Bài 40. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

CHƯƠNG III - QUANG HỌC
Các nội dung cơ bản của chương III:
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Thấu kính hội tụ và thấu kính phân kỳ.
Các bộ phận chính của mắt. Tật cận thị và cách khác phục.
Công dụng của kính lúp.
Phân tích ánh sáng trắng và trộn các ánh sáng màu.
Giải thích màu sắc khác nhau giữa các vật.
Các tác dụng và ứng dụng của ánh sáng trong sản xuất và đời sống.
Đặt mắt nhìn dọc theo một chiếc đũa thẳng từ đầu trên (Hình 40.1a), ta không nhìn thấy đầu dưới của đũa. Giữ nguyên vị trí đặt mắt, đổ nước vào bát (Hình 40.1b), liệu có nhìn thấy đầu dưới của đũa hay không ?
ĐẶT VẤN ĐỀ
Sau tiết học hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau trả lời câu hỏi trên.
Bây giờ chúng ta bắt đầu bài học!
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
ÔN TẬP KIẾN THỨC CŨ:
Định luật truyền thẳng của ánh sáng: Trong môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng luôn truyền theo đường thẳng.
Nhận biết đường truyền của tia sáng bằng cách quan sát vết của tia sáng trên màn chắn, hoặc quan sát bóng tối của một vật đặt trên đường truyền của tia sáng (phương pháp che khuất)
?
Định luật truyền thẳng của ánh sáng được phát biểu như thế nào?
Có thể nhận biết được đường truyền của tia sáng bằng những cách nào?
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
Quan sát Hình 40.2 SGK
?
Dùng đèn laze chiếu một tia sáng từ không khí vào trong nước, ta thu được hình ảnh của tia sáng đèn laze như Hình 40.2
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
Quan sát thí nghiệm mô phỏng Hình 40.2 SGK và nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng
?
S
K
I
a) Từ S đến I (trong không khí):
Ánh sáng truyền theo đường thẳng.
b) Từ I đến K (trong nước):
Ánh sáng truyền theo đường thẳng.
c) Từ S đến mặt phân cách rồi đến K:
Ánh sáng truyền theo đường gấp khúc SIK
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
Quan sát Hình 40.2 SGK và nêu nhận xét về đường truyền của tia sáng
?
S
K
I
Hiện tượng tia sáng truyền từ không khí sang nước mà ta thấy được ở Hình 40.2 SGK gọi là
hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát:
Tìm hiểu một vài khái niệm trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng
?
2 - Kết luận:
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 gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
3 - Một vài khái niệm: (SGK trang 109)
Vậy Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
S
K
I
N
N`
- Tia tới : SI
- Tia Khúc xạ : IK
- Điểm tới : I
Pháp tuyến : NN’
Mặt phân cách: PQ
Góc tới i: SIN
Góc khúc xạ r: KIN’
- Mặt phẳng tới : (P)
P
i
r
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
BÀI 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một vài khái niệm: (SGK trang 109)
P
Q
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm
S
K
I
N
N`
Tia tới: SI - Tia khúc xạ: IK
Điểm tới: I - Pháp tuyến: NN`
Góc tới: i = SIN - Góc Khúc xạ: r = KIN’
Mặt phân cách: PQ
- Mặt phẳng tới: chứa tia tới SI và pháp tuyến NN`
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm
4 - Thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm như Hình 40.2 SGK
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 không?
Tia tới: SI - Tia khúc xạ: IK
Điểm tới: I - Pháp tuyến: NN’
Góc tới: i = SIN - Góc Khúc xạ: r = KIN’
Mặt phân cách: PQ
- Mặt phẳng tới: chứa tia tới SI và pháp tuyến NN`
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm
4 - Thí nghiệm
Bố trí thí nghiệm như Hình 40.2 SGK
5 - Kết luận : Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước thì :
Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước:
+ Hãy cho biết vị trí của tia khúc xạ?
+ So sánh độ lớn góc khúc xạ và góc tới?
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
Tia tới: SI - Tia khúc xạ: IK
Điểm tới: I - Pháp tuyến: NN’
Góc tới: i = SIN - Góc Khúc xạ r = KIN’
Mặt phân cách: PQ
- Mặt phẳng tới: chứa tia tới SI và pháp tuyến NN`
S
K
I
N
N`
C3: Hãy thể hiện kết luận trên bằng hình vẽ.
P
Q
i
r
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
i
r
Không khí
Nước
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
C4: Kết luận trên có 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:
Phương án kểm tra dự đoán:
Chiếu tia sáng từ nước sang không khí bằng cách đặt nguồn sáng ở đáy bình nước.
Đặt nguồn sáng ở ngoài bình, chiếu một tia sáng qua đáy bình vào nước rồi sang không khí …
Quan sát tia khúc xạ, so sánh góc khúc xạ và góc tới.
- Dùng phương pháp che khuất trong SGK trang 110.
2 - Thí nghiệm
Phương án 1:
Phương án 2:
s
p
A
B
C
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
1 - Dự đoán:
2 - Thí nghiệm mô phỏng:
Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí:
+ Hãy cho biết vị trí của tia khúc xạ?
+ So sánh độ lớn góc khúc xạ và góc tới?
