MINH HOA CHUYEN DE DAY KHUC XA ANH SANG (1)

Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
MINH HỌA CÁC CHUYÊN ĐỀ DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ
Chuyên đề : KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I) Xác định vấn đề cần giải quyết của chuyên đề
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng quan trọng có nhiều ứng dụng. Khúc
xạ hay chiết xạ là thuật ngữ thường dùng để chỉ hiện tượng ánh sáng đổi hướng khi
đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau.
Mở rộng ra, đây là hiện tượng đổi hướng đường đi của bức xạ điện từ, hay
các sóng nói chung, khi lan truyền trong môi trường không đồng nhất.
Hiện tượng khúc xạ được giải thích lần đầu tiên thành công trong lịch sử thế
giới bởi lý thuyết sóng ánh sáng của Christiaan Huygens vào thế kỷ 17.
Công thức đặc trưng của hiện tượng khúc xạ, còn gọi là định luật Snell hay định
luật khúc xạ ánh sáng có dạng:

với:
•
•
•
•

i là góc giữa tia sáng đi từ môi trường 1 tới mặt phẳng phân cách và pháp
tuyến của mặt phẳng phân cách hai môi trường.
r là góc giữa tia sáng đi từ mặt phân cách ra môi trường 2 và pháp tuyến của
mặt phẳng phân cách hai môi trường.
n1 là chiết suất môi trường 1.
n2 là chiết suất môi trường 2.

Theo định luật Snell, chiết suất có thể được tính bằng tỉ số giữa sin của góc tới và
sin của góc khúc xạ, biểu hiện mức độ gãy khúc của tia sáng (hay bức xạ điện từ
nói chung) khi chuyển từ một môi trường vật chất này sang một môi trường vật
chất khác.

Tỉ số
không thay đổi, phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường được gọi là
chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ (môi trường 2) đối với môi
trường chứa tia tới (môi trường 1). Nếu tỉ số này lớn hơn 1 thì góc khúc xạ nhỏ
hơn góc tới, ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1. Ngược lại nếu tỉ
số này nhỏ hơn 1 thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới, ta nói môi trường 2 chiết quang
kém môi trường 1.
Lưu ý: Trong trường hợp tỉ số
phải nhỏ hơn góc giới hạn:

, để xảy ra hiện tượng khúc xạ thì góc tới

,
nếu nó lớn hơn góc giới hạn, thì sẽ không có tia khúc xạ, thay vào đó sẽ xảy ra
hiện tượng phản xạ toàn phần.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Trong chuyên đề này, chúng ta sẽ nghiên cứu đầy đủ hơn về khúc xạ, đồng thời
tìm hiểu thêm một hiện tượng có liên quan: hiện tượng phản xạ toàn phần. Với thời
lượng trình bày và cách làm như hiện nay sẽ không tạo điều kiện để học sinh (HS)
chiếm lĩnh kiến thức một cách vững chắc và đặc biệt rất khó để tổ chức các hoạt động
nhằm phát triển năng lực của HS. Dưới đây nêu ví dụ việc xây dựng chuyên đề dạy
học về "Khúc xạ ánh sáng" trong đó sử dụng thời gian của hai tiết lí thuyết trên lớp
và thời gian của hai tiết bài tập để tổ chức báo cáo, thảo luận về kiến thức. Đặc biệt,
các thí nghiệm nghiên cứu được HS thực hiện ở nhà (do thiết bị dễ kiếm) sẽ góp phần
tốt trong việc phát triển các năng lực của HS.
Kiến thức trong chuyên đề được tổ chức dạy học trong các tiết:
1. Khúc xạ ánh sáng
2. Bài tập khúc xạ ánh sáng

