Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

I/ Sự khúc xạ ánh sáng:
II/ Chiết suất của môi trường:
III/ Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng:
1
Tô Ánh Ngoc lớp ĐH Vật lý 07
1/ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
a/ Thí nghiệm:
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
2
I/ Sự khúc xạ ánh sáng:
S
N
I
K
i
r
b/ Định nghĩa hiện tượng khúc xạ:
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.
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
3
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
4
2/ Định luật khúc xạ ánh sáng:
SI: tia tới; I: điểm tới;
N’IN:pháp tuyến với mặt phân cách tại I;
IR: tia khúc xạ;
i: góc tới;
r: góc khúc xạ.
1
2
S
S’
i
i’
R
r
N’
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía 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 phản xạ (sinr) luôn không đổi.
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
5
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
6
Ví dụ:
Một tia sáng truyền đến mặt thoáng của nước.Tia này cho một tia phản xạ ở mặt thoáng và một tia khúc xạ.
Người vẽ các tia sáng này quên ghi lại chiều truyền trong hình bên dưới.Tia nào dưới đây là tia tới?
Tia S1I.
Tia S2I.
Tia S3I.
S1I;S2I;S3I đều có thể là tia tới.
II/ Chiết suất môi trường:
1/ Chiết suất tỉ đối:
Trong đó: n21 là chiết suất tỉ đối
Lưu ý:
Nếu n21 > 1 thì r < i: môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).
Nếu n21 < 1 thì r > i: môi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1).
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
7
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.
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
8
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
9
Ta có hệ thức:
n2 là chiết suất của môi trường (2);
n1 là chiết suất của môi trường (1).
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
10
Ví dụ:
Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc với nhau. Nước có chiết suất là 4/3.Góc tới của tia sáng là bao nhiêu (tính tròn số)?
370
530
420
Một giá trị khác A,B,C.
III/ Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng:
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.Đây là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
11
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
12
Tính thuận nghịch này cũng biểu hiện ở sự truyền thẳng và phản xạ.
Từ đó suy ra công thức:
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
13
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:
Tô Ánh Ngọc lớp ĐH Vật lý 07
14
Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết dưới dạng:
Chiết suất:
Chiết suất tỉ đối:

Chiết suất tuyệt đối:
Chiết suất tỉ đối đối với chân không
Ta có: