+ 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 bản chất c[r]
Trang 1Bài 33 SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
a) Thí nghiệm
+ Dụng cụ
+ Tiến hành
+ Kết quả
Tia sáng bị gẫy khúc ở mặt phân cách
giữa 2 môi trường
b) Định nghĩa:
Hiện tượng khi ánh sáng truyền qua một mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, tia sáng bị gẫy khúc (đổi hướng đột ngột) ở mặt phân cách gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
2) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
N
K
I N
i
r
i
Trang 3KIỂM TRA BÀI CŨ
Chọn câu đúng trong các câu sau a) Trong một môi trường trong suốt, ánh sáng truyền theo đường thẳng b) Tia sáng là một đường thẳng
c) Tia tới và tia phản xạ cùng thuộc một mặt phẳng
d) Góc phản xạ lớn hơn góc tới
Trang 4a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
2) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
K
I N
i
r
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 52) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 62) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 72) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 82) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
S
N
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 92) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
S
N
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 10+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
2) Định luật khúc xạ ánh sáng
i r r i sin sin r i
12,5 0
24 0
33 0
1,600 1,666 1,818
1,580 1,582 1,590
Môi trường 1 Môi trường 2
S
N
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
o
20
o
40
o
60
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r
góc tới
góc khúc xạ
Trang 11+ Thí nghiệm 1:
Tia khúc xạ thuộc mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới
sin
sin
const r
i
Tỷ số này phụ thuộc vào bản chất của 2 môi trường gọi là chiết suất tỷ đối của môi trường 2 (Chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới)
2) Định luật khúc xạ ánh sáng
Môi trường 1 Môi trường 2
S
N
K
I N
i
r
a) Các thí nghiệm
i r sinsinr i
12,5 0
24 0
33 0
1,580 1,582 1,590
o
20
o
40
o
60
+ Thí nghiệm 2:
:
i
:
r góc khúc xạgóc tới
Điều này đúng với mọi cặp môi trường trong suốt
Trang 12b) Địnhluật:
+ 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 bản chất của 2 môi trường và được gọi là chiết suất tỷ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1), ký hiệu là n21.
21
sin
sin
n r
i
CÓ THỂ CÁC EM CHƯA BIẾT!
Định luật khúc xạ ánh sáng được khám phá độc lập bởi hai nhà bác học Snell người
Hà Lan và Descartes người Pháp
) 1 (
Descartes Willebrord Snell
Tỉ số này biểu thị độ lệch phương của tia sáng
Trang 13c) Chú ý:
+ n21 > 1
+ n21 < 1
12
sin
sin
n i
r
12 21
1
n
n
+ Nếu i = 0
Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
thì r < i
Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
thì r > i
21
sin
sin
n r
i
Môi trường 1 Môi trường 2
S
N
K
I N
i
r
) 2 (
thì r = 0, tia sáng truyền thẳng qua mặt phân cách giữa hai môi trường.
Trang 143) Chiết suất tuyệt đối
a) Định nghĩa:
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỷ đối của môi trường đó đối với chân không Ký hiệu là n
Bảng giá trị chiết suất tuyệt đối của một số môi trường
Thuỷ tinh thường 1,52 Nước 1,333 Không khí 1,000293 Thuỷ tinh crao 1,51 Rượu 1,3 Khí CO2 1,00045
Thuỷ tinh flin 1,65 Benzen 1,5 Hydrô 1,00014
Muối ăn 1,54 Glyxêrin 1,47
Kim cương 2,42 Cacbon sunfua 1,63
Nước đá 1,31
Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1
Trang 15b) Hệ thức giữa chiết suất tỷ đối và chiết suất tuyệt đối
1
2 21
n
n
n
n2: chiết suất tuyệt đối môi trường 2
n1: chiết suất tuyệt đối môi trường 1
c) Hệ thức giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc ánh sáng
2
1 1
2
v
v n
n
Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỷ lệ nghịch với vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường đó
Nếu môi trường 1 là chân không n1 1 ,
2
2
v
c
n
: là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường 1 : là vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường 2
1
v
2
v
) 3 (
c
v
hay
v
c
n
n
c
v
( 5 )
) 4 (
s
m /
10
3 , 1
c
vr
Trang 16*) Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần
Từ
21
sin
sin
n r
i
1
2
n
n
12
1
n
2
1
v
v
21
sin
sin
n r
i
12 21
1
n
n
1
2 21
n
n
n
2
1 1
2
v
v n
n
Trang 17Cho một tia sáng SI truyền
vào mặt phân cách giữa 2 môi trường
trong suốt (1) và (2), tia khúc xạ là IK
Hỏi
+ Môi trường nào có chiết suất tuyệt đối lớn hơn ?
+ Môi trường nào chiết quang hơn ?
+ Môi trường nào ánh sáng truyền qua có vận tốc lớn hơn ?
+ Cho i =300, r = 450 Tính chiết suất tỉ đối n21.
*) Thí dụ:
Môi trường 1 Môi trường 1 Môi trường 2
Theo định luật khúc xạ ánh sáng: 21
sin
sin
n r
i
o
o n
45 sin
30
sin
21
2
2
2 2 2 1