Dưới đây là lời giải ngắn gọn từng câu:
Câu 20:
a) Khi có hiện tượng phản xạ toàn phần, góc phản xạ r = góc tới i.
Do đó, r = 55°.
b) Tia sáng từ không khí vào nước đá, biết i = 60°, r = 42°.
Chiết suất nước đá:
n = sin i / sin r = sin 60° / sin 42° = (√3/2) / 0.6691 ≈ 0.866 / 0.6691 ≈ 1.29.
Câu 4:
a) Dưới ánh nắng mặt trời (ánh sáng trắng), bông hoa cúc có màu vàng vì nó hấp thụ các màu khác, chỉ phản xạ ánh sáng vàng.
b) Khi chiếu ánh sáng đỏ, hoa sẽ phản xạ ánh sáng đỏ nên nhìn thấy màu đỏ.
Câu 5:
Vật AB cao 8 cm, f = 20 cm, vật cách thấu kính 30 cm.
Dùng công thức thấu kính hội tụ: 1/f = 1/d + 1/d'
=> 1/20 = 1/30 + 1/d'
=> 1/d' = 1/20 - 1/30 = (3-2)/60 = 1/60
=> d' = 60 cm.
a) Vẽ ảnh thật, đảo ngược, lớn hơn vật, cách thấu kính 60 cm.
b) Khoảng cách từ ảnh đến thấu kính là 60 cm.
c) Tỉ số ảnh/vật: M = d'/d = 60/30 = 2.
Chiều cao ảnh: h' = M × h = 2 × 8 = 16 cm.
Câu 6:
Vật AB cao 8 cm, thấu kính phân kỳ f = -20 cm, vật cách thấu kính 20 cm.
Dùng công thức thấu kính:
1/f = 1/d + 1/d' => 1/(-20) = 1/20 + 1/d'
=> 1/d' = -1/20 - 1/20 = -2/20 = -1/10
=> d' = -10 cm (âm nghĩa là ảnh ảo cùng phía vật).
a) Ảnh A'B' là ảnh ảo, nhỏ hơn vật.
b) Khoảng cách ảnh đến thấu kính là 10 cm.
c) Khoảng cách vật đến ảnh: |20 - (-10)| = 30 cm.
d) Tỉ số ảnh/vật: M = d'/d = -10/20 = -0.5.
Chiều cao ảnh: h' = M × h = -0.5 × 8 = -4 cm (âm nghĩa ảnh ngược chiều vật).
Câu 7:
Thấu kính hội tụ f = 20 cm, A'B' = 4AB.
a) Với ảnh thật: M = -4 (ảnh ngược chiều vật).
M = d'/d = 4 => d' = 4d.
Công thức thấu kính: 1/f = 1/d + 1/d' = 1/d + 1/(4d) = 5/(4d)
=> 5/(4d) = 1/20 => d = 25 cm.
Vậy vật cách thấu kính 25 cm, ảnh cách thấu kính d' = 4 × 25 = 100 cm.
Với ảnh ảo: M = +4.
M = d'/d = 4 => d' = 4d.
Công thức: 1/f = 1/d + 1/d' = 1/d + 1/(4d) = 5/(4d)
=> 5/(4d) = 1/20 => d = 25 cm.
Tuy nhiên, với ảnh ảo qua thấu kính hội tụ, d' phải âm, không phù hợp với M = +4, do đó ảnh ảo ở trường hợp khác.
b) Khoảng cách ngắn nhất giữa vật và ảnh thật khi vật đặt tại 2f = 40 cm, ảnh tại 2f = 40 cm,
khoảng cách ngắn nhất là d + d' = 2f + 2f = 80 cm.
Câu 8:
Thấu kính phân kỳ, ảnh nhỏ hơn vật, ảnh lớn bằng 1/4 vật ở vị trí vật cách thấu kính d.
Khi vật lại gần thấu kính 5 cm, ảnh lớn bằng 1/3 vật.
Gọi tiêu cự f (<0), vật cách thấu kính ban đầu là d.
Tỉ số ảnh/vật: M = d'/d
Công thức thấu kính: 1/f = 1/d + 1/d'
Mặt khác, M = d'/d, nên d' = M d.
Thay vào công thức: 1/f = 1/d + 1/(M d) = (1 + 1/M)/d
=> d = f (1 + 1/M)
Với M1 = 1/4:
d1 = f (1 + 1/(1/4)) = f (1 + 4) = 5f
Với M2 = 1/3 khi vật cách thấu kính d2 = d1 - 5 = 5f - 5
=> d2 = f (1 + 1/(1/3)) = f (1 + 3) = 4f
Từ đó: 5f - 5 = 4f => f = 5 cm.
Tiêu cự thấu kính f = -5 cm (thấu kính phân kỳ nên f âm).
Khoảng cách ban đầu d1 = 5f = 5 × (-5) = -25 cm (âm nghĩa vật đặt ở phía bên kia thấu kính).
Tóm lại: tiêu cự f = -5 cm, vật cách thấu kính ban đầu 25 cm (phía vật).
---
Nếu cần, tôi có thể vẽ hình minh họa hoặc giải thích chi tiết hơn!