Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
(1)
(2)
Hình 44.1 Chùm sáng bị gãy khúc khi đi vào trong nước
Nhận xét phương của chùm tia (2) so với phương chùm tia (1) ?
Chùm tia (2) bị đổi phương so với chùm tia (1) khi đi qua mặt phân cách.
Chùm tia sáng (1) được gọi là chùm tia tới.
Chùm tia sáng (2) gọi là chùm tia khúc xạ
Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi trường truyền sáng
Các khái niệm
+ NIN’ pháp tuyến
+ SI tia tới; i góc tới
+ IR tia khúc xạ; r góc khúc xạ
+ mp (SI,NIN’) là mp tới
+ Mặt lưỡng chất (xy)
x
y
1. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng
2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
a. Thí nghiệm
Mục đích: Tìm mối quan hệ giữa góc tới i và góc khúc xạ r
Dụng cụ:
+ Tấm kính mờ
+ Bản trụ D thủy tinh trong suốt
+ Nguồn sáng S
+ Thước tròn chia độ
Tiến hành thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm
Nếu bỏ qua sai số, ta có:
Hằng số
b. Định luật
Nội dung định luật:
● Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
● Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới
● Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là một hằng số
- Biểu thức:
Trong đó n phụ thuộc vào môi trường khúc xạ và môi trường tới
(1)
Nếu n > 1 sini > sinr i > r (với 00≤ i, r <900). Tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn tia tới, ta nói môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới.
Nếu n <1 sini < sinr i < r (với 00≤ i, r <900). Tia khúc xạ đi xa pháp tuyến hơn tia tới, ta nói môi trường khúc xạ kém chiết quang hơn môi trường tới.
3. Chiết suất của môi trường
a. Chiết suất tỉ đối
Từ công thức định luật khúc xạ (1), n là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ và môi trường tới.
Ta có
v1, v2: tốc độ ánh sáng qua môi trường 1, 2
(2)
b. Chiết suất tuyệt đối
Vận tốc ánh sáng trong chân không là c
Theo định nghĩa chiết suất tỉ đối, ta có:
n1/chân không =
Vậy n1/chân không được gọi là chiết suất tuyệt đối của môi trường
Định nghĩa chiết suất tuyệt đối: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không
Từ đó suy ra:
Bảng 44.2 Chiết suất tuyệt đối của một số chất
Nhận xét: Vì v1, v2 < c, suy ra n1, n2 > 1. Vì vậy chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hơn 1
Suy ra
(3)
Nếu đặt i = i1, r = i2, ta có định luật khúc xạ viết dưới dạng đối xứng:
n1sini1 = n2sini2
(4)
R
4. Ánh sáng của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh
sáng qua mặt phân cách hai môi trường
O’ là ảnh ảo của O. Đặt mắt ngoài không khí sao cho chùm khúc xạ trên đi vào mắt, ta có cảm giác đáy cốc được nâng cao hơn so với bình thường.
Hình 44.5 Ảnh của một điểm sáng O ở đáy một cốc nước
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng sẽ truyền ngược lại theo đường đó
S
I
n1
n2
R
K
J
5. Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng
S(SIJKR)R
R(RKJIS)S
Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Định luật khúc xạ ánh sáng
Biểu thức định luật:



Chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối




Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
v1
v2
=
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 1: Chọn câu đúng
Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới
Luôn lớn hơn 1
luôn nhỏ hơn 1
bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới
bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 2: Chọn câu đúng
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng
Luôn lớn hơn 1
luôn nhỏ hơn 1
bằng 1
luôn lớn hơn 0
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 3: Chiếu tia tới đến mặt phân cách giữa chân không và một môi trường trong suất với góc tới 600 ta thấy tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau. Chiết suất tuyệt đối của môi trường là:
a. 1,5
b. 1,73
c. 2
d. 1.6
CỦNG CỐ VÀ VẬN DỤNG
Câu 4: Một môi trường có chiết suất tuyệt đối là 2, vận tốc ánh sáng truyền trong môi trường đó là:
a. 3.108 m/s
b. 2.108 m/s
c. 1,5.108 m/s
d. 109 m/s
Bài học đến đây là kết thúc
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN
QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
HỌC SINH