C
A
B
N
N`
P
Q
r
i
Không khí
Nước
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
5 - Kết luận : (SGK trang 110)
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 : Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
C
A
B
N
N`
P
Q
r
i
Không khí
Nước
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
III - VẬN DỤNG:
C7: Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
C8: Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài.
- 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, 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
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Qua bài học, em hãy cho biết
- Hiện tượng Khúc xạ ánh sáng là gì?
- Kết luận về sự khúc xạ khi ánh sáng truyền từ không khí vào nước và ngược lại?
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.
Để chuẩn bị tốt cho tiết học sau, các em hãy:
- Học thuộc ghi nhớ.
- Làm BT: 40.1, 40.2, 40.3 trong SBT.
- Xem trước Bài 41 và trả lời các câu hỏi sau:
+ Khi tia sáng truyền từ không khí sang thủy tinh góc khúc lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới.
+ Khi góc tới tăng (giảm), góc khúc xạ thay đổi như thế nào?
Thí nghiệm kiểm tra (Hình 40.3 SGK trang 110)
Đổ nước vào bình
Ghim đinh vào tấm gỗ tại điểm A ngang với đáy bình , tại điểm B ngang mặt nước
- Đặt tấm gỗ trong nước
Ghim đinh C ở vị trí tấm gỗ trên không khí sao cho khi đặt mắt nhìn thấy đinh C che khuất cả hai đinh A và B
- Lấy tấm gỗ lên kiểm tra xem 3 đinh có thẳng hàng không ? Hãy giải thích hiện tượng đó
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
C5: Chứng minh rằng: Đường nối các vị trí của ba đinh ghim A, B, C là đường truyền của tia sáng từ đinh ghim A tới mắt.
1 - Dự đoán:
2 - Thí nghiệm kiểm tra: (SGK trang 110)
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
C6: Nhận xét đường truyền của tia sáng, chỉ ra điểm tới, tia tới, tia khúc xạ, vẽ pháp tuyến tại điểm tới. So sánh độ lớn góc khúc xạ và góc tới.
1 - Dự đoán:
2 - Thí nghiệm kiểm tra: (SGK trang 110)
A
A
B
N
N`
r
i
Nước
B: điểm tới
AB: tia tới
BC: tia khúc xạ
Góc khúc xạ r > góc tới i
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
?
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
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
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
1 - Dự đoán:
2 - Thí nghiệm kiểm tra: (SGK trang 110)
Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí:
+ Hãy cho biết vị trí của tia khúc xạ?
+ So sánh độ lớn góc khúc xạ và góc tới?
C
A
B
N
N`
P
Q
r
i
Không khí
Nước
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1 - Quan sát
2 - Kết luận: (SGK trang 110)
3 - Một số khái niệm: (SGK trang 109)
4 - Thí nghiệm
5 - Kết luận : (SGK trang 110)
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
1 - Dự đoán:
2 - Thí nghiệm kiểm tra:
C
A
B
N
N`
P
Q
r
i
Không khí
Nước
3 - Kết luận : Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II - SỰ KHÚC XẠ CỦA TIA SÁNG KHI TRUYỀN TỪ NƯỚC SANG KHÔNG KHÍ
III - VẬN DỤNG:
C7: Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
C8: Giải thích hiện tượng nêu ra ở đầu bài.
- 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, 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
Để chuẩn bị tốt cho tiết học sau, các em hãy:
- Học thuộc ghi nhớ.
- Làm BT: 40.1, 40.2, 40.3 trong SBT.
- Xem trước Bài 41 và trả lời các câu hỏi sau:
+ Khi tia sáng truyền từ không khí sang thủy tinh góc khúc lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới.
+ Khi góc tới tăng (giảm), góc khúc xạ thay đổi như thế nào?
C7: Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
hắt
gãy khúc
bằng
không bằng
C8: Lúc đầu mắt không nhìn thấy đầu đũa A Vì trong không khí ánh sáng chỉ truyền từ A đến mắt, theo đường thẳng nhưng bị chắn bởi các điểm của chiếc đũa nằm trên A
A
B
C
…
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
C8: Khi bát có nước mắt nhìn thấy đầu đũa A, vì tia sáng từ A tới mặt nước bị khúc xạ và truyền tới mắt.
A
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
CHƯƠNG III - QUANG HỌC
TIẾT 44 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Qua bài học, em hãy cho biết
- Hiện tượng Khúc xạ ánh sáng là gì?
- Kết luận về sự khúc xạ khi ánh sáng truyền từ không khí vào nước và ngược lại?
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.
A
B
Cắm đinh sao cho mắt chỉ thấy C, mà không thấy A và B
Khi mắt nhìn chỉ thấy B mà không thấy A, lúc ấy ánh sáng từ A phát ra bị B che khuất, không đến được mắt.
Khi mắt chỉ thấy C mà không thấy A và B, có nghĩa là ánh sáng từ A, B phát ra đã bị C che khuất không đến được mắt.
Khi bỏ B, C mắt lại thấy A có nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã truyền qua nước và không khí đến mắt.
Vậy đường nối vị trí A, B và C biểu diễn đường truyền của tia sáng từ A ở trong nước tới mặt phân cách, ra không khí rồi đến mắt.