Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

PHẦN HAI
QUANG HÌNH HỌC
CHƯƠNG VI
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
TIẾT 52 - BÀI 26 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Bằng hiểu biết thực tế và quan sát hình ảnh sau cho biết thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng?
(1)
(2)
Khúc xạ là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt khác nhau
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng (SGK- 162)
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
a. Các khái niệm Cơ bản
1
N’
i’
i
r
2
S
R
S’
I
N
+ SI: Tia tới
+ Điểm I: Điểm tới
+ NIN’: Pháp tuyến tại điểm tới
+ IS’: Tia phản xạ
+ IR: Tia khúc xạ
+ i: Góc tới
+ i’: Góc phản xạ
+ r: Góc khúc xạ
(i = i’)
+ Mặt phẳng tới là mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến
b. Thí nghiệm
+ Dụng cụ
Đèn chiếu la ze
Khối bán trụ trong suốt
Thước đo độ
+ Tiến hành
S
N
i
S
S
R
N’
R
r
R
+ Kết quả thí nghiệm
>. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của góc khúc xạ r vào góC tới i
Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa r vào góc i có nhận xét gì về góc r và góc tới i trong hiện tượng khúc xạ ?
-Khi góc tới i nhỏ thì đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa r vào góc i là đường thẳng tức là góc tới i tỷ lệ thuận với góc khúc xạ r
- Khi góc tới i lớn thì đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa r vào góc i là đường cong tức là góc tới i không tỷ lệ thuận với góc khúc xạ r
>. Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của góc khúc xạ sinr vào sini
Từ đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa sinr vào sini có nhận xét gì về sinr và sini trong hiện tượng khúc xạ ?
Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa sinr vào sini là đường thẳng trong mọi trường hợp tức là sini tỷ lệ thuận với sinr trong hiện tượng khúc xạ
c. Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới (sini) và sin của góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi.
* Định luật ( SGK – 163)
* Công thức ( SGK – 163)
(26.1)
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỷ đối
a. Khái niệm: (SGK – 163)
b. Công thức: (SGK – 163)
c. Chú ý
*. Nếu n21 > 1 thì i > r : Tia khúc xạ bị lệch gần pháp tuyến hơn. (Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1).
* . Nếu n21 < 1 thì i < r : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. (Ta nói môi trường 2 kém chiết quang hơn môi trường 1).
+ Nếu gọi v1 là vận tốc ánh sáng trong môi trường 1
v2 là vận tốc ánh sáng trong môi trường 2
2. Chiết suất tuyệt đối
a. Khái niệm (SGK-163)
Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
c: tốc độ ánh sáng trong chân không
b. Công thức
v: tốc độ ánh sáng trong môi trường
n: chiết suất của môi trường
- Chiết suất của chân không là: 1
c. Chú ý
- Chiết suất của không khí là: 1,000293
- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1
Chiết suất của một số môi trường: (Bảng 26.2 SGK – 165)
d. Công thức liên hệ giữa chiết suất và chiết suất tỷ đối
Từ biểu thức chiết suất


Và biểu thức chiết suât tỷ đối

hãy thiết lập mối quan hệ giữa chiết suất và chiết suất tỷ đối?
đ. Công thức đối xứng của định luật khúc xạ
Từ biểu thức


Và biểu thức

hãy thiết lập công thức đối xứng của định luật khúc xạ
?

Bài làm
Bài làm
Bài làm
Tia sáng bị bẻ cong khi chiếu liên tiếp qua môi trường có chiết suất tăng dần
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
S
I
n1
n2
R
K
J
Hãy quan sát đường truyền của tia sáng cho nhận xét?
S
I
n1
n2
R
K
J
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Nếu tia sáng truyền từ S tới R, giả sử theo đường truyền là SIJKR, thì khi truyền ngược lại theo tia RK, đường truyền là RKJIS.
S
I
n1
n2
R
K
J
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Thì tia sáng cũng truyền ngược lại theo đường RKJIS
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
* Chú ý: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng: sự truyền thẳng, sự phản xạ và khúc xạ
S
I
S’
S
I
R
S
S’
TIẾT 52 - BÀI 26 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt khác nhau
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
* Công thức
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới (sini) và sin của góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi.
1. Chiết suất tỷ đối
a. Khái niệm: (SGK – 163)
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
(26.1)
B .Công thức: (SGK – 163)
2. Chiết suất tuyệt đối
a. Khái niệm (SGK-163)
Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
c: tốc độ ánh sáng trong chân không
B .Công thức
v: tốc độ ánh sáng trong môi trường
n: chiết suất của môi trường
d. Biểu thức liên hệ giữa chiết suất và chiết suất tỷ đối
- Chiết suất của chân không là: 1
c. Chú ý
- Chiết suất của không khí là: 1,000293
- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1
đ. Công thức đối xứng của định luật khúc xạ
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền theo ngược lại đường đó.
c. Chú ý
v1 là vận tốc ánh sáng trong môi trường 1
v2 là vận tốc ánh sáng trong môi trường 2
Bài tập

Bài tập 1: Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng.
A. ánh sáng bị gẫy khúc khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
B. ánh sáng bị giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
C. ánh sáng bị hắt lại môi trường cũ khi truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
D. ánh sáng bị thay đổi màu sắc khi truyền qua giữa hai môi trường trong suốt.
Bài2: Khi góc tới tăng hai lần thì góc khúc xạ:
A. tăng 2 lần B. tăng 4 lần
C. tăng căn bậc hai của hai lần D. Chưa đủ dữ kiện để xác định

Bài tập
Bài 3: Nhận định nào sau đây về hiện tượng khúc xạ là không đúng:
Tia khúc xạ nằm ở môi trường thứ 2 tiếp giáp với môi trường chưa tia tới.
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến.
Khi góc tới bằng 0 góc khúc xạ cũng bằng 0
Góc khúc xạ luôn bằng góc tới.
Bài 4: Chiết suất của môi trường chứa tia tới nhỏ hơn chiết suất của môi trường chứa tia khúc xạ thì góc khúc xạ :
Luôn nhỏ hơn góc tới.
Luôn lớn hơn góc tới.
Luôn bằng góc tới.
Có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn góc tới
Bài 5: Chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với:
A. Chính nó B. Không khí.
C. Chân không D.nước.

Bài tập
Bài 6: khi chiếu ánh sáng đơn sắc từ không khí vào một môi trường trong suốt với góc tới là 600 thì góc khúc xạ là 300 . khi chiếu cùng ánh sáng đơn sắc đó từ môi trường trong suốt đã cho ra không khí với góc tới là 300 thì góc khúc xạ là :
A.Nhỏ hơn 300
B. Lớn hơn 600
C. Bằng 600
D. Không xác định được
Bài 7: Trong trường hợp nào sau đây tia sáng không truyền thẳng khi:
A.Truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt cùng chiết suất.
B.Tới vuông góc với mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt.
C.Có hướng đi qua tâm của 1 quả cầu trong suốt.
D.Truyền xiên góc từ không khí vào kim cương.

Bài tập
Bài 8: Chiếu 1 tia sáng từ ben zen có chiết suất là 1,5 với góc tới là 800 ra không khí có chiết suất là 1 . Góc khúc xạ là:
A. 410
B. 530
C. 800
D. Không xác định được

Về nhà học thuộc phần ghi nhớ SGK trang166 .đọc phần "em chưa biết" trang 167 làm các bài tập 6,7,8,9 SGK trang 166-167
Xem trước bài " Phản xạ toàn phần"
XIM CảM ơn !