CĐ KX-PX

CHỦ ĐỀ: KHÚC XẠ ÁNH
SÁNG. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

GV: Nguyễn Phan Kiều Diễm


Cây bút chì ở ly
bị gãy ở mặt
phân cách giữa
nước và khơng
khí


CHỦ ĐỀ: KHÚC XẠ ÁNH
SÁNG. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MƠI TRƯỜNG
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN
ÁNH SÁNG
IV PHẢN XẠ TOÀN PHẦN


I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:

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


2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG:

Pháp tuyến
N
ới
ct
Gó

Tia tới
S

Khơng khí

i i

Nước

I

Góc khúc xạ

N

Tia phản xạ

c
ó
G

xạ
ản
h

p

S

Mặt phân cách

r
R Tia khúc xạ


2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

a. Các khái niệm:
• SI: tia tới;
• I: điểm tới
• NN’: pháp tuyến với
mặt phân cách tại I
• IR: tia khúc xạ
• IS’: tia phản xạ
• i: góc tới
• i’: góc phản xạ
• r: góc khúc xạ.
* Mặt phẳng tới: tạo bởi tia tới, pháp tuyến.


I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
b. Định luật khúc xạ ánh sáng:
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới
và pháp tuyến) 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 góc khúc xạ (sinr) ln
khơng đổi:

S
i

I

sin i
 Hằng sớ (1)
sin r


r

R


II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG

1. Chiết suất tỉ đối:


sin i
=n21
sin r

S


i
I


r

R

n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa
tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới.


 sini > sin r =>

n >1
21

 i >r

Tia khúc xạ bị lệch lại gần
pháp tuyến hơn.
SS

 sini < sin r

=> n < 1
21

i

Tia khúc xạ bị lệch xa pháp
tuyến hơn.
SS

i

i
II

(1)

(1)

II

(2)

(2)

r
r

R
R

R
R
 môi trường (2) chiết quang
hơn môi trường (1)

 môi trường (2) chiết quang
kém hơn môi trường (1)


II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG

2. Chiết 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 đới với chân khơng.

- Chiết suất của chân khơng bằng 1
- Chiết suất của khơng khí bằng 1,000293

n

c



Trong đó:
c: tớc độ ánh sáng trong chân khơng;
: tớc độ ánh sáng trong môi trường.


2. Chiết suất tuyệt đối
- Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đới và chiết suất
tỉ đới:

n2

n21 
n1
Trong đó:
n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2);
n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường (1).
- Định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng:
n1sini = n2sinr


III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG

Nếu tia 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.

S

R

I

K

J

n1
n2


III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng
truyền ngược lại theo đường đó.
1
n12 
n21
* Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng:
sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ.

S

S’
I

S

I
R


IV PHẢN XẠ TOÀN PHẦN


1. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT
QUANG KÉM HƠN
a.Thí nghiệm

Nhận xét
Khi truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
hơn, với góc tới i>igh thì chỉ có tia phản xạ, khơng còn

tia khúc xạ.

b. Góc giới hạn phản xạ tồn phần
sin igh 

n2
n1

Trong đó:
n1: chiết suất của mơi trường 1
n2: chiết suất môi trường 2
15


2.
2.Định
Địnhnghĩa
nghĩa
Phản
Phảnxạ
xạtồn
tồnphần
phầnlàlàhiện
hiệntượng
tượngphản
phảnxạ
xạ
tồn
tồnbộ
bộtia

tiasáng
sángtới,
tới,xảy
xảyra
raởởmặt
mặtphân
phâncách
cách
giữa
giữahai
haimơi
mơitrường
trườngtrong
trongśt.
śt.


3. Địều kiện để có phản xạ tồn phần

+ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới
môi trường chiết quang kém hơn : n2 < n1
+

Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn
+ i >

igh


4. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PXTP: CÁP QUANG

a. Cấu tạo

- Cáp quang
là bó sợi
quang.

- Mỗi sợi quang là một
dây trong suốt có tính
dẫn sáng nhờ phản xạ tồn
phần.


Cấu tạo sợi quang

Lõi: thủy tinh
siêu sạch, có
chiết suất n1
Vỏ: thủy tinh
siêu sạch, có
chiết suất n2 < n1
Bên ngồi có lớp
nhựa dẻo bảo vệ


b. Ứng dụng
Ưu điểm
- Dung lượng tín hiệu lớn
- Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
- Không bị nhiễu bởi các bức xạ từ bên ngồi,
bảo mật tốt.

- Khơng rủi ro cháy.

Trong công nghệ thông tin.
Ứng dụng

Trong lĩnh vực y học
Trong văn hóa nghệ thuật


Kiến thức cơ bản, trọng tâm
Khúc xạ ánh sáng: Hiện tượng lệch phương của tia sáng khi truyền
xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
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 sớ
giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr)
luôn không đổi:

sin i
Hằng số
sin r

Chiết suất:
-Chiết suất tỉ đối:
sin i
n21 
sin r

-Chiết suất tuyệt đối:

n2
n21 
n1

(2)

(3)

Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng:

n1 sin i n2 sin r

(4)

(1)


Kiến thức cơ bản, trọng tâm
Phản xạ tồn phần:

Phản
Phảnxạ
xạtồn
tồnphần
phầnlàlàhiện
hiệntượng
tượngphản
phảnxạ
xạtồn

tồn
bộ
bộtia
tiasáng
sángtới,
tới,xảy
xảyra
raởởmặt
mặtphân
phâncách
cáchgiữa
giữa
hai
haimơi
mơitrường
trườngtrong
trongśt.
śt.
 Điều kiện:

+ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới
môi trường chiết quang kém hơn : n2 < n1
+

Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn
+ i >

igh

CỦNG CỐ


CỦNG CỐ
Câu 2: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
A. Góc tới i lớn hơn góc khúc xạ r

SAI

B. Góc tới i nhỏ hơn góc khúc xạ r.

SAI

C. Góc tới i bằng góc khúc xạ r.

SAI

D. Góc tới i tỉ lệ với góc khúc xạ r.

ĐÚNG


CỦNG CỐ
Câu 3: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng:
A. Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai SAI
mơi trường trong śt đều bị đổi hướng
B. Góc khúc xạ ln nhỏ hơn góc tới.
C. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang
kém sang môi trường chiết
quang hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

D. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết
quan kém sang môi trường chiết quang hơn thì
góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

SAI
SAI
ĐÚNG