Bài giảng vật lí 9 thao giảng hiện tượng khúc xạ ánh sáng (14)

TIẾT HỌC VẬT LÍ 9


CHƯƠNG III - QUANG HỌC
Bài 40
HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

VẬT LÍ 9



Ôn lại kiến thức liên quan
Câu hỏi 1: Nhắc lại định luật truyền thẳng ánh sáng?
Trả lời: Trong môi trường trong suốt và đồng tính ánh sáng
truyền theo đường thẳng.
Câu hỏi 2: Nhắc lại định luật phản xạ ánh sáng?
Trả lời:
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến
tại điểm tới.
- Góc phản xạ luôn luôn bằng góc tới.


Học sinh làm thí nghiệm
Mắt
- Đặt mắt nhìn dọc theo một
chiếc đũa thẳng từ đầu trên
(H.40.1a) ta không nhìn thấy
đầu dưới của đũa.
Mắt
- Giữ nguyên vị trí đặt mắt, đổ
nước vào bát (H.40.1b), liệu có

nhìn thấy đầu dưới của đũa hay
không?

b)

Hình.40.1


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát:
Quan sát hình vẽ bên và nêu nhận
xét về đường truyền của tia sáng:
a) Từ S đến I ( trong không khí)
- …………………….
b) Từ I đến K ( trong nước)
- ……………………..
c) Từ S đến mặt phân cách rồi
đến K.
- ………………………………
…………………………………..
Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát:

Quan sát hình vẽ bên và nêu
nhận xét về đường truyền của tia
sáng:
a) Từ S đến I ( trong không
khí)
Truyền thẳng
-…............................
b) Từ I đến K ( trong nước)

Hỏi: Ánh sáng truyền
từ không khí đến mặt
nước đã tuân theo
định luật nào?
Định luật truyền thẳng của ánh sáng

Truyền thẳng
- …………………..
c) Từ S đến mặt phân cách rồi
đến K.
Bị gãy khúc tại mặt phân cách.
-……………………………..

Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát:
Quan sát hình vẽ bên và nêu

nhận xét về đường truyền của tia
sáng:
a) Từ S đến I ( trong không
khí)
Truyền thẳng
-…............................
b) Từ I đến K ( trong nước)

Hỏi: Hiện tượng ánh
sáng truyền từ không
khí sang nước có tuân
theo định luật truyền
thẳng của ánh sáng
không? Tại sao?
Không tuân theo định luật truyền
thẳng của ánh sáng vì nó bị gãy khúc
tại mặt phân cách.

Truyền thẳng
- …………………..
c) Từ S đến mặt phân cách rồi
đến K.
Bị gãy khúc tại mặt phân cách.
-……………………………..

Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát:
Quan sát hình vẽ bên và nêu
nhận xét về đường truyền của tia
sáng:
a) Từ S đến I ( trong không
khí)
Truyền thẳng
-…............................
b) Từ I đến K ( trong nước)

Hỏi: Vậy hiện tượng ánh sáng
truyền từ không khí sang nước bị
gãy khúc tại mặt phân cách giữa
hai môi trường gọi là hiện tượng
gì?
Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Truyền thẳng
- …………………..
c) Từ S đến mặt phân cách rồi
đến K.
Bị gãy khúc tại mặt phân cách.
-……………………………..

Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát:
2. Kết luận:

Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này
sang môi trường trong suốt khác thì bị gãy khúc tại mặt phân
cách giữa hai môi trường gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Không khí

N

S
Q

P
I

Mặt phân cách
PQ

Nước
N’

K


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
2. Kết luận:

Hiện tượng tia sáng truyền từ môi
trường trong suốt này sang môi trường
trong suốt khác thì bị gãy khúc tại mặt
phân cách giữa hai môi trường gọi là hiện
tượng khúc xạ ánh sáng.