3. Phản xạ toàn phần
4. Bài tập phản xạ toàn phần
II) Nội dung kiến thức cần xây dựng trong chuyên đề
• Định luật khúc xạ ánh sáng :
Nhận biết, thông hiểu:
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phân cách
tại điểm tới) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc
xạ (sinr) luôn không đổi :

sini
= hằng số
sinr

Vận dụng:
Biết tính chiết suất, góc tới, góc khúc xạ trong các hệ thức của định luật khúc xạ.
Nhận biết, thông hiểu:
sini
gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi
sinr
sini
trường 1 (chứa tia tới) :
= n21.
sinr

• Tỉ số

- Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói, môi trường
2 chiết quang hơn môi trường 1.
- Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói, môi trường 2

chiết quang kém môi trường 1.
• Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ
đối của môi trường đó đối với chân không.
• Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng : ánh sáng truyền đi theo đường nào thì
cũng truyền ngược lại được theo đường đó.
• Theo định luật khúc xạ ánh sáng, nếu ánh sáng truyền từ môi trường 1 sang môi
trường 2 với góc tới i và góc khúc xạ là r thì khi ánh sáng truyền từ môi trường 2
sang môi trường 1 với góc tới r thì góc khúc xạ sẽ bằng i.
Nhận biết, thông hiểu:
• Mô tả thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn phần :
Cho một chùm sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình trụ vào không khí. áp
dụng định luật khúc xạ ánh sáng suy ra r > i.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới. Khi i tăng thì r cũng
tăng.
- Nếu r đạt giá trị cực đại 90 0 thì cường độ tia khúc xạ bằng không, khi đó i đạt giá trị
n

igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần, còn gọi là góc tới hạn, có sini gh = n2
1
- Khi i > igh, không có tia khúc xạ, toàn bộ ánh sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó
là hiện tượng phản xạ toàn phần.
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ của toàn bộ ánh 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 một môi trường tới mặt phân cách với môi trường kém chiết
quang hơn (n2 < n1).
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (i ≥ igh).

Vận dụng:
• Biết nhận dạng các trường hợp xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần của tia sáng khi
qua mặt phân cách.
• Biết cách tính góc giới hạn phản xạ toàn phần và các đại lượng trong công thức tính
góc giới hạn.
Nhận biết, thông hiểu:
• Sợi quang có lõi làm bằng thuỷ tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n 1, được
bao quanh bằng một lớp vỏ có chiết suất n2 nhỏ hơn n1.
Một tia sáng truyền vào từ một đầu của sợi quang. Trong sợi quang, tia sáng bị phản
xạ toàn phần nhiều lần tại mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ, và ló ra đầu kia. Sau nhiều lần
phản xạ như vậy, tia sáng được dẫn qua sợi quang mà cường độ sáng bị giảm không
đáng kể.
Nhiều sợi quang ghép với nhau thành bó, các bó được ghép và hàn nối với nhau tạo
thành cáp quang.
• Ứng dụng của cáp quang :
Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để truyền thông tin, dữ liệu dưới
dạng tín hiệu ánh sáng.
III. Tổ chức dạy học chuyên đề
1. Mục tiêu dạy học
a. Kiến thức:
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng và viết được hệ thức của định luật này.
- Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì.
- Nêu được tính chất thuận nghịch của sự truyền ánh sáng và chỉ ra sự thể hiện tính
chất này ở định luật khúc xạ ánh sáng.
- Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện tượng
này.
- Mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của
cáp quang.
b. Kĩ năng:
- Tiến hành được các thí nghiệm theo kế hoạch đã đề ra.

