ôn tập 12

Hiện tượng trên gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng và tia sáng đi trong môi trường nước gọi là tia khúc xạ... * Định nghĩa: Hiện tượng khi ánh sáng truyền qua một mặt phân cách giữa hai

Sự khúc xạ ánh sáng

1.Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?

* Thí nghiệm:

Chiếu một tia sáng (tia màu đỏ) từ môi trường không khí vào môi trường nước đựng trong một bình thuỷ tinh Các bạn hãy quan sát thí nghiệm và cho nhận xét về hiện tượng xảy ra?

Trước khi trả lời câu hỏi: sự khúc xạ ánh sáng là gì?

Xin mời các bạn quan sát thí nghiệm sau:

Xnen(Willebrord Snell) Giáo sư toán-vât lý tại

Đai học Lây-đen(leyden), người đã khám phá ra

định luật khúc xạ a/s đồng

Do hiện tượng khúc xạ

a/s, ta thấy thìa trong

cốc nước như bị gãy ở

mặt nước

+) Hiện tượng: Tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường

Hiện tượng trên gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng

và tia sáng đi trong môi trường nước gọi là tia khúc xạ

N S

I

K

Câu hỏi: Vậy theo các bạn hiện tượng

khúc xạ ánh sáng là gì?

* Định nghĩa:

Hiện tượng khi ánh sáng truyền qua một mặt

phân cách giữa hai môi trường trong suất, tia sáng

bị gãy khúc(hay đổi hướng đột ngột) ở mặt phân cách gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Qua thí nghiệm trên các bạn đã biết

thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Vậy hiện tượng khúc xạ ánh sáng có tuân

theo địng luật nào không? Mời các bạn

nghiện cứu phần tiếp theo:

2 Định luật khúc xạ ánh sáng:

a) Các thí nghiệm:

* Thí nghiệm 1: Trong thí nghiệm trên, ta đặt

bảng gỗ vuông góc với mặt nước và cho tia tới SI quét là là mặt bảng

Kết quả: Ta thấy tia khúc xạ IK cũng quét là là mặt bảng đó

Trả lời: Tia khúc xạ và tia tới luôn nằm trong cùng

một mặt phẳng vuông góc với mặt phân cách (gọi là

mặt phẳng tới) Mặt phẳng tới là mặt phẳng chữa tia

tới và pháp tuyến IN của mặt phân cách

* Thí nghiệm 2: Cũng trong thí nghiệm trên, chúng

ta thay đổi góc tới i Các bạn hãy quan sát thí

nghiệm và cho nhân xét về góc khúc xạ?

Các bạn có nhận xét gì về hiện tượng trên?

Sau đây xin mời các bạn quan sát tiếp thí nghiệm sau:

Kết quả: Góc khúc xạ cũng thay đổi.

Điều đó chứng tỏ rằng: góc tới và góc khúc xạ có liên hệ với nhau Và tới năm 1621, Xnen (người Hà Lan) bằng thực nghiệm phát hiện ra là sin góc khúc xạ tỉ lệ với sin góc tới

Từ hai thí nghiệm trên chúng ta có định luật khúc xạ ánh sáng được phát biểu như sau:

b) 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 thì tỉ số giữa sin của góc tới ( sini ) với sin góc khúc xạ ( sinr ) 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 ), kí hiệu là n21 :

sini/sinr = n21

+) Khi ánh sáng truyền từ không khí vào thuỷ tinh:

sini/ sinr = n KK-TT = 3/2 => i > r

+) Khi ánh sáng truyền từ thuỷ tinh ra không khí:

sini/ sinr = nTT-KK = 2/3 => i < r

* Nhận xét:

* Thí dụ:

+) Nếu n21 > 1 thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1

+) Nếu n21 < 1 thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới Ta nói

môi trường 2 chiết quang kém hơn môi trường 1

Từ định Luật trên Xin mời Các em xét một thí dụ sau

3) Chiết suất tuyệt đối:

Qua thí dụ trên chúng ta thấy: n21 = 3/2 = nthủy tinh

Ta có: chiết suất của không khí gần bằng chiết suất của chân không , và bằng 1

* Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất của nó đối với chân không

trường 1 và các chiết suất tuyệt đối n2 và n1 của chúng, ta có:

n1

n2

n21 =

ở trên chúng ta

có nói đến chiết suất của môi

trường Với chiết suất của một môi trường là gì?

Mời các bạn nghiên cứu tiếp phần 3:

Vậy chiết suất tuyệt đối của Một môi trường

+) Dựa vào thuyết về bản chất sóng của ánh sáng mà Huyghen đề ra người ta đã chứng minh được rằng:

+) Nếu môi trường 1 là chân không thì ta có:

n1= 1 và v1= c = 3.108 m/s suy ra:

n2 = c / v2 hay v2 = c / n2 (*)

+) Vì vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường đều nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không, nên chiết suất tuyết đối của các môi trường luôn lớn hơn 1

Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suất

tỷ lệ nghịch với vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường đó: n2 / n1 = v2 / v1

Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suất cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường

đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân

không bao nhiêu lần.

*Nhận xét:

Bài 5 (sgk): Tóm tắt:

Mt1: nước n1=n=4/3, Mt2: không khí n2=1

* Tính r=? Khi i=300,450,600

Giải: *Theo định luật khúc xạ ánh sáng:

sini/sinr = n2/n1=1/n suy ra sini=nsinr (1)

a) i=300, n=4/3 suy ra

sinr=4/3.sin300=4/3.1/2=0.666.Suy ra r=41050’

b) i=450, n=4/3 suy ra sinr=4/3.sin450=0.9428.Suy

ra r=70030’

c) i=600, n=4/3 suy ra sinr=4/3.sin600=1,155>1.Suy

Vậy trong bài hôm nay chúng ta đã biết thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng và hiện tượng khúc xạ ánh sáng tuân theo

những định luật nào Để áp dụng cho các

định luật đó về nhà các bạn làm các bài tập

4, 5, 6, trong SGK.

Bài 33:

sự khúc xạ ánh sáng

Người thực hiện: GV- Trịnh Xuân Bảo

Trường THPT Sơn Nam