Tài liệu khuc xa ppt

KIẾN THỨC CŨ
•
Nhắc lại định luật
truyền thẳng ánh sáng?
•
Trong một môi trường trong suốt
và đồng tính, ánh sáng truyền
theo đường thẳng .(Ta chỉ xét
trường hợp ánh sáng truyền xa mép
các vật chắn sáng )
•
Hiện tượng phản xạ ánh
sáng?
•
Hiện tượng tia sáng bị đổi hướng,
trở lại môi trường cũ khi gặp một
bề mặt nhẵn.
Bề mặt nhẵn này có thể là mặt của
một vật hay mặt phân cách giữa hai
môi trường trong suốt khác nhau .

•
Định luật phản xạ ánh sáng?
+Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở
bên kia pháp tuyến so với tia tới .
+ Góc phản xạ bằng góc tới.
KIẾN THỨC CŨ
i
r

BÀI 44: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1.ĐỊNH NGHĨA:
Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi
phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách giữa
hai môi trường truyền sáng.


2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH
SÁNG
•
a) Thí Nghiệm:
•
Trên một tấm kính mờ,đặt
một bán trụ D bằng chất rắn
trong suốt,trên kính có đặt
thước chia độ C
•
Chịếu một tia sáng SI là là
trên mặt phẳng tấm kính (I
là tâm của bán trụ), thí
nghiệm cho thấy có tia khúc
xạ đi trong khối bán trụ. Gọi
NN’ là pháp tuyến tại I của
mặt phẳng lưỡng chất.
•
+ SI tia tới ; IR tia khúc
xạ
+Góc SIN = i : góc tới
+Góc RIN’ = r : góc
khúc xạ

+ Mặt phẳng làm bởi tia
tới với pháp tuyến được gọi
là mặt phẳng tới.
C
D
N
N’
S
I
R

•
Qua nhiều lần thí
nghiệm người ta đo
được:
•
Ta thấy i thay đổi r
thay đổi theo, i tăng
thì r tăng nhưng không
có quy luật, góc tới i
luôn lớn hơn góc khúc
xạ r.
•
Bằng thực nghiệm ta
thấy chính Sini tỉ lệ
với Sinr.
i r
20
o
13

o
30
o
19,5
o
50
o
31
o
70
o
39
o

1,52 1.50 1.49 1.49
sinr
sini

b) ĐỊNH LUẬT:
•
+Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
+ Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp
tuyến tại điểm tới.
+Đối với hai môi trường trong suốt nhất định,
tỉ số giữa Sin của góc tới và sin của góc khúc xạ
là một hằng số
: Sini/Sinr = n = Hằng số
Hay Sini =n Sinr
(n tuỳ thuộc môi trường khúc xạ và môi
trường tới )

•
Nếu n > 1 thì Sini > Sinr hay i >
r : khi đi qua mặt phân cách ,tia
khúc xạ đi gần pháp tuyến hơn tia
tới. Ta nói: Môi trường khúc xạ
chiết quang hơn môi trường tới.
•
Nếu n <1 thì Sini < Sinr  i <
r :Khi đi qua mặt phân cách, tia
khúc xạ đi xa pháp tuyến hơn tia
tới . Ta nói: Môi trường khúc xạ
chiết quang kém môi trường tới.

S
I
i
R
r
n >1
R
n <1
r
S
I
i

•
Hằng số n cho thấy sự gãy khúc của tia sáng
khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi

trường.
•
Nếu góc i = 0 thì r = 0 : tia sáng chiếu vuông
góc với mặt phân cách sẽ truyền thẳng
•
Nếu góc i có gíá trị nhỏ (<10
0
) thì r cũng có
giá trị bé. Khi đó Sini ≈ i;Sinr ≈ r .Do đó
i = nr.

3. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
•
A) Chiết suất tỉ đối
•
Trong biểu thức Sini/Sinr = n, n là chiết suất tỉ
đối của môi trường 2( môi trường khúc xạ) đối
với môi trường 1(môi trường tới)
•
Và n = n
21
=v
1
/v
2
+ v
1
tốc độ của ánh sáng khi đi trong môi
trường 1.
+ v

2
tốc độ của ánh sáng khi đi trong môi
trường 2.

