Bài 40. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Chương 111: Quang Học
ÔN LẠI KIẾN THỨC LỚP 7
Phát biểu định luật truyền thẳng của ánh sáng.
? Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.
Phát biểu định luật phản xạ ánh sáng.
? Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến của gương ở điểm tới. Góc phản xạ bằng góc tới.
? Ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng truyền từ vật đó vào mắt ta.
Ta nhìn thấy một vật khi nào ?
Trong ly không có nước.
Ống hút thẳng
Quan sát, nhận xét hình dạng ống hút:
Trong ly có nước thì như thế nào ?
TÌNH HUỐNG ĐẦU BÀI
Ống hút gãy khúc
Ống hút thẳng
Quan sát, nhận xét hình dạng ống hút:
TÌNH HUỐNG ĐẦU BÀI
Hiện Tượng Khúc Xạ Ánh Sáng
Hình 40.2
1. Quan sát:
Quan sát hình vẽ bên và nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng:
a) Từ S đến I ( trong không khí)
-…............................
b) Từ I đến K ( trong nước)

- …………………..
c) Từ S đến mặt phân cách rồi đến K.
-……………………………..
Hỏi: Ánh sáng truyền từ không khí đến mặt nước đã tuân theo định luật nào?
Định luật truyền thẳng của ánh sáng
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Truyền thẳng
Truyền thẳng
Bị gãy khúc tại mặt phân cách.
Hình 40.2
Hỏi: Hiện tượng ánh sáng truyền từ không khí sang nước có tuân theo định luật truyền thẳng của ánh sáng không? Tại sao?
Không tuân theo định luật truyền thẳng của ánh sáng vì nó bị gãy khúc tại mặt phân cách.
Hình 40.2
Trả lời :
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hỏi: Vậy hiện tượng ánh sáng truyền từ không khí sang nước bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường gọi là hiện tượng gì?
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Quan sát:
Kết luận:
Hiện tượng tia sáng truyền từ .................... trong suốt này sang .................... trong suốt khác thì bị ................... tại mặt phân cách giữa hai môi trường gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Không khí
Mặt phân cách
PQ
môi trường
môi trường
gãy khúc
S
K
I
N
N`
Tia tới: SI
Tia khúc xạ: IK
Điểm tới: I
Pháp tuyến: NN’ vuông góc PQ
Góc tới: SIN, kí hiệu là i
Góc khúc xạ: KIN’, kí hiệu là r
Mặt phẳng tới: (P)
3. Một vài khái niệm:
P
Q
P
i
r
4. Thí nghiệm:
Làm thí nghiệm và trả lời câu C1, C2
Hình 40.2
Bố trí thí nghiệm như hình 40.2
Nhúng một phần của miếng nhựa phẳng vào trong nước.
Chiếu tia sáng là là trên mặt miếng nhựa tới mặt phân cách PQ tại điểm tới I.
C1: Hãy cho biết tia khúc xạ có nằm trong mặt phẳng tới không?
Góc tới và góc khúc xạ góc nào lớn hơn ?
C2 : Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra xem những nhận xét trên có còn đúng khi thay đổi góc tới hay không ?
i
r
4. Thí nghiệm:
C1: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
TRẢ LỜI CÂU C1, C2
S
I
N
N`
P
Q
P
C1: Hãy cho biết tia khúc xạ có nằm trong mặt phẳng tới không?
Góc tới và góc khúc xạ góc nào lớn hơn ?
C2: Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra xem những nhận xét trên có còn đúng khi thay đổi góc tới hay không ?
C2: Phương án thí nghiệm: Thay đổi hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ, độ lớn góc tới, góc khúc xạ.
K
i
r
K’
S’
i
r
4. Thí nghiệm:
C1: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tia tới.
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
C2: Phương án thí nghiệm: Thay đổi hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ, độ lớn góc tới, góc khúc xạ.
RÚT RA KẾT LUẬN
5. Kết luận:
Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước thì :
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
S
K
I
N
N`
P
Q
P
i
r
C3: Thể hiện kết luận bằng hình vẽ
Hình 40.2
S
K
I
N
N`
P
Q
P
i
r
(r < i)
i
r
S
N
N`
Q
P
I
K
Nước
Không khí
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
DỰ ĐOÁN
* Chiếu tia sáng qua đáy bình vào nước rồi sang không khí.
C4: Kết luận trên còn đúng trong trường hợp tia sáng truyền từ nước sang không khí hay không? Đề xuất một phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đó.
Dự đoán phương án thí nghiệm kiểm tra:

