text {甲 } } > \Delta x _ { \text {乙 } }$, membandingkan A, B dua jenis cahaya monokromatik, maka pernyataan berikut ini benar ( )

  • A. A. Cahaya dalam ruang hampa memiliki panjang gelombang yang lebih pendek
  • B. B. Cahaya A memiliki energi foton yang lebih sedikit
  • C. C. Sudut kritis di mana pantulan total cahaya A terjadi adalah kecil
  • D. D. Cahaya A dapat terpolarisasi sedangkan cahaya B tidak bisa

Answer: B

Solution: A. Menurut jarak pinggiran interferensi celah ganda $\Delta x = \frac { L } { d } \lambda$, kita dapat mengetahui bahwa untuk pengaturan eksperimen yang sama, semakin panjang panjang gelombang, semakin besar jarak pinggirannya, dan dari ${ } ^ { \Delta x _ { \text {甲 } } > \Delta x _ { \text {乙 } } }$, kita dapat mengetahui bahwa panjang gelombang cahaya A harus lebih besar daripada panjang gelombang cahaya B. Oleh karena itu, A adalah salah. B. Menurut $C = \lambda y$, kita dapat mengetahui bahwa frekuensi cahaya A lebih kecil daripada cahaya B, dan energi foton adalah $E = h y$, sehingga energi foton cahaya A harus lebih kecil daripada foton cahaya B. B benar. Oleh karena itu, B adalah benar. C.Dengan $\Delta x _ { \text {甲 } } > \Delta x _ { \text {乙 } }$ kita tahu bahwa panjang gelombang cahaya A harus lebih besar dari panjang gelombang cahaya B, maka medium seragam yang sama, indeks bias cahaya A lebih kecil dari indeks bias cahaya B, dengan rumus sudut kritis $\sin C = \frac { 1 } { n }$ cahaya A yang terjadi pada pemantulan total sudut kritis lebih besar daripada cahaya B yang terjadi pada pemantulan total sudut kritis. Oleh karena itu, C salah. D.Polarisasi adalah fenomena unik dari gelombang transversal, dan karena cahaya adalah gelombang transversal, maka A dan B dapat terpolarisasi. Oleh karena itu, D salah. 20.A Pengetahuan]Hukum pembiasan cahaya, fenomena pembiasan cahaya [Penjelasan rinci] Prinsip pencitraan lubang kecil adalah bahwa cahaya merambat dalam garis lurus. A. Permainan "bayangan tangan", pembentukan bayangan adalah perambatan cahaya di sepanjang garis lurus, jadi A benar; B. "sumpit lipat" air, adalah cahaya dari air ke udara, pembiasan, jadi B salah; C. Gunung "pantulan", termasuk dalam pencitraan cermin bidang, prinsipnya adalah pemantulan cahaya, jadi C salah; D. Setelah hujan "pelangi", adalah fenomena dispersi cahaya, prinsipnya adalah pembiasan cahaya, jadi kesalahan D.

Question 19: 21. Seberkas cahaya warna kompleks sepanjang arah jari-jari ke blok kaca setengah lingkaran, dibiask...

21. Seberkas cahaya warna kompleks sepanjang arah jari-jari ke blok kaca setengah lingkaran, dibiaskan dan dibagi menjadi $a , b$ dua berkas cahaya monokromatik, dengan arah perambatan seperti yang ditunjukkan pada gambar. Pernyataan-pernyataan berikut ini adalah benar ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. Hubungan indeks bias dari blok kaca dengan $a , b$ adalah $n _ { a } < n _ { b }$
  • B. B. Hubungan kecepatan rambat $a , b$ pada kaca adalah $v _ { a } > v _ { b }$
  • C. C. Cahaya monokromatik $a$ Sudut kritis pantulan total dari kaca ke udara lebih kecil daripada sudut kritis pantulan total dari kaca ke udara untuk cahaya monokromatik $b$.
  • D. D. Dari rumus lebar pinggiran interferensi celah ganda: $\Delta x = \lambda \frac { L } { d }$, dapat dilihat bahwa jarak pinggiran interferensi cahaya $a$ dalam percobaan dengan perangkat interferensi celah ganda yang sama, lebih lebar daripada pinggiran cahaya $b$.

Answer: C

Solution: A. Dari grafik, kita tahu bahwa $a$ pembelokan cahaya besar dan indeks biasnya besar, yaitu $a , b$ Oleh karena itu, A salah; B. Menurut kecepatan rambat $v = \frac { c } { n }$, indeks bias kecepatan gelombang besar adalah kecil, yaitu $$ \mathrm { n } _ { \mathrm { a } } > \mathrm { n } _ { \mathrm { b } } $$. $$ \mathrm { v } _ { \mathrm { a } } < \mathrm { v } _ { \mathrm { b } } $$ Oleh karena itu, B salah; C. Menurut rumus sudut kritis $a$, sudut kritis indeks bias besar adalah kecil, dan sudut kritis $a$ adalah kecil, jadi C benar; D. Karena $a$ memiliki indeks bias yang besar dan frekuensi yang besar, maka panjang gelombangnya kecil, sehingga $\Delta x = \lambda \frac { L } { d }$ dapat diketahui dengan menggunakan eksperimen interferometer celah ganda yang sama dengan $a$, pinggiran interferensi cahaya yang lebih sempit daripada cahaya $b$, sehingga D D adalah salah.

Question 20: 22. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah wadah transparan berbentuk persegi panjang yang dii...

22. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah wadah transparan berbentuk persegi panjang yang diisi dengan semacam cairan transparan, ada gelembung bundar di dalam cairan (ada udara di dalam gelembung), seberkas cahaya halus yang ditembakkan tegak lurus ke dinding sisi kiri ke dalam wadah, seberkas cahaya halus di dalam gelembung dibagi menjadi dua berkas cahaya berwarna $M , N$, pernyataan berikut ini benar ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. Indeks bias cairan terhadap cahaya $M$ lebih besar daripada indeks bias cahaya $N$.
  • B. B. $N$ Cahaya bergerak lebih cepat dalam cairan daripada $M$ Cahaya bergerak lebih cepat dalam cairan
  • C. C. Dua cahaya berwarna melewati perangkat interferensi celah ganda yang sama, $N$ dengan jarak yang lebih lebar dari garis-garis cahaya
  • D. D. Frekuensi cahaya $N$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $M$.