Quan sát hình vẽ 40.2
và chỉ ra các khái niệm

3. Một vài khái niệm:
- Tia tới : …………………….
- Tia Khúc xạ : ………………
- Điểm tới :……………………
-Pháp tuyến : ………………..
-Góc tới : …………………….
-Góc khúc xạ : ………………
- Mặt phẳng tới : ……………

Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
2. Kết luận:
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi
trường trong suốt này sang môi trường
trong suốt khác thì bị gãy khúc tại mặt
phân cách giữa hai môi trường gọi là hiện
tượng khúc xạ ánh sáng.

3. Một vài khái niệm:
- Tia tới : SI

P

S
i

- Tia Khúc xạ : IK
- Điểm tới : I

N

P

I

Q

-Pháp tuyến : NN’ vuông góc PQ
-Góc tới : SIN, kí hiệu là i
-Góc khúc xạ : KIN’, kí hiệu là r
- Mặt phẳng tới : (P)

r
N'

K

Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
2. Kết luận:
3. Một vài khái niệm:
4. Thí nghiệm:
Bố trí thí nghiệm như hình 40.2
- Nhúng một phần của miếng nhựa
phẳng vào trong nước.
- Chiếu tia sáng là là trên mặt miếng
nhựa tới mặt phân cách PQ tại điểm tới I.

Làm thí nghiệm và trả lời câu C1, C2

C1: Hãy cho biết tia khúc xạ có nằm
trong mặt phẳng tới không?
Góc tới và góc khúc xạ góc nào lớn
hơn ?
C2: Hãy đề xuất phương án thí nghiệm
để kiểm tra xem những nhận xét trên có
còn đúng khi thay đổi góc tới hay
không ?

Hình 40.2


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:

2. Kết luận:
3. Một vài khái niệm:
4. Thí nghiệm:
C1: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng
tia tới.
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
C2: Phương án thí nghiệm: Thay đổi
hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ,
độ lớn góc tới, góc khúc xạ.

TRẢ LỜI CÂU C1, C2
C21: Hãy
Hãy đề
choxuất
biếtphương
tia khúc
án xạ
thí có
nghiệm
nằm
trong
để
kiểm
mặttraphẳng
xem những
tới không?
nhận xét trên có
và góc
góc tới
nào hay

lớn
còn Góc
đúngtớikhi
thaykhúc
đổixạgóc
hơn
? ?
không
P
N

S
i

P

I

Q

r
N'

K


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
2. Kết luận:

3. Một vài khái niệm:
4. Thí nghiệm:
C1: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng
tia tới.
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
C2: Phương án thí nghiệm: Thay đổi
hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ,
độ lớn góc tới, góc khúc xạ.
5. Kết luận:
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới

RÚT RA KẾT LUẬN

P

N

S
i

P

I

Q

r

N'

K


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát:
2. Kết luận:
3. Một vài khái niệm:
4. Thí nghiệm:
C1: Tia khúc xạ nằm trong mặt
phẳng tia tới.
Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
C2: Phương án thí nghiệm: Thay
đổi hướng của tia tới, quan sát tia
khúc xạ, độ lớn góc tới, góc khúc
xạ.
5. Kết luận:
Khi tia sáng truyền từ không khí
sang nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt
phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới

C3: Thể hiện kết luận bằng hình vẽ
(làm việc cá nhân)

P

N

S
(r < i)

i

P

I

Q

r
N'

Hình 40.2

K


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền
từ nước sang không khí
1. Dự đoán:

C4: Kết luận trên còn đúng trong
trường hợp tia sáng truyền từ nước
sang không khí hay không? Đề xuất
một phương án thí nghiệm để kiểm tra
dự đoán đó.
Dự đoán phương án TN kiểm tra:
-Chiếu tia sáng từ đáy bình lên rồi ra
không khí.

DỰ ĐOÁN


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền
từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
C4: Kết luận trên còn đúng trong
trường hợp tia sáng truyền từ nước
sang không khí hay không? Đề xuất
một phương án thí nghiệm để kiểm tra
dự đoán đó.
Dự đoán phương án TN kiểm tra:
-Chiếu tia sáng từ đáy bình lên rồi ra
không khí.
-Chiếu tia sáng qua đáy bình vào nước

rồi sang không khí.

