Bài 41. Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ

Môn Vật lí 9
GD
Chào mừng toàn thể các thầy cô giáo về dự tham lớp!
Kiểm tra bài cũ
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì ? Phân biệt sự khác nhau giữa tia sáng đi từ không khí sang nước và tia sáng từ nước sang không khí?
Đáp án: HiÖn t­îng tia s¸ng truyÒn tõ m«i tr­êng trong suèt nµy sang m«i tr­êng trong suèt kh¸c bÞ gÉy khóc t¹i mÆt ph©n c¸ch giữa hai m«i tr­êng, ®­îc gäi lµ hiÖn t­îng khóc x¹ ¸nh s¸ng.
Khi tia s¸ng truyÒn tõ kh«ng khÝ sang n­íc, gãc khóc x¹ nhá h¬n gãc tíi.
Khi tia s¸ng truyÒn ®­îc tõ n­íc sang kh«ng khÝ, gãc khóc x¹ lín h¬n gãc tíi.
Thí nghiệm
Hãy làm thí nghiệm như hình 41.1 SGK, xem góc khúc xạ quan hệ gì với góc tới
Hình 41.1
Thí nghiệm
Bước 1: Đặt vật thuỷ tinh trong suốt lên vòng tròn chia độ đúng vạch 90 độ sao khe hẹp I đúng tâm của vòng tròn chia độ.
Bước 2: Xác định pháp tuyến NN` tại I trên mặt phẳng vật.
Bước 3: Cắm một đinh ghim tại điểm A sao cho NIA = 600
Bước 4: Đặt mắt ở cạnh cong của miếng thuỷ tinh sao cho khi nhìn qua khe I thấy A. Đưa đinh ghim A’ tới vị trí sao cho nó che khuất đồng thời cả khe I và đinh ghim A.
900
600
A
I
A`
N
N`
00
Thí nghiệm
Bước 1: Đặt vật thuỷ tinh trong suốt lên vòng tròn chia độ đúng vạch 90 độ sao khe hẹp I đúng tâm của vòng tròn chia độ.
Bước 2: Xác định pháp tuyến NN` tại I trên mặt phẳng vật.
Bước 3: Cắm một đinh ghim tại điểm A sao cho NIA = 600
Bước 4: Đặt mắt ở cạnh cong của miếng thuỷ tinh sao cho khi nhìn qua khe I thấy A. Đưa đinh ghim A’ tới vị trí sao cho nó che khuất đồng thời cả khe I và đinh ghim A.
900
600
A
I
A`
N
N`
00
C1. Đặt mắt ở phía cong của miếng thủy tinh ta thấy chỉ có một vị trí quan sát được hình ảnh của đinh ghim A qua qua miếng thủy tinh. Điều đó chứng tỏ ánh sáng từ A phát ra, truyền đến khe hở I vào miếng thủy tinh rồi đến mắt. Khi chỉ nhìn thấy đinh ghim A`, nghĩa là A` đã che khuất I và A, do đó ánh sáng từ A phát ra không đến được mắt. Vậy đường nối các vị trí A, I, A` là đường truyền của tia sáng từ đinh ghim tới mắt
900
600
A
I
A`
? C1: Hãy chứng minh đường nối các vị trí A, I, A` là đường truyền của tia sáng từ chân ghim A đến mắt?
N
N`
- Hãy nhận xét đường truyền tia sáng từ không khí sang thuỷ tinh, chỉ ra tia tới, tia khúc xạ, góc tới, góc khúc xạ?
Tia tới : AI
Tia khúc xạ : IA`
Góc tới : AIN
Góc khúc xạ :A`IN`
900
600
A
I
A`
?
N
N`
Hãy lập lại thí nghiệm trên và xác định độ lớn góc khúc xạ khi góc tới bằng 450 ; 300 ; 00
? Mệnh đề sau đúng hay sai: “Tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác luôn bị gẫy khúc tại mặt phân cách”
2. Kết luận:
Khi tia sáng truyền từ không khí sang thủy tinh:
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ cũng tăng (giảm)
Mở rộng:
Người ta đã làm nhiều thí nghiệm khác nhau về hiện tượng khúc xạ. Khi chiếu tia sáng từ không khí sang các môi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau như thạch anh, nước đá, rượu, dầu .... Người ta đều thấy kết luận trên vẫn đúng.
* Khi ánh sáng truyền từ không khí sang các môi trường trong suốt rắn, lỏng khác nhau thì góc khúc xạ ..................... góc tới. Ngược lại, khi tia sáng đi từ các môi trường trong suốt rắn và lỏng sang không khí thì góc khúc xạ …………… . góc tới.
* Góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ ..........................................
* Khi góc tới bằng 00 thì góc khúc xạ .......................... , tia sáng ................ gãy khúc khi truyền qua hai môi trường.
nhỏ hơn
cũng tăng (giảm)
cũng bằng 00
không bị
lớn hơn
Bài tập: Diền từ hoặc cụm từ thích hợp vào ô trống cho đúng:
Kết luận chung :
VẬN DỤNG
C3 : A là vị trí thật của viên sỏi trong nước . Đặt mắt tại M thì quan sát thấy B là Ảnh của A . Hãy vẽ đường truyền tia sáng từ viên sỏi đến mắt
A
B
I
M
P
Q
K
N`
G
C4? Trên hình cho biết SI là tia tới. Tia khúc xạ của tia này trùng với một trong số các đường IH, IE, IG, IK. Hãy điền dấu mũi tên vào tia khúc xạ đó.
E
Q
H
I
N
S
Không khí
Nước
Có thể em chưa biết
* Chúng ta thường nghĩ, có tia sáng chiếu tới mặt phân cách gi?a hai môi trường trong suốt khác nhau sẽ có tia khúc xạ. Nhưng có trường hợp không đúng như vậy, ví dụ khi cho tia sáng chiếu từ nước sang không khí, khi góc tới lớn hơn thỡ tia sáng không đi ra khỏi nước, nó không bị khúc xạ, mà phản xạ toàn bộ ở mặt phân cách gi?a nước và không khí . Hiện tượng đó gọi là hiện tượng phán xạ toàn phần (Hỡnh 41.4)
Một trong nh?ng ứng dụng của nó là chế tạo cáp quang (sợi quang) dùng để truyền tín hiệu thông tin liên lạc. Bên trong lớp vỏ của cáp quang là sợi thủy tinh. ánh sáng đi vào sợi thủy tinh sẽ phản xạ toàn phần và truyền đi bên trong sợi mà không đi ra ngoài. Sợi thủy tinh phải rất tinh khiết để sao cho nang lượng ánh sáng chỉ giảm tối đa 1% sau khi đi được 100 km.


Hướng dẫn về nhà:
Học thuộc phần ghi nhớ kết hợp với SGK;
Làm các bài tập: 40-41.2; 40-41.3
(SBT.49)
Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em học sinh!