Khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng

sù­khóc­x¹­¸nh­s¸ng

a.­ThÝ­nghiÖm:

Hiện t ợng khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai môi tr ờng trong suốt tia sáng bị gãy khúc (đổi ph ơng đột ngột ) ở mặt phân cách gọi là hiện t ợng khúc xạ ánh sáng

r

i

sin sin

, 0

5 ,

0

446 ,

0

707 ,

0

532 ,

0

866 ,

0



đổi này gọi là chiết suất tỉ đối của môi tr ờng 2

đối với môi tr ờng 1 (Môi tr ờng 2 chứa tia khúc xạ , môi tr ờng 1 chứa tia tới )

• Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia đ ờng pháp tuyến so với tia tới

3 Chiết suất tuyệt đối

c=n1.v1=n2.v2

1

2 2

1 21

sin

sin

n

n v

v r

sin

sin

v

v r

i

n   (v1 , v2: vận tốc ánh sáng

trong các môi tr ờng 1 và 2.)

• Chiết suất tuyệt đối

(c=3.10 8 m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không , v là vận tốc

ánh sáng trong môi tr ờng )

v

c

n 

• Chiết suất tỉ đối là đại l ợng đo bằng tỉ số giữa

sin góc tới và sin góc khúc xạ.

• Khi n21>1, sini>sin r, i>r, n2>n1 M«i

tr êng 2 chiÕt quang h¬n m«i tr êng 1

mét­sè­h×nh­¶nh­khóc­x¹­trong­thùc­tÕ

Tia sáng từ không khí tới thuỷ tinh chiết suất

Tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ Tính góc tới Chọn đáp án đúng:

3 cos

sin sin

i

Tia tíi SI, Ph¸p tuyÕn

Ix, tia ph¶n x¹ IS1, tia

Bµi­tËp­2 :

ra kh«ng khÝ Gãc tíi i=300 VÏ ® êng ®i cña tia s¸ng TÝnh gãc lÖch (gãc t¹o bëi h íng cña tia tíi vµ h íng cña tia khóc x¹)

1sin

r

n r

i

Gãc lÖch D = r – i = 450 –300= 150

§Þnh luËt khóc x¹ ¸nh s¸ng

Một cái cọc cắm thẳng đứng ở cái ao, phần cọc nhô trên mặt n ớc dài 0,6m Bóng của cọc trên mặt n ớc dài 0,8m, trên dáy ao dài 2,3 m N ớc có n=4/3 Tìm độ sâu ao

Gi¶i:­Chïm tia xuÊt ph¸t tõ mÆt trêi coi lµ chïm tia song song Tia qua A tíi mÆt n íc ë I, tia khóc x¹ I J, gãc tíi lµ i, gãc khóc x¹ lµ r

6 , 0 3

4

8 , 0

sin sin

sin

sin

8 ,

0 1

8 ,

0 sin

n r

IJ IH

m r

HJ IJ

IJ

HJ r

m BH

BJ HJ

2 5

, 1 5

, 2

5 ,

2 6

, 0

5 ,

1 sin

sin

5 , 1 8

, 0 3

, 2

2 2

2 2

Một cái bể có tiết diện thẳng là hình chữ nhật ABCD, AB=30cm, BC=40cm, tia sáng mặt trời theo ph ơng AC Đổ n ớc vào chậu đến độ cao h thì bóng của AB trên ph ơng ngang BC ngắn đi 7cm N ớc có n=4/3 Tìm h

Gi¶i :Tia s¸ng mÆt trêi AC c¾t mÆt n íc ë I , tia khóc x¹ I J , gãc tíi lµ i , gãc khóc x¹ lµ r

8 , 0 6

, 0 1

sin 1

cos

6 , 0 3

4

8 , 0

sin sin

sin

sin

3

4 30

40

8 ,

0 50

40 sin

50 40

30

2 2

2 2

2 2

n

i r

n r

i

AB

BC tgi

AC

BC i

cm

BC AB

AC

cm tgr

tgi

JC h

tgr tgi

h HJ

HC JC

tgr h

HJ

tgi h

HC

r

r tgr

12 4

3 3

4 7

) (

.

4

3 8

, 0

6 ,

0 cos

Tia SI tõ kh«ng khÝ tíi mÆt n íc N íc cã chiÕt suÊt n=4/3 B»ng th íc vµ com pa dùng chÝnh x¸c ® êng ®i cña tia khóc x¹

Giải : Dựng pháp tuyến x/I x vuông góc với mặt phân cách MN Trên MN lấy IP= 4 đơn vị độ dài, IQ= 3 đơn vị độ dài Đ ờng thẳng vuông góc với MN kẻ từ P cắt SI tại A

n IQ

IP r

i IQ

3

4 sin

sin

IJ

IQ r

IA

IP i



sin