dự án bẻ cong ánh sáng

D
ự

á
n
:
Bẻ cong ánh sáng!
Nhóm NIỀM TIN
GVHD: Mai Hoàng Phương
Khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng
Phản xạ toàn phần
Phản xạ toàn phần
Các hiện tượng trong tự nhiên
Các hiện tượng trong tự nhiên
Nội dung
•
Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
•
Định luật khúc xạ ánh sáng.
.
•
Chiết suất của môi trường.
•
Ảnh của một vật được tạo bởi khúc xạ.
.
•
Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
•
Các hiện tượng lý thú trong tự nhiên.

Khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ là hiện tượng chùm tia
sáng bị đổi phương đột ngột khi
đi qua mặt phân cách hai môi
trường truyền ánh sáng.
S
K
I
Lưỡng chất phẳng
Mặt phân cách
Mặt lưỡng chất
Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng
- Tia tới : SI
- Tia khúc xạ : IK
- Điểm tới : I
-
Pháp tuyến : NN'
-
Góc tới :i
-
Góc khúc xạ : r
- Mặt phẳng tới : (P)
N
P
i
Định luật khúc xạ ánh sáng
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 xác định, tỉ số giữa sin của góc tới và sinh của góc khúc xạ
là một hằng số:
Hay:
(hằng số n tùy thuộc môi trường khúc xạ).
Định luật
Chiết suất của môi trường
Chiết suất của môi trường
Khúc xạ ánh sáng
•
Chiết suất tỉ đối:
v
1
: tốc độ ánh sáng trong môi trường 1.
v
2
: tốc độ ánh sáng trong môi trường 2.
•
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
1
= n
2
=
n

t
sini = n
kx
sinr
n
21
=
=
•
Nhận xét:
v<c → chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn
hơn 1.
Khúc xạ ánh sáng
Ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng
Ảnh được tạo bởi chùm tia khúc xạ → muốn nhìn thấy được ảnh phải có tia sáng truyền tới mắt.
Khúc xạ ánh sáng
Tính thuận nghịch trong sự truyền sáng.
S
I
n
1
n
2
R
K
J
Đường truyền ánh sáng theo tính thuận nghịch
P
H
Ả

N

X
Ạ

T
O
À
N

P
H
Ầ
N
P
H
Ả
N

X
Ạ

T
O
À
N

P
H
Ầ

N
Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Thí nghiệm1
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang kém sang môi trường có
chiết quang hơn
Tiến hành thí nghiệm
τ
r
i
I
n
1
n
2
S
2
R
2
S
3
R
3
R
1
S
1
Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Kết quả

-Luôn có tia khúc xạ
-Góc khúc xạ r>i
-r tăng đến một góc giới hạn
Giải thích:
sini.n
1
=sinr.n
2
→ sinr=n
1
/n
2
.sini.
Do n
1
<n
2
nên sinr<sini→r<i
-Từ biểu thức sinr=n
1
/n
2
.sini,
do i
max
=90
0
, sini
max
=1 nên sinr

max
=n
1
/n
2
.
Giá trị r
max
này gọi là góc khúc xạ giới hạn
Kết luận
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang kém (n
1
) sang môi trường chiết quang hơn (n
2
):
-Luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai
-Góc khúc xạ r>i
-r tăng đến một góc giới hạn mà sinr
gh
=n
1
/n
2
Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phần xạ toàn phần
Thí nghiệm2
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang hơn (n
1
) sang môi trường có
chiết quang kém(n

2
)
i
r
i
gh
N
N’
n
2
n
1
> n
2
r = 90
0
Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Kết quả
-Khi i tăng thì r cũng tăng và i<r
-Khi i=i
gh
nào đó thì tia khúc xạ biến mất
-i>i
gh
thì cũng không tồn tại tia khúc xạ
Giải thích
sini.n
1
=sinr.n

2
→ sini=n
2
/n
1
.sinr.
Do n
1
>n
2
nên sini<sinr→i<r
-Từ biểu thức sini=n
2
/n
1
.sinr,
do r
max
=90
0
, sinr
max
=1 nên sini
max
=n
2
/n
1
.
Giá trị i

max
này gọi là góc giới hạn PXTP
Kết luận
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (n
1
) sang môi trường chiết quang kém (n
2
):
- i<i
gh
thì có hiện tượng khúc xạ ánh sáng, i<r
-i≥i
gh
thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
trong đó sini
gh
=n
2
/n
1
Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
* Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân
cách giữa hai môi trường trong suốt.
* Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
-Ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (n
1
) sang môi trường chiết quang
kém (n
2

)
-Góc tới i thỏa mãn i≥i
gh
trong đó sini
gh
=n
2
/n
1
Phản xạ toàn phần
Ứng dụng:
Sợi quang
I
J
k
Các hiện tượng tự nhiên về khúc xạ ánh sáng
Ảo ảnh
Giải thích các hiện tượng trong tự nhiên.
- Nhiệt độ càng cao → chiết suất lớp khí càng
nhỏ. Càng lên cao, n càng lớn.
-
Khi tia sáng xuống thấp tới lớp khí dưới có
góc tới lớn hơn góc giới hạn, tia sáng sẽ bị
phản xạ toàn phần và hắt lên

Ảo ảnh trên sa mạc
Bài tập vận dụng:
CÂU 1: Gọi n
1
và n

2
là chiết suất tuyệt đối của hai môi trường. Mệnh đề nào sau đây là đúng:
A. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 xác định bằng tỉ số n
1
/n
2
.
B. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 xác định bằng tỉ số n
2
/n
1
.
C. Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỉ lệ thuận với vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi
trường đó.
D. A và C đúng.
Câu 2: Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất 4/3 ra không khí. hỏi trong các góc tới sau: 30
0
, 45
0
, 60
0
. với góc
tới nào tia sáng bị phản xạ toàn phần?
Góc 45
0
và 60
0
Góc 30
0
Góc 45

0
Góc 60
0
A
B
C
D
Bài tập vận dụng:
Bài tập vận dụng:
Câu 3: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì:
A. Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i.
B. Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i.
C. Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i lớn hơn góc giới hạn PXTP.
D. Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i nhỏ hơn góc giới hạn PXTP.
Cảm ơn các bạn
đã chú ý lắng nghe!