Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

Trong thực tế chúng ta thường thấy một số hiện tượng có liên quan đến ánh sáng. Chẳng hạn như các hiện tượng sau:
ĐẶT VẤN ĐỀ
PHẦN HAI: QUANG HÌNH HỌC
CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG.
SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
Chiết suất tỉ đối
Chiết suất tuyệt đối ( chiết suất)
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:
Hãy quan sát một số hình ảnh và thí nghiệm mô phỏng sau đây, cho nhận xét?
→ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường
trong suốt khác nhau.
1. HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:
Ta gọi:
2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
* SI: tia tới; I: điểm tới
* NIN’: pháp tuyến với mặt phân cách tại I
* IR: tia khúc xạ
* i: góc tới; r: góc khúc xạ.
Mặt phẳng làm bởi tia tới
với pháp tuyến được gọi là mặt phẳng tới.
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
Nội dung:
2. ĐỊNH LUẬT SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
a. Thí nghiệm: Môi trường 1: Không khí Môi trường 2: Thủy tinh
b. Kết quả
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của sinr và sini
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.

+ Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:
Nội dung:
2. ĐỊNH LUẬT SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
c. Định luật khúc xạ ánh sáng:
Đề - các
Xnen
Trong thực tế, hiện tượng khúc ánh sáng có một số ứng dụng để giải thích một số hiện tượng hoặc chế tạo các dụng cụ quang học:
n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới.
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
n21 > 1 r < i
n21 < 1 r > i
Tia khúc xạ đi gần pháp tuyến hơn tia tới
Tia khúc xạ đi xa pháp tuyến hơn tia tới
Môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới
Môi trường khúc xạ chiết quang kém môi trường tới
1. Chiết suất tỉ đối
(1)
(1)
(2)
(2)
2. Chiết suất tuyệt đối:
- Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
- Chiết suất của chân không là 1.
- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.
- Chiết suất của không khí là 1,000293.
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
- Công thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc ánh sáng:
Trong đó:
c: tốc độ ánh sáng trong chân không;
: tốc độ ánh sáng trong môi trường.
- Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối:
Trong đó:
n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2);
n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường (1).
- Định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng:
n1sini = n2sinr
2. Chiết suất tuyệt đối
Chú ý:
- Nếu i và r nhỏ hơn 100 thì:
- Trường hợp i = 00 thì r = 00  tia sáng chiếu vuông góc mặt phân cách thì không xảy ra hiện tượng khúc xạ.
- Ý nghĩa chiết suất: Cho biết tốc độ truyền ánh sáng trong các môi trường trong suất luôn nhỏ hơn tốc độ ánh sáng truyền trong chân không.
n1i = n2r
Do đó ta được:
S
I
n1
n2
R
K
Hãy quan sát đường truyền của tia sáng cho nhận xét?
K
J
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
* Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng: sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ.
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
CỦNG CỐ
Khúc xạ ánh sáng: Hiện tượng lệch phương của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
Định luật khúc xạ ánh sáng:
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:
Chiết suất:
-Chiết suất tuyệt đối:
-Chiết suất tỉ đối:
Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng:
S
K
I
N
N`
P
S
K
I
N
P
i
r
i
i’
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hiện tượng phản xạ ánh sáng
C7: Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
SAI
ĐÚNG
SAI
SAI
A. Góc tới i lớn hơn góc khúc xạ r
B. Góc tới i nhỏ hơn góc khúc xạ r.
C. Góc tới i bằng góc khúc xạ r.
D. Góc tới i tỉ lệ với góc khúc xạ r.
Câu 1: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
CỦNG CỐ
ĐÚNG
SAI
SAI
SAI
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. bằng 1.
D. luôn lớn hơn 0.
Câu 2: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng:
CỦNG CỐ
Câu 3. Khi xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Hãy xác định các giá trị còn lại trong bảng sau?
45o
1,5
23o
1
n1
n2
i
r
CỦNG CỐ
D. i = 700
SAI
SAI
ĐÚNG
SAI
A. i = 420.
B. i = 62,50
C. i = 48,50
Câu 4: Chùm tia sáng hẹp đi từ không khí (n = 1) tới bề mặt một môi trường trong suốt ( n = 1,5) sẽ có một phần phản xạ và một phần khúc xạ. Góc tới i để tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc là:
CỦNG CỐ
2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
a. Thí nghiệm:
S
R
r
i
S
S
R
R