Bài 44. Khúc xạ ánh sáng

Kiểm tra bài cũ
Viết công thức tính năng lượng và năng lượng từ trường của ống dây có ống điện chạy qua

Làm bài tập 2/ SGK-201
Tại sao khi nhìn vào cây viết chì trong cốc nước ta lại thấy nó bị gãy khúc ở mặt nước
Bài 44: KHÚC XẠ
ÁNH SÁNG
Phần 2: Quang hình học
Chương VI: Khúc xạ ánh sáng
I/ Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường truyền sáng khác nhau
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Giải thích hiện tượng đặt ra ở đầu bài
Chùm sáng 1 được gọi là chùm tia tới
Chùm sáng 2 gọi là chùm tia khúc xạ
II/ Định luật khúc xạ ánh sáng
a/ Thí nghiệm
Trên một tấm kính mờ, đặt một bản bán trụ D bằng chất rắn trong suốt. Chiếu một tia sáng SI (I là tâm của bán trụ) lên mặt phẳng tấm kính. Các em hãy quan sát đường đi của tia sáng
Tên gọi của các thành phần và đại lượng trong thí nghiệm:
SI: Tia tới
IR: Tia khúc xạ
NN’: Pháp tuyến I của mặt lưỡng chất
i : Góc tới
r : Góc khúc xạ
Mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến gọi là mặt phẳng tới

Mô hình thí nghiệm khảo sát hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Các em hãy nhận xét tia sáng đi qua D, vị trí của tia khúc xạ và tia tới
Chiếu tia sáng SI lên mặt phẳng tấm kính tới bản bán trụ D thì tia sáng qua D bị gãy khúc ở mặt lưỡng chất
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tia tới
N
N’
i=300
r =19.50
Thí nghiệm khảo sát hiện tượng khúc xạ ánh sáng
I
S
R
D
C
i=500
r =310
i=700
r =390
Bảng kết quả
Rút ra nhận xét về tỉ số giữa sin i và sin r
Tỉ số giữa sin i và sin r là không đổi, sai số không đáng kể


b/ Định luật khúc xạ ánh sáng
Tia khúc xạ nhằm trong mặt phẳng tới
Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tia tới
Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới (sin i) và sin của góc khúc xạ (sin r) là một hằng số

n : là hằng số
III/ Chiết suất của môi trường
1/ Chiết suất tỉ đối:
Chiết suất tỉ đối: được tính bằng tỉ số giữa các vận tốc v1và v2 của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 và môi trường 2



n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ và môi truờng (1) chứa tia tới
 Lưu ý:

Nếu n21 > 1 thì r < i. Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi môi trường (2) chiết quang hơn môi truờng (1)
Nếu n21 < 1 thì r > i. Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi môi trường (2) chiết quang kém hơn môi truờng (1)
2/ Chiết suất tuyệt đối
 Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không
Chiết suất của chân không là 1


n2 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường (2)
n1 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường (1)
 Công thức định luật khúc xạ có thể viết


IV/ Ảnh của một vật được tạo bởi sự
khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách
hai môi trường
O
O’
A
B
E
Nếu ta đặt mắt ngoài không khí sao cho chùm khúc xạ trên đi vào mắt ta sẽ nhìn thấy điểm ảnh ảo O’ chứ không nhìn thấy được ảnh O là vị trí thật của vật

 Ta sẽ có cảm giác là đáy cốc như được nâng cao hơn bình thưòng
V/ Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng
 Nếu ánh sáng truyền từ S tới R theo đường truyền là SIJRK, thì khi truyền ngược lại theo tia RK thì đường truyền là RKJIS.
Đường truyền ánh sáng theo tính thuận nghịch
Củng cố
Tại sao khi ta nhìn thấy con cá trong hồ nước, ta đưa tay chạm vào nó thì không chạm trúng được con cá.

Nguyên nhân của hiện tượng trên
Có thể em chưa biết
Nguyên nhân tạo thành ảo ảnh xuất hiện trên biển hay trong sa mạc là do sự khúc xạ của ánh sáng mặt trời qua hai môi trường khác nhau
Ảo ảnh thành phố xuất hiện trên mặt nước
Khi không khí nóng thổi đến mặt biển lạnh thì xuất hiện hiện tượng đối nghịch nhiệt độ tạo thành trên nóng dưới lạnh, kèm theo hơi nước từ mặt biển bốc lên nên mật độ khác nhau. Mật độ nóng lạnh khác nhau tạo thành một ranh giới giữa hai môi trường truyền sáng khác nhau. Ánh sáng ở tầng khí quyển phía trên có mật độ thấp chiếu xuống tầng khí quyển có mật độ cao phía dưới tạo thành khúc xạ ánh sáng. Vì thế, thay vì thành phố trên bờ thì do hiện tượng khúc xạ ánh sáng, cảnh vật ở trên đất liền bị khúc xạ lại trên mặt biển và tia sáng bị khúc xạ đi vào mắt ta, tạo thành ảo ảnh xuất hiện trong không trung trên mặt biển
Xem lại bài và học bài
Làm hết các BT trong SGK
Xem bài mới: Phản xạ toàn phần
IV/ Dặn dò
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT