Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

Phần II. Quang hình học

Chương VI: khúc xạ ánh sáng

Bài 26: khúc xạ ánh sáng
I.Sự khúc xạ ánh sáng:
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
a.Thí nghiệm:
? Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
-Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng lệch
phương của các tia sáng truyền xiên
góc qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau




S
S’
1
2
R
I
I.Sự khúc xạ ánh sáng:
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
a.Thí nghiệm:

? Để tìm hiêu về sự lệch phương của các tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau ta cần chuẩn bị những gì?
Hai môi trường trongsuốt,nguồn sáng, thước đo góc.





N
S’
1
2
N’
i’
i
r
I
I.Sự khúc xạ ánh sáng:
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
a.Thí nghiệm:

2.Định luật khúc xạ ánh sáng:
-Tia SI: tia tới; điểm I: điểm tới
-N`IN: pháp tuyến với mặt phân cách tại I.
-IR tia khúc xạ ;IS` tia phản xạ.
-Góc i góc tới; góc i` góc phản xạ; góc r góc
khúc xạ.
?Khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa
2 môi trường trong suốt nếu góc tới tăng hay
giảm thì góc khúc xạ có tăng hay giảm theo không ?
Chúng ta quan sát thí nghiệm sau.

1
N’
i’
i
r
I
2
S
R
S’
I
N
2.Định luật khúc xạ ánh sáng:

? Quan sát thí nghiệm hãy cho biết tia khúc xạ có cùng nằm trong một mặt phẳng chứa tia tới không? tia tới và tia khúc xạ có cùng nằm cùng ở 1 bên pháp tuyến hay không?
- Tia khúc xạ cùng nằm trong mặt phẳng tới.và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
-Làm thí nghiện nhiều lần với 1 cặp môi trường trong suốt nhất định Chẳng hạn như truyền ánh sáng từ không khí vào nhựa trong suốt ta thu được kết quả sau:
? Hãy quan sát đồ thị hình 26.4 và 26.5 SGK hãy cho biết mối quan hệ giữa i và r; giữa sini và sinr có phải là hai đại lượng tỉ lệ thuận hay không vì sao?


2.Định luật khúc xạ ánh sáng:

-Trong một cặp môi trường trong suốt góc tới i và góc khúc xạ r không phải là hai đại lượng tỉ lệ thuận. Còn Sini và sinr là hai đại lượng tỉ lệ thuận
? Từ đồ thị 26.4 và 26.5 và bảng 26.1 hãy cho biết mối quan hệ các tỉ số ?

**


**

2.Định luật khúc xạ ánh sáng:




? Đối với 2 môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn như thế nào?
-Đối với 2 môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi.
? Hãy phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng?
-*Định luật SGK
Tia tới và tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới .và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Với 2 môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi. Sini/sinr = hằng số
? Hãy phát biểu định luật truyền thẳng của ánh sáng đã học lớp 9?
Trong một môi truờng trong suốt và đồng tính ánh sáng truyền theo đường thẳng.


II .Chiết suất của môi truờng
1. Chiết suất tỉ đối
Đọc SGK Phần II mục1.Hãy cho biết chiết suất tỉ đối là gì?
Tỉ số sini/sinr Trong hiện tượng khúc xạ ánh gọi là chiết suất tỉ đối giữa 2 môi trường kí hiệu là n21 của môi trường (2 )chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới: sini/sinr =n21
? Chiết suất tỉ đối sini/sinr =n21 có thể xẩy ra mấy trường hợp đó là những trường hợp nào?trong mỗi trường hợp hãy cho so sánh góc tới và góc khúc xạ từ đó hãy cho biết tính chiết quang của mỗi môi trường?
n21>1 thì rn21<1 thì r>i:Môi trường 2 kém chiết quang hơn môi trường 1.giữa hai môi trường.
2. Chiết suất tuyệt đối:
định nghĩa: (SGK) Chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
? Từ định nghĩa vậy Chiết suất tuyệt đối hay( chiết suất) của chân không ; môi trường trong suốt khác bằng bao nhiêu?
Chiết suất của chân không bằng 1
Chiết suất của môi trường trong suốt khác lớn hơn 1
b. Bảng chiết suất tuyệt đối của 1 số cmôi trường SGK trang 165 bảng 26.2




II .Chiết suất của môi truờng
1. Chiết suất tỉ đối
2. Chiết suất tuyệt đối:

? Nói chiết suất tuyệt đối của môi trường kin cương là 2,419 có nghĩa là như thế nào?
- Chiết suất tuyệt đối của môi trường kim cương là 2,419 có nghĩa là chiết suất tỉ đối của kim cương với chân không là 2,419
? Từ đinh nghĩa chiết suất tuyệt đối hãy xây dựng biểu thức về mối quan hệ giữa chiết suất tỉ đối n21 với chiết suất tuyệt đối n1và n2 của hai môi trường?từ đó suy ra biểu thức chung cho mọi trường hợp?
Ta có chiết suất tuyệt đối của môi trường 2 là n2 chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 là n1 mà n1=1nên ta có n21= n2/n1
Mọi trường hợp ta có: n21= n2/n1
? từ n21= n2/n1 và biểu thức sini/sinr = n21 vậy công thức của định luật khúc xạ ánh sáng còn có thể viết dưới dạng nào?
II .Chiết suất của môi truờng
1. Chiết suất tỉ đối
2. Chiết suất tuyệt đối:


công thức của định luật khúc xạ ánh sáng còn có thể viết dưới dạng đối xứng
n1sini= n2 sinr
?C1: Viết công thức của định luật khúc xạ với các góc nhỏ(<100)
n1i = n2r hay i/r =n21
? C2: dụng định luật khúc xạ trong trường hợp i=00. kết luận?
+ i= 00 suy ra r = 00: tia sáng truyền thẳng vuông góc với mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt đây là trừơng hợp giới hạn của sự khúc xạ.
?C3: Hãy áp dụng công thức của định luật khúc xạ cho sự khúc xạ liên tiếp vào nhiều môi trường có chiết suất lần lượt là n1;n2.nn và có các mặt phân cách song song với nhau?

- Khi có khúc xạ xẩy ra liên tiếp ở các mặt phẳng phân cách song song ta có: n1sini1= n2 sini2=.=nnsinin: đây là công thức của 1 đinh luật bảo toàn.
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

N
S’
1
2
N’
i’
i
r
I
S
R
?Tõ thÝ nghiÖm ¸nh s¸ng truyÒn tõ S ®Õn R ®­îc vËy ¸nh s¸ng cã truyÒn ®­îc tõ R ®Õn S kh«ng?








- ¸nh s¸ng truyÒn tõ S ®Õn R ®­îc vËy ¸nh s¸ng còng truyÒn ®­îc tõ R ®Õn S ¸nh s¸ng truyÒn ®i theo ®­êng nµo th× còng truyÒn ng­îc l¹i theo ®­êng ®ã.




N
1
2
N’
i’
i
r
I
R
S
III.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
? Phát biểu về tính thuận nghịch về chiều truyền của ánh sáng?Cho biết quan chiết suất tỉ đối của môi trường này với môi trường khác (n21 với n12)?
ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
Chiết suất tỉ đối của môi trường 1 đối với môi trường 2 bằng nghịch đảo của chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 : n12= 1/n21
? Chứng minh n12= 1/n21?
+ n12 = sinr/sini= 1: sini/sinr =1/n21
Bài 26
khúc xạ ánh sáng
I.Sự khúc xạ ánh sáng:
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
2.Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia tới và tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới .và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Với 2 môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi. Sini/sinr = hằng số
II .Chiết suất của môi truờng
1. Chiết suất tỉ đối: sini/sinr =n21
2. Chiết suất tuyệt đối: Chiết suất tỉ đối đối với chân không:
sini/sinr = n21= n2/n1
- Công thức của định luật ánh sáng viết dưới dạng đối xứng:
n1sini1= n2 sini2=.=nnsinin
III.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng: n12= 1/n21
Bài tập

Bài tập 1: Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng.
A. ánh sáng bị gẫy khúc khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
B. ánh sáng bị giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
C. ánh sáng bị hắt lại môi trường cũ khi truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
D. ánh sáng bị thay đổi màu sắc khi truyền qua giữa hai môi trường trong suốt.
Bài2: Khi góc tới tăng hai lần thì góc khúc xạ:
A. tăng 2 lần B. tăng 4 lần
C. tăng căn bậc hai của hai lần
D. Chưa đủ dữ kiện để xác định


Bài tập
Bài 3: Nhận định nào sau đây về hiện tượng khúc xạ là không đúng:
Tia khúc xạ nằm ở môi trường thứ 2 tiếp giáp với môi trường chưa tia tới.
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến.
Khi góc tới bằng 0 góc khúc xạ cũng bằng 0
Góc khúc xạ luôn bằng góc tới.
Bài 4: Chiết suất của môi trường chứa tia tới nhỏ hơn chiết suất của môi trường chứa tia khúc xạ thì góc khúc xạ :
Luôn nhỏ hơn góc tới.
Luôn lớn hơn góc tới.
Luôn bằng góc tới.
Có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn góc tới
Bài 5: Chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với:
A. Chính nó
B. Không khí.
C. Chân không
D.nước.


Bài tập
Bài 6: khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ không khí vào một môi trường trong suốt với góc tới là 600 thì góc khúc xạ là 300 . khi chiếu cùng ánh sáng đơn sắc đó từ môi trường trong suốt đã cho ra không khí với góc tới là 300 thì góc khúc xạ là :
A.Nhỏ hơn 300
B. Lớn hơn 600
C. Bằng 600
D. Không xác định được
Bài 7: Trong trường hợp nào sau đây tia sáng không truyền thẳng khi:
A.Truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt cùng chiết suất.
B.Tới vuông góc với mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt.
C.Có hướng đi qua tâm của 1 quả cầu trong suốt.
D.Truyền xiên góc từ không khí vào kim cương.


Bài tập
Bài 8: Chiếu 1 tia sáng từ ben zen có chiết suất là 1,5 với góc tới là 800 ra không khí có chiết suất là 1 . Góc khúc xạ là:
A. 410
B. 530
C. 800
D. Không xác định được

Về nhà học thuộc phần ghi nhớ SGK trang166 .đọc phần "em chưa biết" trang 167 làm các bài tập 6,7,8,9 SGK trang 166-167
Xem trước bài " Phản xạ toàn phần"
XIM CảM ơn !

Xin chân thành cảm ơn hẹn gặp lại!