- Vận dụng được hệ thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
- Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
c. Thái độ (giá trị)
- Tự tin đưa ra các ý kiến cá nhân khi thực hiện các nhiệm vụ ở lớp, ở nhà.
- Chủ động trao đổi, thảo luận với các HS khác và với GV.
- Hợp tác chặt chẽ với các bạn khi thực hiện các nhiệm vụ nghiên cứu, thí nghiệm ở
nhà.
d. Định hướng các năng lực được hình thành
* Năng lực sử dụng kiến thức: Sử dụng được kiến thức vào việc giải các bài
toán có liên quan đến khúc xạ ánh sáng hoặc các bài toán có liên quan đến thực tiễn.
* Năng lực phương pháp: Đề xuất được và làm được thí nghiệm hình 26.3
trang 163 sgk và đưa ra được kết quả đo góc tới i và góc khúc xạ r tương ứng trong
thí nghiệm. Từ đó vẽ được đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của góc r vào góc i , của sinr
vào sini ; đề xuất được các dụng cụ thí nghiệm và cách bố trí hợp lí; đưa ra được kế
hoạch làm thí nghiệm với các dụng cụ đã xây dựng; thực hiện được các thí nghiệm
theo kế hoạch đã đề xuất để kiểm tra các giả thuyết đã nêu về khúc xạ ánh sáng.
* Năng lực trao đổi thông tin: Thực hiện các trao đổi, thảo luận với bạn để thực
hiện nhiệm vụ.
* Năng lực cá thể: Kết hợp được các kiến thức trong việc giải các bài toán về
khúc xạ ánh sáng, sử dụng kiến thức đã học vào lí giải hoặc vận dụng ở các tình
huống thực tiễn.
Những năng lực thành phần của năng lực chuyên biệt môn Vật lí có thể phát triển
cho học sinh trong dạy học chuyên đề “Khúc xạ ánh sáng” Vật lí 11 được liệt kê dưới
bảng sau:
Nhóm
năng
lực

Năng
lực sử
dụng
kiến
thức

Năng lực thành phần

K1: Trình bày được
kiến thức về các hiện
tượng, đại lượng, định
luật, nguyên lí vật lí cơ
bản, các phép đo, các
hằng số vật lí

Mô tả mức độ thực hiện trong chủ đề

- Trả lời được câu hỏi: Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng là gì?
- Nhận ra được trường hợp giới hạn i = 00.
- Phát biểu được định luật khúc xạ ánh sáng.

K2: Trình bày được mối - Trình bày được các khái niệm chiết suất tuyệt
quan hệ giữa các kiến
đối và chiết suất tỉ đối. Viết được hệ thức giữa
thức vật lí
chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
- Viết và vận dụng được công thức của định luật
khúc xạ ánh sáng.

K3: Sử dụng được kiến
thức vật lí để thực hiện
các nhiệm vụ học tập

- Giải được các bài tập cơ bản về khúc xạ ánh
sáng.

K4: Vận dụng (giải

- Chỉ ra và giải thích được một số hiện tượng


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
thích, dự đoán, tính
toán, đề ra giải pháp,
đánh giá giải pháp,…)
kiến thức vật lí vào các
tình huống thực tiễn

trong tự nhiên liên quan đến khúc xạ ánh sáng.
- Giải được các bài toán có liên hệ nhiều phần
kiến thức và gắn với thực tiễn: xác định vị trí
thật của con cá dưới nước, hòn sỏi dưới đáy
suối, tính chiều sâu của nước...

P1: Ðặt ra những câu
- Đặt ra những câu hỏi liên quan tới các hiện
hỏi về một sự kiện vật lí tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.

P2: Mô tả được các hiện Mô tả được những hiện tượng liên quan đến sự

khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.
Năng tượng tự nhiên bằng
lực về ngôn ngữ vật lí và chỉ ra
phương các quy luật vật lí trong
hiện tượng đó
pháp
P3: Thu thập, đánh giá,
lựa chọn và xử lí thông
tin từ các nguồn khác
nhau để giải quyết vấn
đề trong học tập vật lí

-Thu thập, đánh giá, lựa chọn và xử lí thông tin
từ các nguồn khác nhau: đọc sách giáo khoa Vật
lí, sách tham khảo, báo chí, các thông tin khoa
học, Google trên Internet… để tìm hiểu về các
vấn đề liên quan đến sự khúc xạ ánh sáng và
phản xạ toàn phần.

