Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Trong thực tế chúng ta thường thấy một số hiện tượng rất lí thú có liên quan đến ánh sáng và sự truyền ánh sáng.. Để có thể giải thích được các hiện tượng này và một số hiện tượng khác l

Kính chào quí

thầy cô cùng các em

học sinh

Trong thực tế chúng ta thường thấy một số hiện tượng rất lí thú có liên quan đến ánh sáng và sự truyền ánh sáng Chẳng hạn như các hiện tượng sau:

Màu sắc rất đẹp

trên màng bong

bóng xà phòng

Đèn trang trí dùng các sợi quang

Cầu vồng

Để có thể giải thích được các hiện tượng này và một số hiện tượng khác liên quan đến ánh sáng; đồng thời biết được các ứng dụng của chúng trong đời sống, chúng ta sẽ nghiên cứu sang một phần khác của chương trình đó là phần quang

hình học

Màu sắc rất đẹp

trên màng bong

bóng xà phòng

Đèn trang trí dùng các sợi quang

Cầu vồng

Trường THPT Bùi Thị Xuân – Mũi Né – Phan Thiết – Bình Thuận

VẬT LÝ 11 CƠ BẢN

Chương VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Phần hai QUANG HÌNH HỌC

Bài 25

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

NỘI DUNG  I Sự khúc xạ ánh sáng

1.Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

2 Định luật khúc xạ ánh sáng

 II Chiết suất của môi trường

 III Tính thuận nghịch của chiều truyền

ánh sáng

1 Chiết suất tỉ đối

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

Hãy quan sát cái ống hút để trong li nước

Và cho nhận xét ?

Ta thấy cái ống trong li hình như bị gãy ở mặt nước.

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

(1) (2)

Cái ống hút như bị gãy ở mặt nước

do hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Vậy khúc xạ ánh sáng là gì?

Hãy xem thí nghiệm sau:

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong

suốt khác nhau

Quan sát và nêu hiện tượng ?

NỘI DUNG

Hãy nhắc lại khái niệm mặt phẵng tới đã học ở THCS ?

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật

khúc xạ

ánh

sáng

1 2

S

I

+ SI :tia tới ;

I :điểm tới

N’

N

+ N’IN :pháp tuyến với mặt phân cách tại I

i

+ i :góc tới

R

+ IR :tia khúc xạ

r

+ r :góc khúc xạ

S’

i’

+ IS’ tia phản xạ; i’ góc phản xạ

Thí nghiệm cho thấy tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến

so với tia tới.

NỘI DUNG Khi i thay đổi thì r thay đổi Sự thay đổi này có

tuân theo quy luật nào không ? ! Chúng ta khảo sát bằng thực nghiệm:

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật

khúc xạ

ánh

sáng

i

r

70 80

80 70 60

40 50

60 70 80 80 70 60

1 2

S

N

R

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật

khúc xạ

ánh

sáng

i

r

70 80

80 70 60

40 50

60 70 80 80 70 60

S

R

1 2

I

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật

khúc xạ

ánh

sáng

i

r

70 80

80 70 60

40 50

60 70 80 80 70 60

S

R

1 2

I

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật

khúc xạ

ánh

sáng

Qua thí nghiệm em hãy nhận xét về quan hệ giữa góc tới i và góc khúc xạ r.

Khi i thay đổi thì r cũng thay đổi theo Tính toán cụ thể ta thấy:

Em hãy rút ra những kết luận chung ? Định luật khúc xạ ánh sáng:

-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẵng tới (tạo bởi

tia tới và pháp tuyến) và ở về phía bên kia pháp tuyến so vơi tia tới.

- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:

NỘI DUNG

Trong thí nghiệm trên với hai môi trường là không khí và thuỷ tinh ta được một hằng số, nếu ta làm thí nhgiệm với không khí và nước thì ta được một hằng số khác Vậy hằng số trên phụ thuộc vào những yếu tố nào?

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

Hằng số này phụ thuộc vào bản chất hai môi trường.

Vì vậy hằng số này có thể đặc trưng cho bản chất của hai môi trường và được gọi là chiết suất tỉ đối

n 21 của môi trường (2) đối với môi trường (1)

21

sin

sin

i

r 



1.Hiện

tượng

khúc xạ

ánh sáng

2 Định

luật khúc

xạ ánh

sáng

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

đối

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

đối + n 21 > 1 => r < i : môi trường (2) chiết quang

hơn môi trường (1)

21

sin

sin

i

r 

Tỉ số không đổi

trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n 21 của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới )

sin sin

i r

+ n 21 < 1 => r > i : môi trường (2) kém chiết quang hơn môi trường (1)

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

suất

tuyệt

đối

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

2 21

1

n n

n



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

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

n i n  r



Chiết suất của chân không: n ck = 1 ;

Dựa vào bảng 26.2 em hãy cho biết chiết suất của không khí ?

n kk 1 

Em hãy so sánh chiết suất tuyệt đối của chất lỏng , của chất rắn với chiết suất tuyệt đối của không khí ? Chiết suất của một môi trường trong suốt: n > 1

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

suất tuyệt

đối

C1.Viết công thức của ĐL Khúcxạ với i nhỏ (< 10 0 )

sin sin

i i

n i n r

r r



 

C2 Aùp dụng ĐL Khúc xạ với i = 0 Kết luận?

 ¸   0

0

0 và  0 

n i n r i

r

 



Tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường sẽ truyền thẳng (không bị khúc xạ).

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

suất tuyệt

đối

Trên một đường truyền nếu ta cho tia sáng truyền ngược lại thì tia sáng sẽ truyền như thế nào ?

Hãy quan sát thí nghiệm

III TÍNH

THUẬN

NGHỊCH

CỦA SỰ

TRUYỀN

ÁNH

SÁNG

S

I n1

n2

R

K

J

NỘI DUNG

I SỰ KHÚC

XẠ ÁNH

SÁNG

II CHIẾT

SUẤT CỦA

MÔI

TRƯỜNG

1 Chiết

suất tỉ

đối

2 Chiết

suất tuyệt

đối

Trên một đường truyền nếu ta cho tia sáng truyền ngược lại thì tia sáng sẽ truyền như thế nào ?

Hãy quan sát thí nghiệm

III TÍNH

THUẬN

NGHỊCH

CỦA SỰ

TRUYỀN

ÁNH

SÁNG

S

I n1

n2

R

K

J

Rút ra kết luận ? Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó

NỘI DUNG

* ĐỊNH

LUẬT

KHÚC XẠ

ÁNH

SÁNG

* CHIẾT

SUẤT

 Tóm tắt kiến thức

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

ï * Với hai môi trường trong suốt nhất định,

tỉ số giửa sin góc tới (sin i) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:

in

      n

s

i r



1 Chiết

suất tỉ

đối

2 Chiết

suất

tuyệt

đối

* Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

2 21

1

n n

n