Answer: D

Solution: A. Menurut gambar, tingkat pembiasan cahaya $N$ lebih besar daripada cahaya $M$, maka indeks bias zat cair terhadap cahaya $M$ lebih kecil daripada cahaya $N$, jadi A salah; Menurut $$ v = \frac { c } { n } $$ B. Karena indeks bias zat cair untuk cahaya $M$ lebih kecil daripada cahaya $N$, maka kecepatan rambat cahaya $N$ dalam zat cair lebih kecil daripada cahaya $M$, dan oleh karena itu B salah; CD. Karena indeks bias cairan untuk cahaya $N$ lebih kecil daripada cahaya $N$, frekuensi cahaya $M$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $N$, dan frekuensi cahaya $M$ lebih sering daripada frekuensi cahaya $N$. FORMULA_14]] panjang gelombang cahayanya lebih kecil daripada panjang gelombang cahaya $M$. $$ \Delta x = \frac { L } { d } \lambda $$ Menurut $$ \Delta x = \frac { L } { d } \lambda $$, dapat dilihat bahwa dua warna cahaya melewati interferometer celah ganda yang sama, dan jarak pinggiran cahaya [[RUMUS_GARIS]] lebih sempit, sehingga C salah dan D benar.

Question 21: 23. Bahan konvensional memiliki indeks bias positif ($n > 0$). Ada bahan buatan yang dirancang untuk...

23. Bahan konvensional memiliki indeks bias positif ($n > 0$). Ada bahan buatan yang dirancang untuk gelombang elektromagnetik tertentu yang dapat memiliki indeks bias negatif ($n < 0$), yang disebut bahan indeks bias negatif. Dalam kasus bahan semacam itu di udara, sudut datang $i$ dan sudut pembiasan masih memenuhi $\frac { \sin i } { \sin r } = n$, tetapi sinar yang dibiaskan terletak di sisi yang sama dari garis normal seperti sinar datang (sudut pembiasan bernilai negatif dalam kasus ini). Sekarang ada udara yang sejajar dengan permukaan atas dan bawah dari indeks bias negatif material, seberkas gelombang elektromagnetik dari permukaan atasnya ke permukaan bawah bidikan, jika material gelombang elektromagnetik dari indeks bias ${ } ^ { n = - \sqrt { 2 } }$, dapat dengan benar mencerminkan jalur perambatan gelombang elektromagnetik melalui diagram skematik material adalah ( )

  • A. A. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-005.jpg)
  • B. B. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-006.jpg)
  • C. C. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-007.jpg)
  • D. D. ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-008.jpg)

Answer: C

Solution: A. Pertanyaan memberikan informasi bahwa "sinar pembiasan dan sinar datang cahaya berada pada sisi yang sama dari garis normal", jadi A salah. BCD.Berdasarkan hukum pembiasan cahaya, indeks bias adalah $$ n = | - \sqrt { 2 } | = \frac { \sin \alpha } { \sin \beta } $$ Indeks bias adalah $$ n = | - \sqrt { 2 } | = \frac { \sin \alpha } { \sin \beta } $$ pada sisi yang sama dari sudut pembiasan lebih kecil dari sudut datang, jadi C benar, BD salah.

Question 22: 24. Pelangi terbentuk apabila cahaya matahari memasuki tetesan air, dibiaskan satu kali, kemudian di...

24. Pelangi terbentuk apabila cahaya matahari memasuki tetesan air, dibiaskan satu kali, kemudian dipantulkan pada bagian belakang tetesan, dan akhirnya dibiaskan lagi ketika meninggalkan tetesan. Gambar di bawah ini adalah diagram pembentukan pelangi, seberkas cahaya putih L dari kiri ke dalam tetesan air, $a , b$ adalah pemotretan cahaya putih $a , b$ adalah dua garis cahaya putih monokromatik yang dipantulkan dan dibiaskan satu kali dan dua kali setelah memasuki tetesan air. Dalam hal ini, ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg) adalah ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-002.jpg)

  • A. A. Frekuensi cahaya $a$ lebih kecil daripada frekuensi cahaya $b$.
  • B. B. $a , b$ Panjang gelombang cahaya menjadi lebih panjang saat berpindah dari udara ke tetesan air.
  • C. C. Dari medium yang sama ke udara, cahaya $a$ lebih rentan terhadap pemantulan total daripada cahaya $b$.
  • D. D. Melalui perangkat interferensi celah ganda yang sama, jarak pinggiran yang berdekatan dari cahaya $a$ lebih besar daripada cahaya $b$

Answer: C

Solution: A. Dari diagram jalur cahaya, kita dapat melihat bahwa tingkat pembiasan cahaya $a$ lebih besar daripada cahaya $b$, dan dapat dilihat bahwa indeks bias tetesan air lebih besar daripada cahaya $a$, sehingga frekuensi cahaya $a$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $b$, sehingga A salah; A. Dari diagram jalur cahaya, kita dapat melihat bahwa tingkat pembiasan cahaya $a$ lebih besar daripada cahaya $b$. FORMULA_4]] lebih besar daripada frekuensi cahaya $b$, jadi A salah; B. Cahaya $a , b$ memiliki kecepatan gelombang yang lebih kecil dan frekuensi yang sama ketika memasuki tetesan air dari udara. Menurut $\lambda = \frac { v } { f }$, panjang gelombang menjadi lebih pendek, jadi B salah; C. Menurut $\sin C = \frac { 1 } { n }$, kita dapat mengetahui bahwa sudut kritis cahaya ${ } _ { a }$ lebih kecil daripada cahaya ${ } _ { b }$, yaitu, ${ } _ { a }$ lebih mudah menyebabkan pemantulan total dibandingkan cahaya ${ } _ { b }$. Pemantulan total lebih mudah terjadi daripada cahaya ${ } _ { b }$; D. Karena frekuensi cahaya ${ } _ { a }$ lebih besar daripada cahaya ${ } _ { b }$, maka panjang gelombang cahaya ${ } _ { a }$ lebih kecil daripada cahaya [[INLINE_FORMULA_16] INLINE_FORMULA_17]], dapat dilihat bahwa melalui interferometer celah ganda yang sama, jarak antara pinggiran yang berdekatan dari cahaya $a$ lebih kecil daripada cahaya $b$, sehingga D salah.

Question 23: 25. Pernyataan berikut ini benar

25. Pernyataan berikut ini benar

  • A. A. Cahaya dari suatu medium ke medium lain, cahaya pada antarmuka untuk mengubah arah perambatan fenomena yang disebut pembiasan cahaya
  • B. B. Indeks refraktif sebanding dengan sinus sudut pembiasan.
  • C. C. Di dalam air, cahaya biru bergerak lebih cepat daripada cahaya merah
  • D. D. Pemantulan total dapat terjadi jika sudut datangnya cukup besar

Answer: A

Solution: A. cahaya dari suatu medium ke medium lain, cahaya pada antarmuka mengubah arah perambatan yang disebut fenomena pembiasan cahaya, jadi A benar; B. Indeks bias terkait dengan medium, dan sudut datang dan sudut pembiasan tidak ada hubungannya, jadi B salah; C. Indeks bias cahaya biru besar, menurut $n = \frac { c } { v }$ dapat diperoleh, kecepatan rambat cahaya biru dalam air lebih kecil dari cahaya merah, jadi C kesalahan; D. Cahaya hanya dari medium padat cahaya ke medium jarang cahaya, dan sudut datangnya lebih besar dari sudut kritis, pantulan total dapat terjadi. Insiden cahaya dari medium yang jarang cahaya ke medium yang padat cahaya, terlepas dari sudut datangnya, tidak akan terjadi pemantulan total, jadi kesalahan D.