P4: Vận dụng sự tương
tự và các mô hình để
xây dựng kiến thức vật
lí
P5: Lựa chọn và sử
dụng các công cụ toán
học phù hợp trong học
tập vật lí.
P6: Chỉ ra được điều
kiện lí tưởng của hiện
tượng vật lí

Lựa chọn kiến thức về

sini
= hằng số để xử lí
sinr

các kết quả thí nghiệm khi xây dựng kiến thức
về khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.

Lưu ý: Trong trường hợp tỉ số
, để xảy ra
hiện tượng khúc xạ thì góc tới phải nhỏ hơn góc
giới hạn:
,
nếu nó lớn hơn góc giới hạn, thì sẽ không có tia
khúc xạ, thay vào đó sẽ xảy ra hiện tượng phản
xạ toàn phần.

P7: Ðề xuất được giả
thuyết; suy ra các hệ

- Đề xuất được dự đoán về mối quan hệ giữa i


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
quả có thể kiểm tra
được

và r trong các câu hỏi C1, C2, C3.

C1. n1i = n2r hoặc

i
= n21
r

C2. i = 00 ⇒ r = 00: tia sáng truyền thẳng. Đây là
một trường hợp giới hạn của sự khúc xạ.
C3. Khi có sự khúc xạ xảy ra liên tiếp ở các mặt
phân cách song song ta có:
n1sini1 = n2sini2 = ... nnsinin
Đây gọi là công thức của một định luật bảo
toàn.
P8: Xác định mục đích,
đề xuất phương án, lắp
ráp, tiến hành xử lí kết
quả thí nghiệm và rút ra
nhận xét

- Đề xuất được phương án thí nghiệm: Dụng cụ
thí nghiệm cần thiết, hợp lí, cách thức bố trí và
lên được kế hoạch tiến hành thí nghiệm.
- Lựa chọn được các vật dụng trong đời sống để
thực hiện được thí nghiệm.
- Lắp ráp được thí nghiệm kiểm tra giả thuyết về
mối liên hệ trên.
- Tiến hành xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra giả
thuyết trên và rút ra nhận xét.

Năng

lực trao
đổi
thông
tin

P9: Biện luận tính đúng
đắn của kết quả thí
nghiệm và tính đúng
đắn các kết luận được
khái quát hóa từ kết quả
thí nghiệm này

- Biện luận về sai số của kết quả thí nghiệm và
các nguyên nhân gây lên sai số: Do dụng cụ đo,
do các nguyên nhân chủ quan khác. Như vậy từ
bảng 26.1 trang 163 sgk suy ra được chiết suất
của không khí là 1,000293 nên thường được tính
tròn là 1, nếu không cần độ chính xác cao.

X1: Trao đổi kiến thức
và ứng dụng vật lí bằng
ngôn ngữ vật lí và các
cách diễn tả đặc thù của
vật lí

HS trao đổi những kiến thức để mô tả định luật
khúc xạ ánh sáng.

X2: Phân biệt được
những mô tả các hiện

tượng tự nhiên bằng
ngôn ngữ đời sống và
ngôn ngữ vật lí

- Phân biệt được những mô tả các hiện tượng tự
nhiên bằng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn
phần.

X3: Lựa chọn, đánh giá
được các nguồn thông
tin khác nhau

- So sánh những nhận xét từ kết quả thí nghiệm
của nhóm mình với các nhóm khác và kết luận ở
bảng 26.1 trang 163 và kết quả ở bảng trang 168
sách giáo khoa Vật lí 11.

X4: Mô tả được cấu tạo

Hiểu được cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của

- Nhắc lại kiến thức thu được ở lớp 9.
- Khảo sát hai đồ thị (r theo i) và ( sinr theo sini)
để suy ra kết luận dẫn dến định luật.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
và nguyên tắc hoạt động các loại sợi quang trong công nghệ, cáp quang
của các thiết bị kĩ thuật, dùng tạo ảnh nội soi trong y khoa,...
công nghệ

X5: Ghi lại được các
kết quả từ các hoạt
động học tập vật lí của
mình (nghe giảng, tìm
kiếm thông tin, thí
nghiệm, làm việc
nhóm… ).

