Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

Chương VI
Khúc xạ ánh sáng
Tiết 50:
khúc xạ ánh sáng
Mời các em xem thí nghiệm
Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Là hiện tượng lệch phương (gãy ) của ánh sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Gọi: SI là tia tới, I là điểm tới
N`IN là pháp tuyến với mặt phân cách
IR: Tia khúc xạ, IS` là tia phản xạ
i: Góc tới, r: góc khúc xạ

Thí nghiệm:
M?c dớch: kh?o sỏt hi?n tu?ng khỳc x? ỏnh sỏng.
Dụng cụ: + Bảng Từ tính có gắn thước tròn đo góc
+Đèn chiếu sáng 12v- 21W, bản chắn sáng 1 khe
+Bản mặt bán trụ bàng thuỷ tinh hữu cơ
+ Nguồn điện
Tiến hành: Chiếu đèn vào tâm của bản mặt bán trụ.Thay đổi góc tới i ,tìm góc khúc xạ r tương ứng.
Kết quả: Thay đổi góc tới i thì góc khúc xạ r cũng thay đổi
- Khi góc tới còn nhỏ thì i tỉ lệ với r;
- Khi góc tới i tăng lên thì sin góc tới tỉ lệ với sin góc khúc xạ
Nội dung định luật khúc xạ ánh sáng
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, 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 luôn không đổi
II. Chiết suất của môi trường
Chiết suất tỉ đối
Gọi tỉ số sini/sinr là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ ) đối với môi trường (1)(chứa tia tới)
Nếu n21 > 1 suy ra sini > sinr hay i > r : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn so với môi trường (1)
Nếu n21 < 1 ; sini < sinr hay i < r: Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới. Ta nói môi trường (2) kém chiết quang hơn môi trường (1)
2. Chiết suất tuyệt đối (gọi tắt là chiết suất)
Chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với chân không
Chiết suất của chân không bằng 1
Chiết suất của các môi trường trong suốt khác đều lớn hơn 1
VD: Chiết suất nước nnước = 4/3; Thuỷ tinh thường nthuỷ tinh =1,5
n2 : chiết suất của môi trường (2)
n1 : Chiết suất của môi trường (1)
Vậy định luật khúc xạ: n1sini=n2sinr
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo con đường đó
Chú ý : Nguyên nhân của hiện tượng khúc xạ là do sự thay đổi tốc độ truyền ánh sáng khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường khác nhau
Ví dụ: Vận tốc truyền ánh sáng trong nước
Cần nắm được các kiến thức cơ bản sau:
1,Sự khúc xạ ánh sáng:
-Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
-Định luật khúc xạ ánh sáng
2,Chiết suất của môi trường:
-Chiết suất tỉ đối
-Chiết suất tuyệt đối
3,Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
Giải: Theo định luật khúc xạ ta có
n1sini=n2sinr. Với n2=1; n1 =n ta có
nsini = sinr hay n = sinr/sini (1)
Mà theo giả thuyết thì i + r =900 suy ra i=900 - r thay vào (1) ta được
Bài tập ví dụ
Tia sáng truyền từ chất lỏng ra không khí
r = 600
IR vuông góc IS`
Tính n
Vận dụng
Bài 1: Trong các phát biểu sau phát biểu nào sai?
Chiết suất tuyệt đối của các môi trường luôn nhỏ hơn 1.
Chiết suất tuyệt đối của chân không luôn bằng 1.
Chiết suất tuyệt đối của môi trường tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường đó.
Cả A, B, C.
Bài 2: Tia sáng truyền từ nước ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau. Nước có chiết suất n=4/3. Góc tới của tia sáng bằng bao nhiêu?
370 B. 420 C. 530 D. Khác A, B, C
Giải: áp dụng công thức ở bài tập ví dụ
Vậy i = 370

Đáp án:A