Question 24: 26. Dilapisi dengan film kaca tembus pandang sebagai dinding sebagai pengganti kaca berwarna, cahaya...

26. Dilapisi dengan film kaca tembus pandang sebagai dinding sebagai pengganti kaca berwarna, cahaya kuning dan hijau dapat masuk ke dalam ruangan tanpa hambatan, sehingga orang di dalam gedung dapat melihat sekilas pemandangan di luar, sedangkan orang di luar hanya dapat dilihat dari pantulan cahaya biru-ungu dari langit dan awan, di bagian dalam gedung sulit untuk mengintip situasi. Mengenai fenomena ini, pernyataan berikut ini adalah benar

  • A. A. Fenomena ini terkait dengan interferensi cahaya
  • B. B. Fenomena ini memiliki penyebab yang sama seperti fatamorgana
  • C. C. Fenomena ini disebabkan oleh pantulan total cahaya biru-ungu
  • D. D. Fenomena ini memiliki penyebab yang sama dengan titik terang Poisson.

Answer: A

Solution: A. Prinsip kerja film permeabel adalah fenomena interferensi cahaya. Cahaya memiliki dualitas gelombang-partikel, yaitu gelombang cahaya dan gelombang mekanis dapat diganggu, di depan lensa dilapisi dengan lapisan film permeabel (umumnya kalsium fluorida), ketika cahaya disinari pada film ini, jika ketebalan film sama dengan cahaya yang datang pada film permeabel dalam seperempat panjang gelombang, maka cahaya yang dipantulkan di permukaan depan dan belakang film akan terganggu dengan cahaya untuk mengimbangi satu sama lain, mengurangi cahaya yang dipantulkan, A benar; B. Fatamorgana disebabkan oleh ketidakhomogenan udara, cahaya dalam media yang tidak homogen tidak merambat dalam garis lurus, terjadinya pembiasan cahaya dan pantulan total yang disebabkan oleh, B kesalahan; C. Syarat terjadinya pemantulan total adalah cahaya dari medium padat cahaya masuk ke medium jarang cahaya, sehingga oleh udara (medium jarang cahaya) masuk ke dalam kaca (medium padat cahaya) cahaya biru dan ungu tidak dapat terjadi pemantulan total, C salah; D. Titik terang Poisson disebabkan oleh difraksi cahaya dan fenomena optik, adalah ketika diameter iradiasi cahaya monokromatik kurang dari atau sama dengan panjang gelombang sumber cahaya pelat buram, akan ada cincin garis-garis difraksi terang dan gelap pada layar cahaya setelah pelat, dan di tengah lingkaran akan ada titik terang yang lebih kecil, kesalahan D.

Question 25: 27. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, pernyataan yang benar tentang gambar berikut ini adalah !...

27. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, pernyataan yang benar tentang gambar berikut ini adalah ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-019.jpg) Gambar A ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-020.jpg) Gambar B ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-021.jpg) Gambar C ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-022.jpg) Gambar D

  • A. A. Seperti ditunjukkan pada Gambar A, $3 D$, prinsip film stereoskopis adalah fenomena polarisasi cahaya
  • B. B. Seperti ditunjukkan pada Gambar B, garis-garis berwarna pada film sabun adalah fenomena pembiasan cahaya
  • C. C. Seperti ditunjukkan pada Gambar C, sumpit tampak "patah" karena fenomena pemantulan total.
  • D. D. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar D, prinsip serat optik adalah menggunakan fenomena interferensi cahaya

Answer: A

Solution: A. Film stereoskopik adalah penggunaan prinsip polarisasi cahaya untuk melihat film stereoskopik perlu memakai kacamata khusus, lensa kacamata yang terbuat dari dua polarisator, memungkinkan getaran cahaya tidak sama arahnya, A benar; B. Garis-garis berwarna pada film sabun adalah dua permukaan film sabun yang dipantulkan kembali akibat interferensi cahaya, B salah; C. Fenomena sumpit tampak "patah" adalah karena terjadinya pembiasan cahaya, C salah; D. Prinsip serat optik adalah menggunakan prinsip pemantulan total cahaya, D kesalahan.

Question 26: 28. Berkenaan dengan cahaya merah dan ungu, pernyataan berikut ini benar ( Pemantulan total juga...

28. Berkenaan dengan cahaya merah dan ungu, pernyataan berikut ini benar ( Pemantulan total juga harus terjadi

  • A. A. Frekuensi cahaya merah lebih besar daripada frekuensi cahaya violet
  • B. B. Kecepatan cahaya merah lebih kecil daripada kecepatan cahaya ungu dalam kaca yang sama
  • C. C. Cahaya merah dan ungu merambat dengan kecepatan yang sama dalam ruang hampa udara.
  • D. D. Apabila cahaya merah dan ungu diproyeksikan dari kaca ke udara pada sudut datang yang sama, jika cahaya ungu hanya mampu mengalami pemantulan total, maka cahaya merah

Answer: C

Solution: Panjang gelombang cahaya merah lebih besar dari panjang gelombang cahaya ungu, semakin panjang panjang gelombang, semakin kecil frekuensinya, sehingga frekuensi cahaya merah lebih kecil dari frekuensi cahaya ungu, kesalahan A; frekuensi cahaya merah kecil, indeks biasnya kecil, menurut $v = \frac { c } { n }$, kecepatan rambat cahaya merah di blok kaca besar, menurut $\sin C = \frac { 1 } { n }$ tahu, cahaya ungu besar frekuensinya, sudut kritisnya kecil, cahaya ungu hanya mampu Terjadi pemantulan total, cahaya merah tidak akan terjadi pemantulan total, kesalahan BD; setiap warna cahaya dalam ruang hampa kecepatan rambatnya sama dengan kecepatan cahaya, C benar.

Question 27: 29. Dalam sebuah percobaan untuk mengamati pemantulan total cahaya, sebuah penunjuk laser digunakan ...