- Ghi chép các nội dung hoạt động nhóm.
- Biểu diễn kết quả thí nghiệm dưới dạng bảng
biểu.

X6: Trình bày các kết
quả từ các hoạt động
học tập vật lí

-Trình bày được số liệu đo đạc dưới dạng bảng
biểu, đồ thị. Giải thích kết quả đo được.
- Trình bày được kết quả hoạt động nhóm dưới
các hình thức: văn bản, báo cáo thí nghiệm.

X7: Thảo luận được kết
quả công việc của mình
và những vấn đề liên
quan dưới góc nhìn vật
lí

Thảo luận đúng trọng tâm và với việc dùng các
ngôn ngữ khoa học về các kết quả thực hiện các
nhiệm vụ học tập của bản thân và của nhóm.

X8: Tham gia hoạt động Phân công công việc hợp lí để đạt hiệu quả cao
nhóm trong học tập vật nhất khi thực hiện các nhiệm vụ: Chọn vật liệu,
lí
người làm thí nghiệm, người xử lí số liệu hoặc
người báo cáo.

Năng
lực cá
thể

C1: Xác định được trình
độ hiện có về kiến thức,
kĩ nãng , thái độ của cá
nhân trong học tập vật lí

- Xác định được trình độ hiện có thông qua các
bài kiểm tra ngắn ở lớp, tự giải bài tập ở nhà.

C2: Lập kế hoạch và
thực hiện được kế
hoạch, điều chỉnh kế
hoạch học tập vật lí
nhằm nâng cao trình độ
bản thân.

- Lập kế hoạch, có sự cố gắng thực hiện được kế
hoạch. Đặc biệt là việc đề ra và điều chỉnh kế
hoạch thực hiện các thí nghiệm ở nhà.

- Đánh giá được kỹ năng về thí nghiệm, thái độ
học tập và hoạt động nhóm thông qua Phiếu
đánh giá đồng đẳng


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
C3: Chỉ ra được vai trò
(cơ hội) và hạn chế của
các quan điểm vật lí
trong các trường hợp cụ
thể trong môn vật lí và
ngoài môn vật lí

C4: So sánh và đánh giá
được - dưới khía cạnh
vật lí- các giải pháp kĩ
thuật khác nhau về mặt
kinh tế, xã hội và môi
trường

Về hiện tượng phản xạ toàn phần, có nhiều ý
kiến xung quanh giá trị i = i gh. Khi đó còn có
khúc xạ hay không?
Quan điểm của các tác giả sgk là:
- Đây là trường hợp giới hạn, do đó có thể coi là
vẫn còn tia khúc xạ (để tính sinigh) mà cũng có
thể coi là bắt đầu có phản xạ toàn phần.
- Hơn nữa, đây là một giá trị thuần túy lí thuyết.
Ở thí nghiệm trên lớp, thực tế khi tăng dần góc i
ta sẽ thấy tia sáng chuyển đột ngột từ tia khúc

xạ sang phản xạ toàn phần và rất khó tạo tình
huống i lân cận igh.

So sánh đánh giá được các giải pháp khác nhau
trong công nghệ sản xuất sợi quang học:
- Sơi đơn mốt (monomode; single mode)_ chế
tạo tốn kém, năng lượng nhỏ nên tín hiệu yếu.
- Sợi đa mốt (multimode)_cho phép năng lượng
truyền đi lớn, có chiết suất giảm dần (graded
index) tín hiệu nhận được tốt hơn.