•
B) Chiết suất tuyệt đối
•
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối
của môi trường đó đối với chân không.
n = c/v (v là tốc độ ánh sáng trong môi trường
đó)
•
Theo định nghĩa :
+ Chiết suất của môi trường1: n
1
= c/ v
1

+ Chiết suất của môi trường 2: n
2
= c/ v
2

•
Vì c > v nên chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hớn
1.
•
Biểu thức định luật khúc xạ viết dưới dạng đối xứng :
n
1

Sini =n
2
Sinr

•
Ví Dụ : Tốc độ truyền của ánh sáng trong nước là v
1
=225000
km/ s ; tốc độ của ánh sáng trong thủy tinh là v
2
= 200000 km/s;
trong chân không , tốc độ truyền ánh sáng là c gần bằng 300 000
km/s. Tìm chiết suất tuyệt đối của nước , thủy tinh, chiết suất tỉ đối
của thuỷ tinh đối với nước?
*Chiết suất tuyệt đối của nước: n
1
= c/ v
1
=4/3 = 1,33

*Chiết suất tuyệt đối của thủy tinh: n
2
= c/ v
2
=3/2 = 1,5

*Chiết suất tỉ đối của thuỷ tinh đối với nước:n
21
= n
2

/ n
1
= v
1
/ v
2

≈ 1,25
•
Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối chiết suất tuyệt đối của môi
trường trong suốt cho biết tốc truyền của ánh sáng trong môi trường
đó nhỏ hơn tốc độ truyền của ánh sáng trong chân không bao nhiêu
lần.

Trả lời câu hỏi C1
•
Chiết suất tỉ đối giữa
hai môi trường càng lớn
thì tia sáng đi qua mặt
phân cách giữa hai môi
trường bị khúc xạ càng
nhiều.
•
Giả sử góc tới i không
đổi.
•
Ở hình 1 n = Sin i/ Sin r
=>Sin r = Sin i /n
•
Ở hình 2:

n’=Sini /Sinr’=>
Sin r’= Sini /n’
•
Mà n’ > n =>
Sin r’< Sinr =>
r > r’
S
I
i
R
r
n
R’
n’ > n
r’
S
I
i

4. Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ của ánh sáng
qua mặt phân cách giữa hai môi trường.
 Ảnh là điểm đồng qui của các
chùm tia phản xạ qua gương
phẳng, của các chùm tia ló qua các
quang cụ .
•
Xét điểm O nằm ở đáy một cốc
nước, hãy xác định điểm O’ là ảnh
của O ?
 Từ O vẽ hai tia tới OA , OB

(B ở rất gần A) .Vì OA vuông góc
với mặt phân cách nên tia khúc xạ
cũng là nó, ta vẽ tia khúc xạ BE
của tia OB. Đường kéo dài của các
tia khúc xạ gặp nhau tại O’. O’
chính là ảnh ảo của O.
O
A
B
E
O’

n
2
n1
5. Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh
sáng.
•
Nếu ánh sáng truyền từ S
tới R, giả sử theo đường
truyền là SIJKR, thì khi
truyền ngược lại theo tia
RK, đường truyền là
RKJIS. Chứng minh.
S
I
J
K
R

Ta xét đường truyền SIJ chẳng hạn,ta có
n
1
Sin i = n
2
Sin r =>Sini =n
2
/ n
1
Sinr.(*)
Còn đối với đường truyền JIS góc tới là r.
Và ta chứng minh góc khúc xạ cũng bằng
i.
Gọi i’ là góc khúc xạ , ta có n
2
Sini = n
1
Sin
i’ => sin i’= n
2
/n
1
Sinr (**).
Từ (*), (**) => i = i’
J
n
2
n1
S
I

i
r
i
i’

Củng cố và dặn dò
•
TRả lời câu hỏi C2
•
-Nhắc lại định luật khúc xạ
ánh sáng.
•
Tia khúc xạ nằm trong mặt
phẳng tới.
+ Tia tới và tia khúc xạ nằm ở
hai bên pháp tuyến tại điểm
tới.
+Đối với hai môi trường trong
suốt nhất định, tỉ số giữa Sin
của góc tới và sin của góc khúc
xạ là một hằng số:
Sini/Sinr = n =
Hằng số
Hay Sini =n Sinr
(n tuỳ thuộc môi trường khúc
xạ và môi trường tới )

Củng cố và dặn dò
-
Chiết Suất tỉ đối, chiết Suất tuyệt

đối.
•
n là chiết suất tỉ đối của môi trường
2( môi trường khúc xạ) đối với môi
trường 1(môi trường tới)
•
Và n = n
21
= v
1
/v
2

+ v
1
tốc độ của ánh sáng khi đi
trong môi trường 1.
+ v
2
tốc độ của ánh sáng khi đi
trong môi trường 2.
•
Chiết suất tuyệt đối của
một môi trường là chiết
suất tỉ đối của môi trường
đó đối với chân không.
n = c/v ( v là tốc độ
ánh sáng trong môi trường
đó)
•

-Học bài và làm bài tập
trong SGK đầy đủ.
•
- Chuẩn bị bài Phản Xạ
Toàn Phần.