29. Dalam sebuah percobaan untuk mengamati pemantulan total cahaya, sebuah penunjuk laser digunakan untuk menyinari sinar laser dari titik $A$ pada bagian tengah balok kaca berbentuk setengah lingkaran pada titik $O$, dan dua berkas cahaya tipis ditemukan di titik $O B , O C$. Ketika berkas cahaya $A O$ diputar searah jarum jam dengan sudut kecil $\theta , O B , O C$ di sekitar titik $O$, maka berkas cahaya tersebut juga akan berputar. Kemudian ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg)

  • A. A. Sinar $O B$ berputar searah jarum jam dengan sudut yang lebih besar dari $\theta$.
  • B. B. Balok $O C$ berbelok berlawanan arah jarum jam dengan sudut kurang dari $\theta$
  • C. C. Sinar $O B$ Secara bertahap mencerahkan
  • D. D. Balok $O C$ Meredup secara bertahap

Answer: A

Solution: A. Dari gambar, $O B$ adalah sinar cahaya yang dibiaskan, cahaya dari medium padat cahaya ke medium yang jarang cahaya, sudut datangnya lebih kecil daripada sudut pembiasan, ketika sinar datang $A O$ berbelok searah jarum jam di sekitar titik $O$, $O B$ dibiaskan. $O B$ dibiaskan, dan cahayanya juga berputar searah jarum jam, tetapi lebih cepat, sehingga sinar $O B$ berputar searah jarum jam dengan sudut yang lebih besar daripada $\theta$, A benar; B. Dari diagram, kita dapat melihat bahwa berkas $O C$ adalah sinar cahaya yang dipantulkan, berputar berlawanan arah dengan sinar cahaya yang datang, tetapi berputar dengan kecepatan yang sama, sehingga sudut rotasi berkas $O C$ sama dengan sudut rotasi berkas $\theta , \mathrm { B }$, yang mana salah; CD. Ketika cahaya datang $A O$ berputar ke derajat tertentu, sudut datang sama dengan sudut kritis, refleksi total terjadi, dan cahaya yang dibiaskan menghilang, dan cahaya yang dibiaskan $O B$ berangsur-angsur menjadi lebih gelap dan cahaya yang dipantulkan $O C$ berangsur-angsur menjadi lebih terang dalam prosesnya, CD salah. Kesalahan CD.

Question 28: 30. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, cahaya disuntikkan ke dalam kaca bundar dari titik $A$ dan...

30. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, cahaya disuntikkan ke dalam kaca bundar dari titik $A$ dan dikeluarkan dari titik $B$, jika sudut pembelokan sinar datang sehubungan dengan sinar keluar adalah $30 ^ { \circ } , \mathrm { AB }$, sudut pusat lingkaran busur adalah $120 ^ { \circ }$, sinar keluar adalah $120 ^ { \circ }$, dan pusat lingkaran adalah ${ } ^ { \sqrt { 2 } }$. Pernyataan berikut ini benar () ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-001.jpg)

  • A. A. Indeks bias kaca adalah ${ } ^ { \sqrt { 2 } }$
  • B. B. Indeks bias kaca adalah $\sqrt { 3 }$
  • C. C. Sudut datangnya cahaya di titik A adalah $105 ^ { \circ }$
  • D. D. Indeks bias kaca adalah $\frac { \sqrt { 2 } + \sqrt { 6 } } { 2 }$

Answer: A

Solution:

Question 29: 31. Seberkas cahaya warna kompleks yang terdiri dari $a , b$ dua berkas cahaya monokromatik ditembak...

31. Seberkas cahaya warna kompleks yang terdiri dari $a , b$ dua berkas cahaya monokromatik ditembakkan ke udara dari dalam air dan terpecah menjadi dua berkas cahaya $a , b$, berikut ini adalah pernyataan yang benar tentang dua berkas cahaya monokromatik $a , b$ ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg)

  • A. A. Jika sudut datang cahaya insiden SA di dalam air meningkat, maka cahaya $a$ mengalami pemantulan total terlebih dulu.
  • B. B. Frekuensi $a$ lebih kecil daripada frekuensi optik $b$.
  • C. C. $a$ Cahaya di dalam air memiliki frekuensi yang lebih besar daripada $a$ cahaya di udara.
  • D. D. Di dalam air, cahaya $a$ merambat dengan kecepatan yang lebih kecil daripada cahaya $b$

Answer: B

Solution: Dari pertanyaan, sudut datang i dari kedua sinar adalah sama, yaitu sudut pembiasan $\mathrm { r } _ { \mathrm { a } } < \mathrm { r } _ { \mathrm { b } }$, dan menurut hukum pembiasan, kita tahu bahwa indeks bias $\mathrm { n } _ { \mathrm { a } } < \mathrm { n } _ { \mathrm { b } }$ adalah $\sin C = 1 / n$. Dari [[RUMUS_BAWAH]] kita tahu bahwa sudut kritis cahaya [[RUMUS_BAWAH]] lebih besar. Jika sudut datang $S A$ di dalam air meningkat, sudut datang mencapai sudut kritis $b$ terlebih dahulu, dan kemudian pemantulan total cahaya b terjadi terlebih dahulu. Jika indeks bias cahaya kecil, frekuensi cahaya kecil, jadi B benar. Frekuensi cahaya ditentukan oleh sumber cahaya, tidak bergantung pada mediumnya, maka frekuensi cahaya di dalam air sama besar dengan frekuensi cahaya di udara, jadi C salah. Rumus $\mathrm { v } = \mathrm { c } / \mathrm { n }$ menunjukkan bahwa kecepatan cahaya a di dalam air lebih besar daripada kecepatan cahaya b. Oleh karena itu, D salah.

Question 30: 32. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, dua berkas cahaya monokromatik yang berbeda $P$ dan $Q$ di...

32. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, dua berkas cahaya monokromatik yang berbeda $P$ dan $Q$ diarahkan pada blok kaca setengah lingkaran, dan sinar yang dipancarkan berasal dari pusat lingkaran $O$ titik di sepanjang arah $O F$, yang dari situ diketahui bahwa ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-001.jpg)

  • A. A. Frekuensi cahaya $P$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $Q$.
  • B. B. $Q$ Waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melewati blok kaca ini lebih pendek daripada cahaya $P$
  • C. C. $P , Q$ dua berkas cahaya diarahkan dari air ke udara pada sudut datang yang sama, jika $Q$ cahaya dapat mengalami pemantulan total, maka $P$ cahaya juga harus mengalami pemantulan total
  • D. D. Jika dua berkas cahaya monokromatik $P , Q$ masing-masing diizinkan melewati perangkat interferensi celah ganda yang sama, cahaya $P$ akan membentuk pinggiran interferensi dengan jarak yang lebih besar daripada cahaya $Q$

Answer: D

Solution: A. Dari gambar, cahaya $P$ memiliki tingkat pembiasan yang lebih kecil, indeks bias yang lebih kecil, dan frekuensi yang lebih kecil, dan A salah; B. Dari $v = \frac { C } { n }$, dapat dilihat bahwa cahaya $P$ memiliki kecepatan rambat yang lebih besar di dalam kaca, dan cahaya $P$ memerlukan waktu yang lebih singkat untuk melewati balok kaca dibandingkan cahaya $Q$, dan B salah; C. Dari $\sin C = \frac { 1 } { n }$, $P$ dapat diketahui bahwa sudut kritis untuk pemantulan total cahaya $P$ lebih besar. Oleh karena itu, $P , Q$ dua berkas cahaya ditembakkan dari air ke udara dengan sudut datang yang sama, dan jika cahaya dari $Q$ dipantulkan secara total, maka cahaya dari $Q$ dapat dipantulkan secara total. INLINE_FORMULA_9]] cahaya belum tentu mengalami pemantulan total, C salah; D. Indeks bias cahaya $P$ kecil, dan panjang gelombang yang sesuai besar. Dapat dilihat dari $\Delta x = \frac { L } { d } \lambda$ bahwa jika dua berkas cahaya monokromatik melewati interferometer celah ganda yang sama, jarak pinggiran interferensi antara berkas $P$ lebih kecil daripada jarak pinggiran interferensi antara berkas $P$, dan jarak pinggiran interferensi lebih besar daripada jarak pinggiran interferensi antara kedua berkas, dan pinggiran interferensi lebih kecil daripada jarak pinggiran interferensi antara kedua berkas. Jarak pinggiran interferensi lebih besar daripada cahaya $Q$, D benar.

