Bài 44. Khúc xạ ánh sáng

Bài 44. Khúc xạ ánh sáng tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực kin...

Trong thực tế chúng ta thường thấy một số hiện tượng có liên quan đến ánh sáng Chẳng

hạn như các hiện tượng sau:

Cầu vồng Ánh sáng bị gãy khúc

1 ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:

Hãy quan sát hình ảnh sau đây:

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện

tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột

ngột khi đi qua mặt phân cách giữa hai

môi trường truyền ánh sáng.

Mặt phân cách giữa hai môi

trường gọi là mặt lưỡng chất.

(1)

(2)

0,113 0,225

0,574

0,334 0,431 0,515

Bảng kết quả đo góc tới i và góc khúc xạ r

- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới

- Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới.

b Định luật khúc xạ ánh sáng:

- Đối với hai môi trường trong suốt nhất

định, tỉ số giữa sin của góc tới (sini) và sin của góc khúc xạ (sinr) là một hằng số

n r

i

 sin

sin

Hình b

Tia khúc xạ đi gần pháp tuyến

hơn tia tới

Tia khúc xạ đi xa pháp tuyến hơn tia tới

Môi trường khúc xạ chiết

quang hơn môi trường tới

Môi trường khúc xạ chiết quang kém môi trường tới

Trong biểu thức ĐLKXAS n là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối

với môi trường 1 (chứa tia tới.)

2

1 21

v

v n

3 CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG

a Chiết suất tỉ đối:

n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ và môi truờng (1) chứa tia tới

b Chiết suất tuyệt đối:

- Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất n) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

- Chiết suất của chân không là 1.

2 21

n

n

n 

- Công thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối

và chiết suất tỉ đối:

=>

- Vì v < c nên mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

4 ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐƯỢC TẠO BỞI

SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƯỜNG

Ảnh của một vật là giao điểm của các chùm

tia ló Để vẽ ảnh của một vật ta cần ít nhất 2

tia ló, Vẽ 2 tia ló đơn giản nhất vuông góc

với mặt phân cách giữa 2 môi trường, tia còn lại lệch đi 1 góc nhỏ Giao điểm của 2 tia này chính là ảnh của vật

Nếu ta đặt mắt ngoài không khí sao cho chùm khúc xạ trên đi vào mắt ta sẽ nhìn thấy điểm ảnh ảo O’ chứ không nhìn thấy được ảnh O là vị trí thật của vật

5 TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG:

* 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.

21 12

Câu hỏi trắc nghiệm và

bài tập

Câu 2: Môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới thì:

Câu 3: Chọn câu trả lời sai:

A Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng tia sáng

bị đổi phương khi truyền qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt.

B Tia khúc xạ và tia tới ở trong hai môi

trường khác nhau.

C Tia khúc xạ nằm trong một măt phẳng tới

và ở bên kia đường pháp tuyến so với tia tới.

D Góc khúc xạ r và góc tới i tỉ lệ với nhau

Câu 4: Sau khi qua lăng kính, hướng của tia ló bị lệch về phía đáy lăng kính

so với hướng của tia tới”, đặc điểm

này đúng khi:

A.n<1 B n>1

C.n=1 D với mọi n

n: chiết suất tỉ đối của lăng kính so với

môi trường ngoài

Câu 5: Chiếu một tia sáng từ môi

A 0,74 B 1,35.

C 1,53 D 1,47.

Câu 6: Một chùm tia sáng chiếu từ một

chất lỏng chiết suất n tới mặt phân cách

của môi trường lỏng – không khí dưới góc tới 40 0 Góc khúc xạ bằng 60 0 Chiết suất của chất lỏng bằng:

Câu 7: Khi xảy ra hiện tượng KXAS Hãy xác định các giá trị còn lại trong

Câu 8: Chiếu một tia sáng đơn sắc đi

từ không khí vào môi trường có chiết suất n, sao cho tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ Khi đó góc tới i được tính theo công thức

C tani = n D tani = 1/n

Câu 9: Một tia sáng đi từ môi trường trong suốt có chiết suất n đến mặt

phân cách giữa môi trường đó với

không khí với góc tới i , khi đó tia

phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau Góc tới i được tính theo công thức

C tani = n D tani = 1/n

Câu 12: Một tia sáng đi từ không khí vào thủy tinh với góc tới

Câu 13: Cho chiết suất của nước n = 4/3 Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ

S nằm ở đáy một bể nước sâu 1,2 (m) theo phương gần vuông góc với mặt

nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước một khoảng bằng

Câu 14: Một người nhìn thẳng xuống đáy một chậu nước (n = 4/3) Chiều cao của lớp nước trong chậu là 20 (cm) Người đó thấy đáy chậu dường như cách mặt nước một

khoảng bằng:

A 10 (cm) B 15 (cm)

C 20 (cm) D 25 (cm)

Bài 1: một máng nươc sâu 30cm, rộng 40cm có hai thành bên thẳng đứng.

Khi máng cạn nước thì bóng râm của

thành bên này kéo dài vừa đúng đến

chân của thành bên kia.

Người ta đổ nước đến độ cao h thì bóng này ngắn bớt đi 7cm so với trước.

Cho biết chiết suất là 4/3 Tính h?

5

4 sin  

OA AB i



5

3 4

3 5

4

sin sin

IN

AN

3 4

• Góc tới i không chỉ đối đỉnh góc AOB mà còn 1 vị trí khác là góc AIN.

5

3 sin r

(1)

(2)

AA’ = AN-A’N = 7cm

Lấy (1) trừ (2) ta được:

IN

N A

AN tgr

7







Bài 2: Một chùm tia sáng song song

có độ rộng 1,73mm từ không khí vào một môi trường trong suốt khác có

a.Tính góc khúc xạ r.

b.Tính độ rộng của chùm tia khúc xạ