DỰ ĐOÁN


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền
từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:
-A và B là vị trí cắm hai đinh gim trên
phần miếng gỗ nhúng trong nước.
-Tìm vị trí đặt mắt để thấy đinh gim B
che khuất đinh gim A.

B
C
A
B

-Đưa đinh gim C đến vị trí sao cho nó
che khuất đồng thời cả A và B.

A

Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền
từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:

Hướng dẫn trả lời câu C5
Hỏi: Mắt nhìn thấy A chứng tỏ ánh
sáng có truyền từ A đến mắt không.
Trả lời: Có

C5: Mắt nhìn thấy A do ánh sáng từ A
truyền đến mắt.

A


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền

từ nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:
C5: - Mắt nhìn thấy A do ánh sáng từ A
truyền đến mắt.
- Khi mắt nhìn thấy B mà không nhìn
thấy A có nghĩa là ánh sáng từ A phát
ra đã bị B che khuất, không đến được
mắt.

Hướng dẫn trả lời câu C5
Hỏi: Mắt không nhìn thấy A chứng
tỏ B có nằm trên đường truyền của
tia sáng từ A đến mắt hay không?
Trả lời: Có

B

A


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền
từ nước sang không khí
1. Dự đoán:

2. Thí nghiệm kiểm tra:
C5: - Mắt nhìn thấy A do ánh sáng từ A
truyền đến mắt.
- Khi mắt nhìn thấy B mà không nhìn thấy
A có nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã bị B
che khuất, không đến được mắt.
- Khi mắt chỉ nhìn thấy C mà không nhìn
thấy A,B có nghĩa là ánh sáng từ A,B phát
ra đã bị C che khuất, không đến được mắt.

Hướng dẫn trả lời câu C5
C che khuất B và A chứng tỏ C
có nằm trên đường truyền của tia
sáng từ A và B đến mắt hay không?
Hỏi:

Trả lời: Có

C
B

A


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới

II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ
nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:
C5: - Mắt nhìn thấy A do ánh sáng từ A truyền
đến mắt.
- Khi mắt nhìn thấy B mà không nhìn thấy A có
nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã bị B che
khuất, không đến được mắt.

Hướng dẫn trả lời câu C5
Hỏi: Vậy có kết luận gì về đường nối các
điểm A,B,C và đường truyền của tia sáng từ
A đến mắt?
Trả lời: Vậy đường nối các điểm A,B,C
chính là đường truyền của tia sáng từ điểm A
ở trong nước tới mặt phân cách giữa nước và
không khí, rồi đến mắt.

C
B

- Khi mắt chỉ nhìn thấy C mà không nhìn thấy
A,B có nghĩa là ánh sáng từ A,B phát ra đã bị C
che khuất, không đến được mắt.

Vậy đường nối các điểm A,B,C chính là
đường truyền của tia sáng từ điểm A đến
mắt.

A


Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khi tia sáng truyền từ không khí sang
nước thì :
- Tia Khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới
- Góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
II- Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ
nước sang không khí
1. Dự đoán:
2. Thí nghiệm kiểm tra:

C5: Vậy đường nối các điểm A,B,C
chính là đường truyền của tia sáng từ điểm
A đến mắt.
C6 :

Làm việc cá nhân câu C6
Hỏi: Nhận xét về đường truyền của tia
sáng, chỉ ra điểm tới, tia tới, tia khúc
xạ, vẽ pháp tuyến tại điểm tới. So sánh
độ lớn góc khúc xạ và góc tới?

C
B

A

Bài 40 - HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Gợi ý câu C6
C6: * Tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách.
- Điểm tới : B

- Tia tới : AB

P

C

- Tia Khúc xạ : BC

r

-Góc tới : ABN’, kí hiệu là i
-Góc khúc xạ : CBN, kí hiệu là r
* Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

N

P

r>i
B

Q

i

N'

A