Question 31: 33. Pernyataan berikut ini tentang fenomena cahaya adalah benar

33. Pernyataan berikut ini tentang fenomena cahaya adalah benar

  • A. A. Lapisan minyak berwarna yang mengambang di permukaan air adalah pembiasan cahaya
  • B. B. Film peningkat transmisi pada lensa kamera, yang mengeksploitasi polarisasi cahaya
  • C. C. Fenomena titik terang Poisson adalah fenomena difraksi cahaya, yang menunjukkan bahwa cahaya memiliki volatilitas
  • D. D. Pelangi yang muncul di langit setelah hujan adalah fenomena interferensi cahaya

Answer: C

Solution: A. Lapisan minyak yang mengambang di permukaan air berwarna, yang merupakan fenomena interferensi lapisan tipis cahaya, jadi A salah; B. Lensa kamera pada film transmitansi, penggunaan interferensi cahaya, jadi B salah; C. Fenomena titik terang Poisson adalah difraksi cahaya, yang mengindikasikan bahwa cahaya memiliki volatilitas, jadi C benar; D. Pelangi di langit setelah hujan, adalah fenomena pembiasan cahaya, jadi D salah.

Question 32: 34. Pola interferensi yang diperoleh dengan cahaya monokromatik $a , b$ dengan frekuensi yang berbed...

34. Pola interferensi yang diperoleh dengan cahaya monokromatik $a , b$ dengan frekuensi yang berbeda ditunjukkan pada Gbr. A dan B. Pernyataan berikut ini tidak benar ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-028.jpg) A ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-003.jpg) B

  • A. A. $a$ Cahaya lebih cenderung terdifraksi secara signifikan
  • B. B. Cahaya monokromatik $a$ bergerak lebih cepat daripada cahaya $b$ di dalam air.
  • C. C. Frekuensi cahaya $a$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $b$.
  • D. D. Sudut kritis cahaya $a$ lebih besar daripada sudut kritis cahaya $b$ ketika terjadi pemantulan total dari medium yang sama ke udara.

Answer: C

Solution: AC. Dari rumus untuk jarak pinggiran interferensi, kita memiliki $$ \Delta x = \frac { l } { d } \lambda $$ Karena diagram dan rumus menunjukkan bahwa panjang gelombang cahaya $a$ lebih besar daripada cahaya $b$, maka cahaya $a$ lebih mungkin terdifraksi secara signifikan. Dari rumus $$ c = \lambda v $$ terlihat bahwa frekuensi cahaya $a$ lebih kecil daripada frekuensi cahaya $b$, sehingga A benar dan tidak sesuai dengan pertanyaan, dan C salah dan sesuai dengan pertanyaan; BD . Dari analisis sebelumnya, frekuensi cahaya $a$ lebih kecil daripada cahaya $b$, sehingga indeks bias cahaya $a$ lebih kecil, dan indeks bias cahaya $a$ lebih kecil daripada cahaya $a$ sebesar $$ n = \frac { c } { v } $$ Dapat dilihat bahwa cahaya monokromatik $a$ bergerak lebih cepat di dalam air daripada cahaya $b$. Dari rumus sudut kritis, kita memiliki $$ \sin C = \frac { 1 } { n } $$ Karena indeks bias cahaya $a$ kecil, maka sudut kritis cahaya $a$ besar, yaitu, ketika terjadi pemantulan total saat cahaya diinjeksikan ke udara dari medium yang sama, sudut kritis cahaya $a$ lebih besar daripada sudut kritis cahaya $b$. Sudut kritis cahaya $b$ lebih besar daripada sudut kritis cahaya $b$.

Question 33: 35. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sinar yang mengandung dua cahaya monokromatik diproyeksika...

35. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sinar yang mengandung dua cahaya monokromatik diproyeksikan ke dalam kolom setengah lingkaran di sepanjang arah $P O$, dengan $O$ sebagai pusat setengah lingkaran, dan sinar cahaya yang dibiaskan masing-masing keluar dari dua titik $M , N$. Sudut antara $P O$ dan $\alpha = 45 ^ { \circ } , O M$ normal dan sudut antara $\beta = 60 ^ { \circ }$ dan antarmuka $\beta = 60 ^ { \circ }$, kecepatan cahaya dalam ruang hampa ${ } ^ { c } = 3 \times 10 ^ { 8 } \mathrm {~m} / \mathrm { s }$, adalah ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg)

  • A. A. Indeks bias medium ini untuk cahaya dari $M$ adalah $\sqrt { 3 }$
  • B. B. Kecepatan cahaya yang merambat dalam medium ini dari $M$ adalah $\frac { 3 \sqrt { 2 } } { 2 } \times 10 ^ { 8 } \mathrm {~m} / \mathrm { s }$
  • C. C. Lamanya waktu yang dibutuhkan cahaya warna dari titik $M$ untuk melewati kolom ini
  • D. D. Frekuensi cahaya warna dari titik $N$ lebih rendah daripada frekuensi cahaya warna dari titik $M$.

Answer: B

Solution: AB. Berdasarkan hukum pembiasan, medium memiliki indeks pembiasan untuk cahaya yang berasal dari $M$. $P O$ Maka kecepatan cahaya yang merambat melalui medium dari $M$ adalah $$ v = \frac { c } { n } = \frac { 3 \sqrt { 2 } } { 2 } \times 10 ^ { 8 } \mathrm {~m} / \mathrm { s } $$ Oleh karena itu, A salah dan B benar; CD. Dari gambar tersebut, kita tahu bahwa cahaya warna dari titik $N$ dibelokkan lebih banyak, dan indeks biasnya lebih besar, dan dari $v = \frac { c } { n }$, kita tahu bahwa kecepatan gelombang cahaya warna dari titik $N$ lebih kecil, dan jarak yang dilalui cahaya warna di kolom sama, maka cahaya warna dari titik $N$ memerlukan waktu lebih lama untuk melewati kolom, dan cahaya warna dengan indeks bias yang lebih besar memerlukan waktu lebih lama untuk melewati kolom. FORMULA_7]], cahaya warna dari $N$ membutuhkan waktu lebih lama untuk melewati kolom, dan frekuensi cahaya warna dengan indeks bias yang besar tinggi, maka frekuensi cahaya warna dari $N$ lebih tinggi daripada frekuensi cahaya warna dari $M$, sehingga CD salah.

