Trường THPT LONG TRƯỜNG
KHÚC XẠ
ÁNH SÁNG
VÀ
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP
PHẦN HAI: QUANG HÌNH HỌC
CHƯƠNG VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Chủ đề tích hợp :
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG VÀ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I.KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:
1.SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1.1.HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
→ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương(gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
S
I
R
N
R
N’
i
r
I.1.HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG :
* SI: tia tới; I: điểm tới
* NIN’: pháp tuyến với mặt phân cách tại I
* IR: tia khúc xạ
* i: góc tới
S
I
N
R
N’
i
r
* Mặt phẳng làm bởi tia tới với
pháp tuyến được gọi là mặt phẳng tới.
* ( 1 ) : môi trường tới.
* ( 2 ) : môi trường khúc xạ.
I.2.ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
* r: góc khúc xạ
Thí nghiệm:
S
R
r
i
S
S
R
R
I.2.ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới 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:
I.2.ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:
hằng số
n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới)
II.CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
II.1.CHIẾT SUẤT TỈ ĐỐI:
n21 > 1 i > r
n21 < 1 i < r
$:Nếu n21 > 1 : môi trường (1) chiết quang hơn môi trường (2)
Nếu n21 < 1 môi trường (1) chiết quang kém hơn môi trường (2)
2.1.CHIẾT SUẤT TỈ ĐỐI :
- Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối:
Trong đó:
n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) ( khúc xạ )
n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường (1). ( tới )
- Định luật khúc xạ ánh sáng được viết lại như sau:
n1sini = n2sinr
II.CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG :
II.2.CHIẾT SUẤT TUYỆT ĐỐI :
- 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.
- Chiết suất của chân không là 1.
ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐƯỢC TẠO BỞI SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƯỜNG
* Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng: sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ.
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
S
I
S’
S
I
R
III.TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG :
Bài tập áp dụng
Tóm tắt :
Chiếu một tia sáng đi từ nước có chiết suất là 4/3 tới mặt phân cách giữa nước và không khí, tính góc khúc xạ trong hai trường hợp:
a) Góc tới bằng 300
b) Góc tới bằng 600
n1 = 4/3
n2 = 1
r = ?
Giải
a)i = 300
b)i = 600
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:
( Vô lý )
=> Không có tia khúc xạ
r
r
Khi i nhỏ, nhận xét
về độ sáng của tia
khúc xạ và tia phản xạ
IV.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN :
IV. 1 :SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n1 > n2)
r
r
Khi i tăng, nhận xét
về độ sáng của tia khúc
xạ so với tia phản xạ.
IV.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
IV . 1.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n1 > n2) :
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
IV .HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN :
IV.1.ĐỊNH NGHĨA :
r
Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất.
Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần:
VI.2.ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
I
J
k
r
Hiện tượng phản xạ toàn phần trong cáp quang
3.ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN : CÁP QUANG
Sử dụng cáp quang trong chế tạo dụng cụ y tế
Trong nội soi y học
S
R
I
N
N`
P
S
K
I
N
P
i
r
i
i’
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hiện tượng phản xạ ánh sáng
C7: Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
Phân biệt hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
Công thức tính suất điện động cảm ứng:
Công thức tính độ tự cảm của ống dây :
Công thức tính độ lớn suất điện động tự cảm :
Giải
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung :
Bài 1’: 120 khung dây dẫn hình vuông giống nhau, cạnh 8 cm, đặt trùng nhau và cố định trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ hợp với mặt khung một góc 300 . Trong khoảng thời gian , người ta cho độ lớn cảm ứng từ tăng dần từ 0 đến 2,5T. Xác định độ lớn của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung.
Bài 1’’ : Một khung dây phẳng, diện tích 25 (cm2) gồm 10 vòng dây, khung dây được đặt trong từ trường có cảm ứng từ vuông góc với mặt phẳng khung và có độ lớn tăng dần từ 0 đến 2,4.10-3 (T) trong khoảng thời gian 0,4 (s). Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung trong khoảng thời gian có từ trường biến thiên là bao nhiêu ?
Hướng dẫn
Diện tích khung dây.
Suất điện động cảm ứng suất hiện trên khung dây.
Tốc độ biến thiên của cảm ứng từ :
Bài tập 3: Một ống dây dài 100 cm, tiết diện là 5.10- 3 m2, ống dây có 4000 vòng dây. Tính hệ số tự cảm của ống dây .
Hệ số tự cảm của ống dây là :
Hướng dẫn
Bài tập 4. Một ống dây dẫn hình trụ có chiều dài 50cm, gồm 1000 vòng dây, mỗi vòng có đường kính 20cm. Tính độ tự cảm của ống dây đó.
Hướng dẫn
Bài tập 5: Một cuộn cảm có độ tự cảm 0,5 H.Dòng điện chạy trong cuộn cảm có cường độ biến thiên từ 0 đến 10 A trong thời gian 2 s. Tính độ lớn của suất điện động tự cảm trong cuộn cảm .
Suất điện động tự cảm bên trong ống dây là :
Giải
Bài tập 5’: Trong khoảng thời gian 0,4 s dòng diển trong cuộn cả biến thiên từ 0 đến 1,6 A. , và suất điện động trong ống dây là 8V . Tính độ tự cảm của ống dây.
Độ tự cả của ống dây
Độ lớn của suất điện động tự cảm
Bài tập 7 : Dòng điện trong ống dây phụ thuộc vào thời gian theo biểu thức i = 0,2(10-t), trong đó i tính bằng Ampe (A) và t tính bằng giây (s). Ống dây có hệ số tự cảm L = 5mH. Tính suất điện động tự cảm trong ống dây.
Câu 7’: Dòng điện phụ thuộc thời gian theo công thức i=0,4(5-t),(A,s) Ống dây dẫn hình trụ có hệ số tự cảm L=0,06H . Tính etc trong ống dây.
Chúc các em sức khỏe
và học tập tốt!
nguon VI OLET
