Bài 26 Khúc xạ ánh sáng

CHƯƠNG VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Các định luật cơ bản của quang hình học: - Định luật truyền thẳng ánh sáng.. Chiết suất của môi trường.. Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phươnggãy khúc của

CHƯƠNG VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Các định luật cơ bản của quang hình học:

- Định luật truyền thẳng ánh sáng.

- Định luật phản xạ ánh sáng.

- Định luật khúc xạ ánh sáng

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.

1 Chiết suất tỉ đối

2 Chiết suất tuyệt đối

III Tính thuận nghịch của chiều truyền as

Nội dung bài học

I Sự khúc xạ ánh sáng.

1 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương(gãy khúc) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau

Hiện tượng khúc xạ là gì?

2 Định luật khúc xạ ánh sáng.

a Thiết lập

+ SI: Tia tới

+ I: điểm tới

+ N’IN: Pháp tuyến với

mặt phân cách tại I

+ IR: Tia khúc xạ

+ i: góc tới, r: góc khúc xạ

+ mặt phẳng chứa (SI;IN) gọi là

mặt phẳng tới

N

I

S

i

r

1 2

i (độ) r(độ) sini sinr

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 6,5 13 19,5 25,5 31 35 39 41,5

0 0,174 0,342 0,500 0,643 0,766 0,866 0,940 0,985

0 0,113 0,225 0,334 0,431 0,515 0,574 0,629 0,663

Bảng 26.1 SGK

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc sinr theo sini

.

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

0,8 0,2 0,4 0,6 1 sin i sin r

O

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

b Nội dung định luật.

 r

sin

i

sin

2

1

I

i’

i N

N’

r

R S

II Chiết suất của môi trường

1 Chiết suất tỉ đối.

21

n r

sin

i

sin



Tỉ số không đổi sini/sinr được gọi là chiết suất tỉ đối n21

của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới)

II Chiết suất của môi trường

1 Chiết suất tỉ đối.

21

n r

sin

i

sin



- Nếu n21 > 1 thì r < i :

Môi trường 2

chiết quang hơn môi

trường 1

- Nếu n21 < 1 thì r > i :

Môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1

2

1

I

i

r

R

S

n 21 >1

2

1

I

i

S

n 21 <1

2 Chiết suất tuyệt đối.

a Định nghĩa.

- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

Chiết suất tuyệt đối (hay chiết suất n) của một môi trường là chiết

suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

- Chiết suất của không khí là 1,00293.

- Chiết suất của chân không là 1.

b Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối.

n1 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1

n2 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường 2

1

2 21

n n

n 

c Lưu ý

1 Biểu thức khác của định luật khúc xạ

n1sini = n2sinr

2 Trường hợp i và r nhỏ hơn 100 thì: sin i  ,i sin r  r

n1i = n2r

3 Nếu i = 0 0

Khi đó r = 0 0: Tia sáng đi vuông góc với mặt phân cách

III Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng.

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó

r

R

i I

S

i

R

I

S

12

21

n

1

n 

2

1

Tóm tắt kiến thức

1 Định luật khúc xạ ánh sáng:

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

2 Chiết suất:

- Chiết suất tỉ đối:

- Chiết suất tuyệt đối:

+ Chiết suất tỉ đối với chân không

+ Ta có:

- Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết dưới dạng đối

xứng: n 1 sini = n 2 sinr

1

2 21

n

n

21

n r

sin

i sin



Mắt người nhìn cá trong bể nước