Question 34: 36. Sebuah bola kaca dengan jari-jari $R , O$ sebagai pusat dan $A B$ sebagai diameter ditunjukkan p...

36. Sebuah bola kaca dengan jari-jari $R , O$ sebagai pusat dan $A B$ sebagai diameter ditunjukkan pada gambar, dan di sisi kiri bola terdapat sebuah Layar penutup bersinggungan dengan bola kaca pada $A$. Seberkas cahaya $B M$ dari titik $B$ keluar dari bola kaca di titik $M$, dan berkas cahaya keluar dari bola kaca di titik $A B$ yang sejajar dengan ${ } ^ { Q }$, dan menyinari titik ${ } ^ { Q }$ pada layar penerima. INLINE_FORMULA_7]] pada layar penerima. Sinar lain ${ } ^ { B N }$ dipantulkan secara total pada ${ } ^ { N }$. Mengetahui bahwa $\angle A B M = 30 ^ { \circ }$, kecepatan cahaya yang merambat di ruang hampa adalah $c$, maka pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-009.jpg)

  • A. A. Sudut kritis di mana cahaya mengalami pemantulan total dalam bola kaca ini lebih besar daripada $45 ^ { \circ }$
  • B. B. Waktu yang dibutuhkan cahaya untuk bergerak dari titik ${ } _ { B }$ ke titik $Q$ adalah $\frac { 4 R } { C }$.
  • C. C. Jarak tegas dari titik $N$ ke $A B$ adalah $\frac { 2 \sqrt { 2 } } { 3 } R$
  • D. D. Jika sumber cahaya pada titik $B$ berwarna merah dan digantikan oleh sumber cahaya hijau, maka titik $N$ pada busur tempat terjadinya pemantulan total akan bergeser ke kanan.

Answer: C

Solution: A. Diketahui bahwa $\angle A B M = 30 ^ { \circ }$, sudut datang $\alpha = 30 ^ { \circ }$ dari sinar $\alpha = 30 ^ { \circ }$ pada titik $\alpha = 30 ^ { \circ }$ diketahui dari relasi geometris $\beta = 60 ^ { \circ }$. Sudut pembiasan $\beta = 60 ^ { \circ }$ Maka indeks bias kaca adalah $n = \frac { \sin \beta } { \sin \alpha } = \frac { \sin 60 ^ { \circ } } { \sin 30 ^ { \circ } } = \sqrt { 3 }$ Sinus dari sudut kritis $\sin C = \frac { 1 } { n } = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } < \frac { \sqrt { 2 } } { 2 }$ Jadi $C < 45 ^ { \circ }$ Oleh karena itu, A salah; B. Cahaya merambat pada kaca dengan kecepatan $v = \frac { c } { n }$ Cahaya merambat dari $B$ ke $M$ dalam waktu $t _ { 1 } = \frac { B M } { v } = \frac { 2 R \cos 30 ^ { \circ } } { \frac { c } { n } } = \frac { \sqrt { 3 } n R } { c } = \frac { 3 R } { c }$. Waktu yang dibutuhkan cahaya untuk merambat dari $M$ ke $Q$ $t _ { 2 } = \frac { M Q } { c } = \frac { R - R \sin 30 ^ { \circ } } { c } = \frac { R } { 2 c }$. Maka waktu yang dibutuhkan cahaya untuk merambat dari $\alpha = 30 ^ { \circ }$ ke $\beta = 60 ^ { \circ }$ adalah $n = \frac { \sin \beta } { \sin \alpha } = \frac { \sin 60 ^ { \circ } } { \sin 30 ^ { \circ } } = \sqrt { 3 }$. Oleh karena itu, pilihan B salah; C. Dari soal, kita tahu bahwa sudut kritisnya adalah $C = \angle O N B$ Maka $\sin C = \frac { 1 } { n } = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } , \cos C = \frac { \sqrt { 6 } } { 3 }$ Oleh karena itu, jarak tegas dari titik $N$ ke $A B$ adalah $d = 2 R \cos C \times \sin C = \frac { 2 \sqrt { 2 } } { 3 } R$. C adalah benar; D. Jika sumber cahaya pada titik $B$ berwarna merah, dan digantikan oleh sumber cahaya hijau, indeks bias akan lebih besar, dan sudut kritis akan lebih kecil menurut $\sin C = \frac { 1 } { n }$, maka titik $N$ pada busur yang dipantulkan secara keseluruhan akan bergeser ke kiri, sehingga D salah.

Question 35: 37. Seorang siswa menggunakan blok kaca paralel berikut untuk melakukan percobaan berikut: akan ada ...

37. Seorang siswa menggunakan blok kaca paralel berikut untuk melakukan percobaan berikut: akan ada seberkas cahaya merah dan cahaya ungu dari udara pada permukaan atas blok kaca titik $P$, cahaya masuk ke dalam blok kaca ke dalam divisi internal dua berkas cahaya monokromatik $a , b$, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Diketahui bahwa cahaya yang datang membentuk sudut $\theta = 45 ^ { \circ }$ dengan permukaan atas balok kaca, maka jumlah pernyataan yang benar di bawah ini adalah ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-012.jpg) (1) Waktu rambat cahaya $a$ pada balok kaca lebih besar daripada waktu rambat cahaya $b$ (2) $a$ adalah cahaya ungu dan $b$ adalah cahaya merah. (3) $a , b$ Kedua berkas cahaya sejajar apabila datang dari permukaan bawah blok kaca (4) Cahaya $a$ memiliki lebih banyak energi daripada cahaya $b$ (5) Ketika cahaya $a , b$ melewati rintangan, cahaya $a$ lebih mungkin terdifraksi dibandingkan cahaya $b$. (6) Jika percobaan interferensi celah ganda dilakukan dengan cahaya $a , b$ secara terpisah, jarak pinggiran cahaya $a , b$ bisa jadi sama.

  • A. A. 6
  • B. B. 5
  • C. C. 4
  • D. D. 3

Answer: B

Solution: Menurut hukum pembiasan $$ n = \frac { \sin \left( 90 ^ { \circ } - \theta \right) } { \sin r } $$ Karena sudut pembiasan cahaya $$ n = \frac { 1 } { \sin C } = \frac { 1 } { \sin 53 ^ { \circ } } = \frac { 5 } { 4 } $$ lebih kecil, maka indeks pembiasan cahaya $$ n = \frac { 1 } { \sin i } = \frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 } $$ lebih besar, sehingga $$ A B = \sqrt { R ^ { 2 } + \left( \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } R \right) ^ { 2 } } = \frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 } R $$ adalah cahaya ungu dan $$ v = \frac { A B } { t } = \frac { \frac { 2 \sqrt { 3 } } { 3 } R } { \frac { 2 R } { c } } = \frac { \sqrt { 3 } } { 3 } c $$ adalah cahaya merah, sehingga (2) benar; Menurut hubungan geometris, sudut datang cahaya $a , b$ dari permukaan bawah balok kaca sama dengan sudut pembiasan, maka sudut pembiasan cahaya $a , b$ dari permukaan bawah balok kaca sama dengan sudut datang, yaitu, kedua berkas cahaya sejajar, sehingga (3) benar; menurut ekspresi energi foton $$ \varepsilon = h v $$ Karena $$ n = \sqrt { 3 } $$ adalah cahaya ungu dan $$ n = \frac { \sin \alpha } { \sin r } $$ adalah cahaya merah, dan frekuensi cahaya $$ \sin \alpha = \frac { \sqrt { 3 } } { 2 } $$ lebih besar daripada frekuensi cahaya $$ \alpha = 60 ^ { \circ } $$, maka cahaya $$ n = \frac { c } { v } , v = \lambda f $$ memiliki energi yang lebih besar daripada energi $$ \sin C = \frac { 1 } { n } = \frac { 2 } { 3 } < \frac { \sqrt { 2 } } { 2 } $$. Energi cahaya $a$ lebih besar daripada energi cahaya $b$, jadi (4) benar; Ketika cahaya $a , b$ melewati sebuah rintangan, karena $a$ berwarna ungu dan $b$ berwarna merah, maka panjang gelombang cahaya $a$ lebih kecil daripada cahaya $b$. INLINE_FORMULA_23]] lebih kecil daripada $b$, dan $b$ lebih mungkin terdifraksi daripada $a$, sehingga (5) salah; Menurut $\theta = 45 ^ { \circ }$ Jika percobaan interferensi celah ganda terpisah dilakukan dengan cahaya $a , b$, meskipun panjang gelombang cahaya $a , b$ tidak sama, $L , d$ mungkin juga tidak sama ketika percobaan interferensi celah ganda yang terpisah dilakukan, maka $a , b$ Jarak pinggiran cahaya mungkin sama, jadi (6) benar; Biarkan lebar balok kaca menjadi $d$, dan biarkan sudut pembiasan cahaya menjadi $r$, yang diperoleh sesuai dengan hukum pembiasan $$ n = \frac { \sin \left( 90 ^ { \circ } - \theta \right) } { \sin r } $$ Kecepatan rambat cahaya pada balok kaca adalah $$ v = \frac { c } { n } $$ Jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam balok kaca adalah $$ s = \frac { d } { \cos r } $$ Maka waktu rambat cahaya dalam balok kaca adalah $$ t = \frac { s } { v } $$ Asosiasi tersebut memberikan $$ t = \frac { d \sin \left( 90 ^ { \circ } - \theta \right) } { c \sin r \cos r } = \frac { 2 d \cos 45 ^ { \circ } } { c \sin 2 r } $$ Karena sudut pembiasan cahaya $$ \Delta x = \frac { L } { d } \lambda $$ kecil, maka waktu rambat cahaya $$ n = \frac { \sin \left( 90 ^ { \circ } - \theta \right) } { \sin r } $$ pada blok kaca lebih besar daripada waktu rambat cahaya $$ v = \frac { c } { n } $$, sehingga (1) benar.

Question 36: 38. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya tampak dengan sudut datang $\theta$ ditemb...

38. Seperti yang ditunjukkan pada gambar, seberkas cahaya tampak dengan sudut datang $\theta$ ditembakkan ke udara dari sebuah balok kaca, dan setelah pembiasan, cahaya tersebut dibagi menjadi dua berkas cahaya monokromatik $a , b$. $a , b$ Dibandingkan dengan dua berkas cahaya, pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg)

  • A. A. Indeks bias kaca terhadap cahaya $a$ lebih kecil daripada indeks bias kaca terhadap cahaya $b$.
  • B. B. Pada kaca, cahaya $a$ memiliki kecepatan cahaya yang lebih besar dari $b$
  • C. C. Tingkatkan sudut datang $\theta , b$ Cahaya pertama kali dipantulkan seluruhnya.
  • D. D. $a$ Sudut kritis pantulan total cahaya kurang dari $b$ Sudut kritis pantulan total cahaya

Answer: D

Solution: A. Sudut pembelokan cahaya $a$ besar, dan indeks bias kaca terhadap cahaya $a$ lebih besar daripada indeks bias cahaya $b$, jadi A salah; B. Menurut $v = \frac { c } { n }$, semakin besar indeks bias, semakin kecil kecepatan dalam medium, sehingga dalam kaca, indeks bias cahaya $a$ besar, dan kecepatan cahaya $a$ lebih kecil dari kecepatan cahaya $b$, yang salah; CD. Menurut $\sin C = \frac { 1 } { n } , ~ a$ indeks bias cahaya besar, sudut kritis kecil, dan meningkatkan sudut datang $\theta , ~ a$ cahaya pertama kali mengalami pemantulan total, C salah, D benar.

Question 37: 39. Penampang melintang dari sepotong prisma yang terbuat dari kaca diperlihatkan, di mana $A B O D$...

39. Penampang melintang dari sepotong prisma yang terbuat dari kaca diperlihatkan, di mana $A B O D$ adalah sebuah persegi panjang, $O C D$ adalah busur seperempat lingkaran dengan jari-jari $R$, dan pusat lingkarannya adalah $O$. Sinar laser merah datang dari sebuah titik pada permukaan $A B$ dengan sudut $\theta = 60 ^ { \circ }$ Sinar laser memasuki prisma dan kemudian menembak pada sudut kritis pada permukaan $B C$ titik $O$, dan bagian dari jalur optik ditunjukkan pada gambar. Pernyataan berikut ini benar ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-005.jpg)

  • A. A. Ada kemungkinan bahwa laser merah dipantulkan sepenuhnya pada sisi $C D$.
  • B. B. Indeks bias laser merah dalam prisma adalah $\frac { \sqrt { 7 } } { 2 }$
  • C. C. Sinar laser merah bergerak dua kali lebih cepat dalam prisma dibandingkan $\sqrt { 3 }$ dalam ruang hampa.
  • D. D. Jika sudut datangnya tetap sama dan laser hijau diubah, pantulan total tidak mungkin terjadi pada sisi $B C$.

