Bài 40. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Ở lớp 7 các em đã học về một số hiện tượng truyền Ánh sáng
Hãy nêu Định luật truyền thẳng của Ánh sáng ?
- Có thể nhận biết được đường truyền tia sáng bằng những cách nào ?
Định luật truyền thẳng của Ánh sáng :
-Trong một môi trường đồng tính và trong suốt, Ánh sáng truyền đi theo đường thẳng
Đặt mắt sao cho nhìn thấy nguồn sáng
Chiếu tia sáng trong buồng tối trong mờ
- Tìm vị trí ghim đinh để tia sáng truyền qua nó
Hình.40.1
b)
M
M
Đặt mắt nhìn dọc theo một chiếc đũa thẳng từ đầu trên (hình 40.a), ta không nhìn thấy đầu dưới chiếc đũa. Giữ nguyên vị trí đặt mắt, đổ nước vào bát (hình 40.a), liệu có nhìn thấy đầu dưới của đũa hay không
Tiết 44: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Giáo viên : N-Q
Các em chú ý quan sát H.40.2 (SGK) đồng thời xem trên màn hình và nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng:
Từ S đến I (trong không khí).
b) Từ I đến K ( trong nước).
c) Từ S đến mặt phân cách rồi đến K.
I- Hiên tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
I
S
N
N’
K
I- Hiên tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:

Mặt phân cách
P
Q
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng .
2.Kết luận :


3. Một vài khái niệm
I
S
N
N’
K
SI: Tia tới
IK: Tia khúc xạ
Góc SIN là góc tới

Góc KIN’là góc khúc xạ
I : Là điểm tới
Đường NN’ vuông góc với mặt phẳng phân cách là pháp tuyến. Mặt phẳng chứa tia SI và pháp tuyến NN’ là mặt phẳng tới.
I- Hiên tượng khúc xạ ánh sáng
P
Q
Mặt phân cách

I- Hiên tượng khúc xạ ánh sáng

Quan sát đường truyền của một tia sáng từ không khí sang nước như hình 40.2
4.Thí nghiệm
N
N’
S
I
P
Q
K
N

C1: Hãy cho biết tia khúc xạ có nằm trong mặt phẳng tới không?
Góc tới và góc khúc xạ góc nào lớn hơn?
Tia khúc xạ nằm trên mặt phẳng tới. Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
C2: Hãy đề xuất phương án TN để kiểm tra xem những nhận xét trên còn đúng khi thay đổi góc tới hay không?
Thay đổi hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ, độ lớn góc tới, góc khúc xạ.
Ta hãy quan sát
Ta hãy quan sát màn hình lớn hơn của 3 tia khác
N
N’
S
K
S’
K’
S’’
K’’
I
Mặt phân cách
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
i
r
p
Q
N
N’
C3: Hãy thể hiện kết luận trên bằng hình vẽ
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước 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.
1. Dự đoán
Có thể dùng phương pháp che khuất sau đây để vẽ đường truyền của tia sáng từ nước sang không khí
A
B
Bố trí thí nghiệm như hình 40.3, trong đó Avà B là vị trí cắm 2 đinh ghim trên phần miếng gỗ nhúng trong nước

C
b. Tìm vị trí đặt mắt để thấy đinh ghim B che khuất đinh ghim A. Đưa đinh ghim C tới vị trí sao cho nó che khuất đồng thời cả A và B

II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí.
2. TN kiểm tra
C5
.
A
B
.
C
Mắt: +Nhìn thấy A khi A sáng

+Nhìn thấy B không nhìn thấy A

+ Nhìn thấy C không nhìn thấy B và A
+ Điều đó chứng tỏ A, B, C là đường truyền của tia sáng
C6: NhËn xÐt ®­êng truyÒn cña tia s¸ng, chØ ra ®iÓm tíi, tia tíi, tia khóc x¹, vÏ ph¸p tuyÕn t¹i ®iÓm tíi. So s¸nh ®é lín gãc khóc x¹ vµ gãc tíi.
.
A
B
.
C
Điểm tới B
Tia tới AB
Tia khúc xạ BC
Pháp tuyến NN’
N
N’
Góc CBN >Góc ABN’
Khi tia sáng truyền được từ nước sang không khí thì:
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
-Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí.
3. Kết luận
III. Vận dụng
C7: Phân biệt các hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng.

Phản xạ:
Tia phản xạ bị hắt trở lại.
Góc tới bằng góc phản xạ
Khúc xạ:
Tia khúc xạ gãy khúc và vào môi trường thứ 2.
Góc khúc xạ không bằng góc tới.
C8: Giải thích hiện tượng nêu ở đầu bài
Đặt mắt nhìn dọc theo một chiếc đũa thẳng từ đầu trên (hình 40.a), ta không nhìn thấy đầu dưới chiếc đũa. Giữ nguyên vị trí đặt mắt, đổ nước vào bát (hình 40.a), ta có nhìn thấy đầu dưới của đũa vì có hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Giải thích C8
A
Khi chưa đổ nước vào bát ta không nhìn thấy đầu dưới (điểm A) của chiếc đũa
Trong không khí, ánh sáng chỉ có thể truyền theo đường thẳng từ A đến mắt. Nhưng những điểm trên chiếc đũa thẳng đã chắn mất đường truyền đó nên tia sáng này không đến mắt.
Gĩư nguyên vị trí đặt mắt và đũa. Đổ nước vào bát tới vị trí nào đó, ta lại nhìn thấy điểm A
Thực tế ta nhìn thấy như sau
A’
Chiếc đũa thẳng lúc này thấy gẫy khúc, đường truyền tia sáng gẫy khúc thì như thẳng, và điểm A’ gọi là ảnh ảo
Sau đây là minh hoạ cho dễ nhận ra hơn
A
A’
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường được 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
Tia nµo sau ®©y lµ tia khóc x¹? V× sao?
P
Q
Mặt phân cách
S
N’
N
I
A
a) Tia IA?
B
b) Tia IB?
C
c) Tia IC?
D
d) Tia ID?
? Tia khúc xạ là tia I B vì đây là tia truyền từ không khí vào nước gờc khúc xạ nhõ hơn gờc tới.
Nước
Không khí
Tia nµo sau ®©y lµ tia khóc x¹? V× sao?
P
Q
S
N’
N
I
A
a) Tia IA?
B
b) Tia IB?
C
c) Tia IC?
D
d) Tia ID?
? Tia khúc xạ là tia IC vì đây là tia sõng truyền từ nước sang không khí gờc khúc xạ lớn hơn gờc tới.

Nước
Không khí
Mặt phân cách