Tiết 40: SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG doc

Mục đích yêu cầu: - Các khái niệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối.. - Các hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối và giữa chiết su

Tiết 40: SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

I Mục đích yêu cầu:

- Các khái niệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối

- Định luật khúc xạ ánh sáng

- Các hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối và giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường

* Trọng tâm: - Các khái niệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối Định luật khúc xạ ánh sáng Các hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối và giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường

* Phương pháp: Pháp vấn, diễn giảng

II Chuẩn bị: - GV: Bảng gỗ, chậu đựng nước bằng thủy tinh lớn, đèn

chiếu cho chùm ánh sáng hẹp

- HS xem Sgk

III Tiến hành lên lớp:

A Ổn định:

B Kiểm tra: Hiện tượng phản xạ ánh sáng? Định luật phản xạ ánh sáng?

C Bài mới

PHƯƠNG PHÁP NỘI DUNG

I, II/ Thí nghiệm: chiếu một chùm tia

sáng hẹp SI từ không khí vào nước Tại I,

ta thấy chùm tia bị chia làm hai phần: một

phần đi trở lại không khí đó là chùm tia

phản xạ; một phần đi xuyên qua nước

nhưng bị gãy khúc tại I  Đó là hiện

tượng khúc xạ ánh sáng

- Trong thí nghiệm này, ta thấy tia SI và

I Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

a Thí nghiệm: Sgk trang 122

SI: tia tới; I: điểm tới IR: tia khúc xạ

NN': pháp tuyến

SIN = iˆ: góc tới N'IR = r: góc khúc xạ

mp (SI, NN'): mặt phẳng tới

b Định nghĩa: Hiện tượng ánh sáng truyền qua

mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, bị gãy khúc (đổi phương đột ngột) ở mặt phân cách gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng

II Định luật khúc xạ ánh sáng:

a Các thí nghiệm: Sgk trang 122, 123

b Định luật:

- 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

Bảng gỗ

I

S

i i'

r

R

N' N

R N'

N

I i

r

S

(1) (2)

IR cùng nằm trên một bảng gỗ, mà ta biết

mặt phẳng (SI, NN') là mặt phẳng tới =>

IR có thuộc mặt phẳng tới không?

- Đo chính xác các góc: iˆ và rˆ, ta thấy tỉ

số giữa

r

sin

i

sin

là const

Từ biểu thức: n 21

r sin

i sin

 ; nếu:

n21 > 1 thì sin i ? sin r =? iˆ?rˆ

Tương tự: hs tự đưa ra và nhận xét giữa

iˆvà rˆ, khi:

- n21 < 1

- n21 = 1

- n21 = 0

Nhận xét gì về tia khúc xạ?

* Theo nguyên lý thuận nghịch về chiều

truyền ánh sáng, nếu đổi chiều truyền của

ánh sáng thì đường đi của tia sáng có bị

thay đổi không? Từ đây, hs có thể đưa ra

biểu thức chiết suất tỉ đối của 2 môi

trường như thế nào? => Nhận xét với biểu

định thì tỉ số giữa sin góc tới (sin i) với sin của góc khúc xạ (sin r) luôn luôn là một số không đổi Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất

của hai môi trường và được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường

2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1)

ký hiệu là n 21 n 21

r sin

i sin



c Một số trường hợp:

- n21 > 1 : thì sin i > sin r => iˆ> rˆ: môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới (1)

- n21 < 1 : thì sin i < sin r => iˆ< rˆ: môi trường khúc xạ(2) kém chiết quang hơn môi trường tới (1)

- n21 = 1 : thì sin i = sin r => iˆ = rˆ : hai môi trườngkém chiết quang như nhau => tia sáng không bị khúc xạ

- Tia tới vuông góc với mặt phân cách Lúc này i

= 0 thì r = 0: tia sáng không bị khúc xạ

- Nếu đổi chiều truyền của ánh sáng thì ta thấy đường đi của tia sáng không đổi

thức của định luật khúc xạ?

21 21 21

n

1 n const n

r sin

i sin









III Từ định luật khúc xạ, hs nhắc lại thế

nào là chiết suất tỉ đối?

GV đặt vấn đề: vậy chiết suất tỉ đối của

một môi trường đối với chân không gọi là

gì? => GV nêu chiết suất tuyệt đối? GV

giới thiệu chiết suất tuyệt đối của một số

môi trường theo bảng Sgk

III Chiết suất tuyệt đối:

Định nghĩa: chiết suất tuyệt đối của một môi

trường là chiết suất của một môi trường đối với chân không

* Chiết suất tỉ đối: là chiết suất của một môi

trường đối với môi trường khác

* Người ta chọn chiết suất của chân không

bằng 1, của không khí gần bằng 1, nên ta có thể xem chiết suất tỉ đối của một chất đối với không khí bằng chiết suất tuyệt đối của nó

1 Bài tập áp dụng về hệ thức liên hệ:

Cho biết: chiết suất tuyệt đối của nước là

nnước =

3

4

và chiết suất tỉ đối của thủy tinh

và nước là ntt- nước =

8

9

; chiết suất tuyệt đối của kim cương nKC = 2,4 Tìm chiết suất

tuyệt đối của thuỷ tinh (ntt) và chiết suất tỉ

1 Liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối:

Gọi n 1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1)

n 2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2)

n 21 là chiết suất tỉ đối của môi trường (2)

đối của kim cương đối với nước?

Giải: ta cĩ:

ntt- nước =

nước

n

ntt

5 , 1 3

4 8

9 n n

 nước nước

Ta cũng cĩ: 2,4 1 , 8

n

n n

3 4

kk

nước nước

đối với mơi trường (1), ta cĩ hệ thức:

1

2 21 n

n

2 Liên hệ giữa chiết suất với vận tốc ánh sáng:

Chiết suất tuyệt đối của mơi trường trong suốt

tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sáng trong mơi trường đĩ

2 1 1

2 v

v n

n

Nếu mơi trường (1) là chân khơng thì:

n 1 = 1 và v 1 = C = 3.10 8 m/s, và bt (1) sẽ là:

2 2

v

C

n 

Tổng quát:

v

C

n 

Nhận xét: ta luơn cĩ C > v => n > 1 => chiết

suất của mơi trường trong suốt luơn luơn lớn hơn 1

D Củng cố: Nhắc lại:Kn hiện tượng khúc xạ AS, ĐL khúc xạ AS Và ĐN

chiết suất tuyệt đối

E Dặn dị: - Hướng dẫn trả lời các câu hỏi Sgk

- BTVN: 4, 5, 6, Sgk trang 125 Và các bài tập trong SBT

- Xem bài: “Hiện tượng phản xạ toàn phần”