Answer: B

Solution: A. Jalur optik laser merah dalam prisma ditunjukkan dalam gambar ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-022.jpg) Setelah refleksi total pada $O$, cahaya laser merah diarahkan ke sisi $C D$ di sepanjang jari-jari, dan cahaya diarahkan di sepanjang arah normal antarmuka, sehingga cahaya tidak mengubah arah propagasi, dan refleksi total tidak terjadi pada sisi $C D$, jadi A salah; B. Indeks bias cahaya laser merah adalah $n$, dan sudut pembiasan pada sisi $A B$ adalah $r$, menurut ilmu matematika, sudut datangnya cahaya pada sisi $B C$ adalah $B C$. $$ i = C = 90 ^ { \circ } - r $$ Pada titik datang, menurut hukum pembiasan $$ n = \frac { \sin 60 ^ { \circ } } { \sin r } $$ solusinya adalah $$ \sin r = \frac { \sqrt { 3 } } { 2 n } $$ Karena sinar laser merah hanya dipantulkan sepenuhnya pada permukaan $B C$, menurut persamaan sudut kritis $$ \sin C = \sin \left( 90 ^ { \circ } - r \right) = \frac { 1 } { n } $$ solusinya adalah $$ \cos r = \frac { 1 } { n } $$ Juga dengan matematika $$ \sin ^ { 2 } r + \cos ^ { 2 } r = 1 $$ Mengganti data dan menyelesaikan secara asosiatif, kita mendapatkan $$ n = \frac { \sqrt { 7 } } { 2 } $$ ## Oleh karena itu, B adalah benar; C. Menurut rumus $\sin C = \frac { 1 } { n }$, kita bisa mendapatkan $O$ Oleh karena itu, C salah; D. Menurut spektrum elektromagnetik, frekuensi cahaya merah lebih kecil dari frekuensi cahaya hijau, sehingga indeks bias cahaya merah lebih kecil dari indeks bias cahaya hijau, yaitu $$ n _ { \text {红 } } < n _ { \text {绿 } } $$ Menurut hukum pembiasan $$ \mathrm { v } _ { \mathrm { a } } < \mathrm { v } _ { \mathrm { b } } $$, sudut pembiasan cahaya pada permukaan $$ v = \frac { c } { n } $$ memenuhi $$ n _ { \text {红 } } < n _ { \text {绿 } } $$. $$ r _ { \text {红 } } > r _ { \text {绿 } } $$ Maka sudut datang cahaya pada bidang $B C$ adalah $$ r _ { \text {红 } } > r _ { \text {绿 } } $$. $$ i _ { \text {红 } } < i _ { \text {绿 } } $$ Menurut rumus sudut kritis $$ n = | - \sqrt { 2 } | = \frac { \sin \alpha } { \sin \beta } $$, hubungan sudut kritis cahaya pada bidang $$ \Delta x = \frac { l } { d } \lambda $$ adalah $$ C _ { \text {红 } } > C _ { \text {绿 } } $$ Karena cahaya merah diarahkan pada titik $O$ pada permukaan $B C$ pada sudut kritis, maka cahaya laser hijau akan dipantulkan secara total pada sisi $B C$ saat sudut datangnya konstan, sehingga D salah.

Question 38: 40 . Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah drum penyimpanan oli berbentuk silinder memiliki d...

40 . Seperti yang ditunjukkan pada gambar, sebuah drum penyimpanan oli berbentuk silinder memiliki diameter dasar $A B = 8 d$ dan tinggi $B C = 6 d$. Ketika tidak ada oli di dalam drum, titik $E$ terlihat dari titik $A$ di tepi bawah drum. Ketika kedalaman minyak di dalam tong sama dengan setengah dari tinggi tong, masih melihat sepanjang arah $E A$, titik di bagian bawah tong tepat terlihat $F , F , A$ Kedua titik tersebut dipisahkan oleh jarak $\frac { 7 } { 4 } d$, maka indeks bias minyak adalah ( ) ![](/images/questions/phys-geometric-optics/image-004.jpg) Tugas Fisika Sekolah Menengah Atas 30 Oktober 2025

  • A. A. $n = \frac { 4 } { 3 }$
  • B. B. $n = \sqrt { 2 }$
  • C. C. $n = \sqrt { 3 }$
  • D. D. $n = \frac { 5 } { 3 }$

Answer: A

Solution: Misalkan titik perpotongan sinar cahaya dan permukaan minyak adalah titik $O$, hubungan geometris dapat diketahui $A C$ Jaraknya adalah $10 d$, sudut datang dan sudut pembiasannya adalah $\theta _ { 1 } , \theta _ { 2 }$, sehingga nilai sinus sudut datang adalah ${ } ^ { \theta _ { 1 } }$. RUMUS_9]] nilai sinus adalah $$ \sin \theta _ { 1 } = \frac { 4 d } { 5 d } = \frac { 4 } { 5 } $$ Relasi geometris menunjukkan bahwa jarak $O F$ adalah $B C = 6 d$ Oleh karena itu, sinus dari sudut pembiasan adalah $$ \sin \theta _ { 2 } = \frac { 4 d - \frac { 7 } { 4 } d } { x _ { O F } } = \frac { 3 } { 5 } $$ Oleh karena itu, indeks bias $$ n = \frac { \sin \theta _ { 1 } } { \sin \theta _ { 2 } } $$ Menggabungkan solusi di atas menghasilkan $$ n = \frac { 4 } { 3 } $$
Kembali ke Topik

Geometric Optics

几何光学

38 Soal Latihan

Berlatih dengan soal berbahasa Mandarin untuk mempersiapkan ujian CSCA. Anda dapat mengaktifkan/menonaktifkan terjemahan saat berlatih.

Ringkasan Topik

Optik geometris mempelajari hukum-hukum cahaya yang merambat dalam garis lurus melalui medium homogen, dengan fokus pada fenomena refleksi, refraksi, dan pemantulan total cahaya serta aplikasinya. Dalam ujian Fisika CSCA, bagian ini sering kali diujikan bersama dengan diagram jalur cahaya, yang mengharuskan kandidat untuk dapat menganalisis perilaku cahaya pada antarmuka media yang berbeda dan membandingkan sifat perambatan cahaya berwarna yang berbeda. Pertanyaan biasanya melibatkan perhitungan dan penilaian pada konsep-konsep seperti indeks pembiasan, sudut kritis dan kecepatan cahaya.

Jumlah Soal:38

Poin Penting

  • 1Penerapan hukum pemantulan dan pembiasan cahaya (hukum Snell)
  • 2Kondisi untuk Pemantulan Total dan Perhitungan Sudut Kritis
  • 3Perbandingan indeks refraksi berbagai warna cahaya (misalnya merah dan ungu) dan analisis jalur cahaya
  • 4Perubahan jalur dan laju perambatan cahaya dalam media multilayer

Tips Belajar

Kemahiran dalam rumus indeks bias n = c/v dan hukum Snell n₁sinθ₁ = n₂sinθ₂, dan lebih banyak latihan dalam topik analisis perilaku cahaya dalam konteks diagram jalur cahaya.

Bisa soal satuan ≠ Lulus ujian

Ujian simulasi lengkap sesuai silabus resmi, gabungan topik seperti ujian asli

Dapatkan Ujian Simulasi →

Sumber Belajar Terkait

Panduan Fisika
Materi persiapan ujian lengkap
Glosarium Fisika
Tinjau istilah dan konsep terkait

Jelajahi latihan mata pelajaran lainnya:

Latihan MatematikaLatihan Kimia