Phần 1.
Chuyên đề 5: SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
A. TÓM TẮT KIẾN THỨC
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Định nghĩa:
- Sự khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng đổi phương khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định:
(5.1)
Hay
+ là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 và 2: là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1.
+ : môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
+ : môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
+ (v là vận tốc ánh sáng trong môi trường, là vận tốc ánh sáng trong chân không).
II. SỰ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1. Định nghĩa
Sự phản xạ toàn phần là hiện tượng toàn bộ tia tới bị phản xạ trở lại môi trường cũ khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
2. Điều kiện để có sự phản xạ toàn phần
- Môi trường tới phải chiết quang hơn môi trường khúc xạ .
- Góc tới phải lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần: , với:
(5.2)
III. LƯỠNG CHẤT PHẲNG
1. Định nghĩa
Lưỡng chất phẳng là một cặp môi trường trong suốt, đồng tính, ngăn cách bởi một mặt phẳng.
2. Ảnh của vật qua lưỡng chất phẳng
- Sự tạo ảnh của vật qua lưỡng chất phẳng tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng.
- Ảnh và vật luôn có bản chất khác nhau: vật thật - ảnh ảo; vật ảo - ảnh thật.
3. Công thức về lưỡng chất phẳng
Với chùm tia sáng hẹp: (5.3)
( là khoảng cách từ vật đến mặt phẳng phân cách, là khoảng cách từ ảnh đến mặt phân cách; là chiết suất môi trường tới, là chiết suất môi trường khúc xạ).
Hay
(với ; : vật thật; : vật ảo; : ảnh thật; : ảnh ảo)
IV. BẢN MẶT SONG SONG
1. Định nghĩa
Bản mặt song song là một môi trường trong suốt, đồng tính, giới hạn bởi hai mặt song song đặt trong một (hoặc hai) môi trường có chiết suất khác nhau.
2. Đặc điểm ảnh qua bản mặt song song
- Sự tạo ảnh của vật qua bản mặt song song tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng.
- Ảnh và vật luôn bằng nhau và có bản chất khác nhau: vật thật - ảnh ảo; vật ảo - ảnh thật.
- Ảnh bị dời đi theo chiều truyền ánh sáng so với vật .
3. Công thức về bản mặt song song
Khoảng cách vật - ảnh: (5.4)
( là bề dày, là chiết suất tỉ đối của chất làm bản với môi trường đặt bản)
Hay
(với ; : vật thật; : vật ảo; : ảnh thật; : ảnh ảo)
V. LĂNG KÍNH
1. Định nghĩa
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng tính, hình lăng trụ đứng có tiết diện thẳng là hình tam giác:
- Hai mặt của lăng kính được dùng nên mài nhẵn gọi là hai mặt bên ; mặt đáy không dùng đến nên có thể sần sùi hoặc bôi đen.
- Góc nhị diện tạo bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang .
- Chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trường đặt lăng kính gọi là chiết suất của lăng kính. Ta chỉ xét trường hợp .
2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
Trường hợp , tia tới đi từ đáy lăng kính lên thì tia ló sẽ lệch về đáy nhiều hơn tia tới.
3. Công thức về lăng kính: Gọi là góc lệch giữa tia ló và tia tới.
- Tổng quát: (5.5)
- Góc nhỏ:
4. Góc lệch cực tiểu
- Điều kiện: hay (5.6)
- Công thức: hay (5.7)
VI. LƯỠNG CHẤT CẦU
1. Định nghĩa:
Lưỡng chất cầu là một cặp môi trường trong suốt, đồng tính, ngăn cách bởi một mặt cầu.
2. Ảnh của vật qua lưỡng chất cầu
- Ảnh của một điểm sáng qua lưỡng chất cầu là một điểm sáng.
- Ảnh của một
nguon VI OLET