C5: Sử dụng được kiến
thức vật lí để đánh giá
và cảnh báo mức độ an
toàn của thí nghiệm,
của các vấn đề trong
cuộc sống và của các
công nghệ hiện đại
C6: Nhận ra được ảnh
hưởng vật lí lên các mối
quan hệ xã hội và lịch
sử

Cảnh báo về việc sử dụng điện, đèn Laze bán
dẫn, về loại cáp dùng tạo ảnh nội soi trong y
khoa, nhiều yêu cầu kĩ thuật được đặt ra.

Biết được rằng những hiểu biết về khúc xạ ánh
sáng và việc sử dụng kiến thức đó trong thực
tiễn: khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần có

ảnh hưởng lớn đến cuộc sống xã hội.

2. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh
a. Giáo viên
- Thí nghiệm khúc xạ ánh sáng; phản xạ toàn phần.
- Máy tính có nối mạng internet, máy chiếu.
- Các phiếu học tập:
Hệ thống câu hỏi chuẩn bị ở nhà của hiện tượng khúc xạ ánh sáng
I. Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789

P1.
Hãy cho biết tại sao lại có hình ảnh như trên? (K1, K3, P2, X8)
P2. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? (K1, P3)
II. Phiếu học tập 2(PHT2): Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng.
P1. Hãy chú thích hình 26.2? (K2, P3)
P2. Dựa vào bảng 26.1, khi thay đổi góc tới i thực nghiệm cho kết quả

sin i
=? (P5,
sin r

X6)
P3. Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? (K1, K3, P1, P3)
III. Phiếu học tập 3(PHT3): Tìm hiểu chiết suất của môi trường.
P1. Tỉ số

sin i

= không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là gì? (K1, K3, P1, P3)
sin r

P2. Biện luận các trường hợp n21 > 1, n21 < 1? (P3, P9)
P3. Chiết suất tuyệt đối (n) của môi trường là gì? (P3, X8)
P4. Viết hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối? (K2, P5, X7)
IV. Phiếu học tập 4(PHT4): Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
P1. Nếu đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ nước ra không khí (ở thí nghiệm 26.2)
theo tia RI thì tia khúc xạ là tia nào? (K4, P1, X8)
P2. Thế nào là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng? (K1, K3, X7)
1

P3. Chứng tỏ: n12 = n ? (K3, K4, P5)
21
Hệ thống câu hỏi chuẩn bị ở nhà của hiện tượng phản xạ toàn phần
I. Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết
quang kém hơn(n1>n2).
P1. Tại sao ở mặt cong của bán trụ (h27.1), chùm tia tới truyền theo phương bán kính
lại truyền thẳng? (K3, K4, P5, X8)
P2. Thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới (thay đổi góc tới i tăng dần) và quan sát
chùm tia khúc xạ ra không khí. Hãy rút ra nhận xét? (X5, X6, X7, X8)
P3. Khi nào thì không còn tia khúc xạ ra không khí? ( P1, P2)
II. Phiếu học tập 2(PHT2): Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần.
P1. Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần? (K1)


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
P2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần? (K4, P6)
P3. Về hiện tượng phản xạ toàn phần, có nhiều ý kiến xung quanh giá trị i = i gh. Khi
đó còn có khúc xạ hay không? (X8, C3)

P4. So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường. (K2, P2, X8)
So sánh

Phản xạ toàn phần

Phản xạ thông thường

Giống nhau:

Cùng là hiện tượng phản xạ:
● tia sáng đổi phương đột ngột và trở lại môi trường cũ.
● Cả hai hiện tượng đều tuân theo với định luật phản xạ
phản xạ ánh sáng.

Khác nhau:

- Xảy ra khi có hai điều
kiện:
* n2 < n1;
* i ≥ igh
- Nếu bỏ qua sự hấp thụ
ánh sáng thì ở htpxtp tia
phản xạ sáng như tia tới.

- Xảy ra dưới góc tới bất
kỳ, không cần thêm điều
kiện gì.
- Nếu bỏ qua sự hấp thụ
ánh sáng, tia phản xạ ánh
sáng thì ở đây dù sao cũng

yếu hơn tia tia tới.