C
A
B
N
N`
Điểm tới: B
Tia tới: AB
Tia khúc xạ: BC
Góc tới: ABN’, kí hiệu là i
Góc khúc xạ: CBN, kí hiệu là r
P
Q
P
r
i
Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách.
Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
r > i
C6:
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:
3. Kết luận:
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì:
C
A
B
N
N`
P
Q
P
r
i
bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ.
bị gãy khúc và tiếp tục truyền vào môi trường trong suốt thứ hai.
bằng
không bằng
C7: Phân biệt các hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng.
III. VẬN DỤNG
C8. Tại sao quan sát đũa, bút chì, ống hút,… trong trường hợp này chúng bị gãy khúc ?
III. VẬN DỤNG
C8. Vì tia sáng ở đầu dưới của đũa, bút chì, ống hút,… ngập chìm trong nước truyền tới mặt phân cách giữa nước và không khí bị khúc xạ nên quan sát thấy chúng bị gãy khúc.
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách hai môi trường gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí, góc khúc xạ lớn hơn góc tới
GHI NHỚ
* Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước
Góc khúc xạ
Góc tới
<
* Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí
Góc khúc xạ
Góc tới
<
Ảo ảnh xuất hiện khi ánh sáng bị khúc xạ. Lúc đó, hình ảnh một vật, cảnh vật hoặc bầu trời sẽ xuất hiện giống y đúc cảnh thật ở một nơi khác, nhưng đương nhiên đó chỉ là ảo ảnh. Hiện tượng này thường được thấy trên các bề mặt nóng, như mặt đường hoặc sa mạc.
Ảo ảnh
Vầng hào quang
Cũng giống như cầu vồng, vầng hào quang hình thành do ánh sáng chiếu qua các đám mây tầng cao chứa tinh thể băng nên bị khúc xạ.
Vầng hào quang
Mây dạ quang là những đám mây ở tầng cao khí quyển bị khúc xạ ánh sáng mặt trời vào lúc chiều ta khi Mặt Trời đã lặn. Những đám mây này sẽ làm cả bầu trời rực sáng mà không cần bất cứ nguồn năng lượng nào.
Mây dạ quang
Đây là hiện tượng quang học xảy ra rất ngắn ngay sau hoàng hôn (lúc mặt trời lặn hoàn toàn) hoặc trước bình minh. Nó chỉ xuất hiện 1 tới 2 giây ngay trên đỉnh Mặt Trời hoặc giống như tia chớp xanh lá cây phóng lên từ điểm Mặt Trời lặn.
Tia chớp lục
Khi mặt trời chiếu qua nước mưa, nó phân ra thành 7 màu đỏ, cam, vàng, xanh , lam, chàm, tím vì những giọt nước mưa hành động như những lăng kính nhỏ.
Cầu vồng
CỦNG CỐ
1/ C�ch v? n�o bi?u di?n d�ng hi?n tu?ng kh�c x? c?a tia s�ng khi di t? khơng khí v�o nu?c ?
D
2/ Hãy ghép mỗi phần a, b, c, với một phần 1, 2, 3 để được một câu có nội dung đúng
a. Khi tia sáng truyền từ không khí vào nước thì
b. Khi tia sáng truyền từ nước vào không khí thì

c. Ở hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. góc khúc xạ lớn hơn góc tới

2. góc khúc xạ khác góc tới

3. góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
Có thể em chưa biết
- Nếu ai không biết hiện tượng khúc xạ ánh sáng, họ thường ước lượng nhầm độ sâu của nước. Các em nhỏ lưu ý khi tập bơi, vì qua mắt của chúng ta đáy kênh, hồ ao, sông ngòi, suối, bể chứa nước, … hình như cạn hơn gần 1/3 độ sâu thực của nó. Nếu tin vào độ sâu nhìn thấy đó có thể các em sẽ gặp nguy hiểm.
Học thuộc phần ghi nhớ
Làm bài tập trong SBT.
Xem trước “Bài 42 : Thấu Kính Hội Tụ’’
Đọc phần có thể em chưa biết.
Hướng dẫn về nhà