Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

PHẦN II. QUANG HÌNH HỌC
CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
B�I 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
MỤC TIÊU
+ Thực hiện được câu hỏi: Hiện tượng khúc xạ là gì ?
+ Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.
+ Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt
đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa chiết suất
tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
+ Viết và vạn dụng các công thức của định luật khúc xạ
ánh sáng.
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
CHIẾT SUẤT TỈ ĐỐI
CHIẾT SUẤT TUYỆT ĐỐI
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN
ÁNH SÁNG
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
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.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt ph?ng 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 khúc xạ (sinr) luôn luôn không đổi:
II. Chiết suất của môi trường
1. Chiết suất tỉ đối
Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết

suất tỉ đối n21 của môi trường (2 ) (chứa tia khúc xạ) đối với môi

trường (1) (chứa tia tới): = n21

+ Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2 ) chiết quang hơn môi trường (1 ).

+ Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến
hơn. Ta nói môi trường (2 ) chiết quang kém môi trường (1 ).
2. 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.
Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối:

n21 =
Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng:

n1sini = n2sinr.
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
A�nh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại
theo đường đó.
Từ tính thuận nghịch ta suy ra:

SI: TIA TỚI
IR: TIA PHẢN XẠ
i = i’
SI: TIA TỚI; i: góc tới.
IK: TIA KHÚC XẠ
r: góc khúc xạ
i
r
n1< n2
n2
I
I
Không khí
nước
I
S
R
R
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
MỤC TIÊU
+ Nêu được nhận xét về hiện tượng phản xạ toàn phần
qua việc quan sát các thực nghiệm thực hiện ở lớp.
+ Thực hiện được câu hỏi thế nào là hiện tượng phản xạ
toàn phần. Tính được góc giới hạn phản xạ toàn phần và nêu
được điều kiện để có phản xạ toàn phần.
+ Trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi
quang, cáp quang.
+ Giải được các bài tập đơn giản về phản xạ toàn phần.
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Sự truyền snhs sáng vào môi trường chiết quang kém hơn
1. Thí nghiệm
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
+ Vì n1 > n2 => r > i.
+ Khi i tăng thì r cũng tăng (r > i). Khi r đạt giá trị cực đại 900
thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần.
+ Ta có:
+ Với i > igh thì không tìm thấy r, nghĩa là không có tia khúc xạ,
toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng
phản xạ toàn phần.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới,
xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần
+ A�nh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết
quang kém hơn.
+ i ? igh.
III. Cáp quang
1. Cấu tạo
Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một sợi dây trong
suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.
Sợi quang gồm hai phần chính:
+ Phần lỏi trong suốt bằng thủy tinh siêu sach có chiết suất lớn (n1).
+ Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1.
Ngoài cùng là một lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có
độ bền và độ dai cơ học.
2. Công dụng
Cáp quang được ứng dụng vào việc truyền thông tin với các
ưu điểm:
+ Dung lượng tín hiệu lớn.
+ Không bị nhiễu bở các bức xạ điện từ bên ngoài.
+ Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện).
Cáp quang còn được dùng để nội soi trong y học.
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ ÁNH SÁNG, ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
SI: TIA TỚI
IR: TIA PHẢN XẠ
i = i’
IK: TIA KHÚC XẠ
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ ÁNH SÁNG, ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ ÁNH SÁNG
SI: TIA TỚI
IR: TIA PHẢN XẠ
i = i’
IK: TIA KHÚC XẠ
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
SI: TIA TỚI
IR: TIA PHẢN XẠ
IK: TIA KHÚC XẠ
K
r
n1
n2
n1 > n2