Bài giảng bài khúc xạ ánh sáng vật lý 11 (14)

Ôn tập kiến thức cũ
1/ Tia sáng?
Tia sáng là khái niệm mô hình biểu thị đường
truyền của năng lượng ánh sáng.

2/ Định luật truyền thẳng của ánh sáng.
Trong môi trường đồng tính, trong suốt
ánh sáng truyền theo đường thẳng.(tia
sáng là một đường thẳng)


3/ Định luật phản xạ ánh sáng.
N
S

i’

i

R

I

Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên
kia pháp tuyến so với tia tới
Góc phản xạ (i’) bằng góc tới (i)


Câu hỏi:
Khi nhìn vào một bể

nước ta thấy độ sâu của
bể nước như thế nào so
với độ sâu thực tế?

Độ sâu ảo
Độ sâu thực tế


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1/ Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
a/ Thí nghiệm:
Chiếu một chùm tia sáng hẹp từ mt1 sang mt2(ví dụ từ
không khí vào nước).
Hiện tượng xẩy ra như thế nào?
Chùm tia bị đổi phương
khi đi vào trong nước

Chùm 1: chùm tia tới
Chùm 2: chùm tia khúc xạ

1

2


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1/ Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánhsáng.
a/ Thí nghiệm:
b/ Định nghĩa:
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.


Các khái niệm:
+Lưỡng chất phẳng(mt1,mt2,mpxy)
+Mặt lưỡng chất(mpxy)
S
N
+IN pháp tuyến
mt1
i
+SI tia tới
x
y
+i là góc tới
I
+Mp(SI,IN)là mp tới
mt2
r
+IR tia khúc xạ
R
+r góc khúc xạ


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2/ Định luật khúc xạ
ánh sáng.
a/ Thí nghiệm:

i

20o

30o

50o

70o

r

13o

19,5o 31o

39o

Sini 1,52 1,50 1,49 1,49
sinr

S
i

N’

r

R

I

N

sin i
 1,5  const
s inr


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2/ Định luật khúc xạ ánh sáng.
a/ Thí nghiệm:
b/ Định luật:
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
-Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp
tuyến của mặt lưỡng chất tại điểm tới
-Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ
số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một
hằng số.
sin i
= n Hay sini = nsinr
sin r


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
+Hằng số n phụ thuộc vào bản chất của môi
trường chứa tia khúc xạ(mt2) và môi trường
chứa tia tới(mt1).
+Ví dụ:
mt1là không khí, mt2 là nước thì n =4/3 1,33

mt1là không khí, mt2 là thuỷ tinh thì n  1,5

Nếu n>1(i>r) ta nói mt2 chiết quang hơn mt1
Nếu n<1(i

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
N

N

S

S
mt1

i
x

i
y

I

x

y

I
mt2

r

mt1

r

R

n>1

n<1

R
mt2


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
3/ Chiết suất của môi trường.
a/ Chiết suất tỉ đối.
Hằng số n gọi là chiết suất tỉ đối của mt2(mt
khúc xạ) đối với mt1(mt tới)
V1
n  n21 = V
2

Trong đó v1, v2 là tốc độ ánh sáng truyền trong
mt1 và mt2

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
3/ Chiết suất của môi trường.
a/ Chiết suất tỉ đối.
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
c/ Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối.
c
c
c
Theo Đ/N trên thì n1=
, n 2=
=> n =
v2
v1
v

Vì v < c  n > 1
d/Liên hệ giữa cs tỉ đối và cs tuyệt đối.


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

n2
n21=
n1
nck = 1
nkk  1

Câu hỏi:

Khi một tia sáng đi từ môi
trường này sang môi trường
khác, chiết suất tỉ đối của hai
môi trường cho ta biết điều gì về
đường đi của tia sáng đó?
Trả lời: Chiết suất tỉ đối cho ta biết
hướng của tia khúc xạ lệch gần
hoặc xa pháp tuyến so với hướng
của tia tới và tốc độ tia sáng
truyền nhanh hay chậm


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Nếu đặt i = i1, r = i2

N
S
n1

i1
x

y

sin i1 n2
Thì

sin i2 n1

I

i2

n2

R

Hay n1sini1 = n2sini2


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
4/ Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ ánh
sáng qua mặt phân cách hai môi trường.

Giao của 2 tia khúc xạ
kéo dài tại o’ gọi là ảnh
(ảo) của o
o’

o

Điều này trong thực tế
có gì nguy hiểm không?


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
5/ Tính thuận nghịch trong
sự truyền ánh sáng

S

i
n1

I

n2

Nếu AS truyền được từ S  I
R thì nó cũng truyền được từ
RIS
s inr n1

n12 =

sin i

r
R

n2

n2
1

 n21 =
n12
n1


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Vận dụng:1
A
B

C
D

Chọn câu đúng?
Môi trường có chiết suất càng lớn ánh sáng
truyền càng nhanh.
Chiết suất của môi trường có thể < 1
Môi trường có chiết suất càng nhỏ ánh sáng
truyền càng nhanh.
Góc khúc xạ r tỉ lệ với góc tới i


KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Vận dụng:2
Chiếu ánh sáng từ không khí vào mặt
thoáng của một chất lỏng có chiết suất 2
dưới góc tới 45o. Góc khúc xạ r có giá trị
là:
A
45o
B
30o
C
60o
D
Một giá trị khác

KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

Vận dụng:3
Một nguồn sáng điểm S cách mặt nước 15
cm, chiết suất của nước là 4/3. vị trí ảnh S’
tạo bởi sự khúc xạ qua mặt lưỡng chất cách
S
mặt này một khoảng là:
i
A 30 cm
H
I
B 20 cm
C 11,25 cm
r
D Kết quả khác


Hướng dẫn:
S
h
Xét góc nhỏ
h
sini  tani, cosr  1
H
h’ = h.tani.cotanr
Mà cotanr=cosr/sinr
1/sinr=n/sinin/tani

h’ = n.h =(4/3).15 = 20 (cm)
Vậy chọn ĐA: B

S’

’

i
I

r


Giao nhiệm vụ về nhà
1/ Làm các bài tập: 1, 2, 3, 4, 5 tr218 sgk
2/ Chuẩn bị tiết sau luyện tập


Giờ học đến đây là kết thúc,xin
chân thành cảm ơn quí thầy cô giáo
và các em