Giải Bài 5.10 trang 17 SBT Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

Phân tích hiện tượng

Khi ánh sáng truyền từ một điểm $S$ ở đáy hồ (trong nước) đi lên và ló ra ngoài không khí, tại mặt phân cách nước – không khí xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

a) Vẽ đường đi của tia sáng

- Xét một điểm $S$ ở đáy hồ. Từ $S$ có nhiều tia sáng truyền tới mặt nước.
- Vì ánh sáng truyền từ nước (chiết quang hơn) sang không khí (chiết quang kém hơn) nên tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến, tức là góc khúc xạ $r$ lớn hơn góc tới $i$ ($r > i$).

```
Không khí S'(ảnh)
____________o________________ mặt nước
/| / :\n / | / : (tia khúc xạ ló ra, lệch xa pháp tuyến)
/ | / :
Nước | / :
| / :
| / :
| / :
| / :
| / :
|/ :
o----------- (đáy hồ)
S (điểm thật ở đáy)
```

b) Giải thích vì sao đáy hồ "gần mặt nước hơn"

- Mắt người ở trong không khí chỉ nhận được các tia khúc xạ. Theo thói quen, mắt luôn cho rằng ánh sáng truyền theo đường thẳng, nên nó nhìn theo phương của tia khúc xạ đi vào mắt.
- Kéo dài các tia khúc xạ (đi vào mắt) theo đường thẳng ngược trở lại phía dưới mặt nước, chúng cắt nhau tại điểm $S'$ nằm cao hơn điểm $S$ thật, tức là $S'$ gần mặt nước hơn $S$.
- $S'$ chính là ảnh ảo của điểm $S$ mà mắt người nhìn thấy.

Kết luận: Do tia sáng từ đáy hồ bị khúc xạ (lệch xa pháp tuyến) khi ló ra khỏi mặt nước, mắt nhìn theo phương tia khúc xạ nên thấy ảnh $S'$ của đáy hồ dâng lên gần mặt nước hơn so với vị trí thật. Vì vậy ta luôn thấy hồ bơi nông hơn độ sâu thực của nó.

Đáp số