III. Phiếu học tập 3(PHT3): Tìm hiểu những ứng dụng của hiện tượng phản xạ
toàn phần.
P1. Cáp quang là gì? (K1)
P2. Hãy cho biết cấu tạo của cáp quang? (X4)
P3. Nêu một vài ứng dụng của cáp quang? (K3, X1)
P4. Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng lóng lánh? (X2, C5_
P5. Người ta tạo ra nhiều mặt cho kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì? (C4)
IV. Tiến trình dạy học
1. Khúc xạ ánh sáng:
Hoạt động 1 (Khởi động): Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu về hiện tượng khúc xạ
ánh sáng (làm việc chung cả lớp).
TT
1

Bước
Chuyển giao
nhiệm vụ học
tập

Nội dung
Phát phiếu học tập 1(PHT1): Tìm
hiểu sự khúc xạ ánh sáng.

Những năng lực
được hình thành
K1, K3, P2, P3,
X8

Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789

GV mô tả một tình huống trong thực
tế (xem ảnh):
GV nêu yêu cầu các HS thảo luận
theo nhóm để trả lời câu hỏi: Hãy
cho biết tại sao lại có hình ảnh như
trên? (Tổ chức cho HS thảo luận
nhóm theo bàn).
2

Thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Học sinh làm việc theo nhóm.

3

Báo cáo kết quả HS cử đại diện trả lời: Do có hiện
và thào luận
tượng khúc xạ ánh sáng ta thấy thìa
trong cốc như bị gãy ở mặt nước.

4

Đánh giá kết
quả thực hiện
nhiệm vụ học

tập

GV nhận xét câu trả lời. Yêu cầu HS
nhắc lại các kiến thức cũ về Khúc
xạ ánh sáng đã học ở THCS. Sau đó
GV nhắc lại nhằm hệ thống kiến
thức cũ.

Hoạt động 2. Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng (bằng con đường khảo sát
thực nghiệm).
TT
1

Bước
Chuyển giao
nhiệm vụ học
tập

Nội dung
Phát phiếu học tập 2(PHT2)

Những năng lực
được hình thành

K1, K2, K3, P1,
GV yêu cầu HS tập trung vào hai P3, P5, X6
công việc:
- Nhắc lại kết luận thu được ở lớp 9.
- Khảo sát hai đồ thị (r theo i) và
(sinr theo sini) để suy ra kết luận

dẫn đến định luật.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
2

Thực hiện
nhiệm vụ học
tập

- Học sinh làm việc theo nhóm để
đo góc tới i và góc khúc xạ r tương
ứng.
- Hs vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của góc r vào góc i.
- Hs vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ
thuộc của góc sinr vào góc sini.

3

Báo cáo kết quả Gv: Giúp Hs thực hiện nhiệm vụ
và thào luận
học tập và báo cáo từng kết quả.

4

Đánh giá kết
quả thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Từ hai đồ thị trên ta chỉ có:
sin i
= không đổi
sin r

Hoạt động 3: Tìm hiểu chiết suất của môi trường.
TT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao
nhiệm vụ học
tập

Phát phiếu học tập 3(PHT3)

2

Thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Học sinh làm việc theo nhóm.

3

sin i
Báo cáo kết quả
= không đổi trong hiện
Tỉ số
sin r
và thào luận
tượng khúc xạ được gọi là chiết
suất tỉ đối n21 của môi trường (2)
(chứa tia khúc xạ) đối với môi
trường (1) (chứa tia tới)

4

Đánh giá kết
quả thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Về chiết suất, trong thực tế Hs
thường sử dụng chiết suất tuyệt đối.
khi xét một môi trường thì đề bài
cũng cho biết chiết suất tuyệt đối
của nó. Bởi vậy SGK giới thiệu
công thức của định luật khúc xạ ánh
sáng dưới dạng đối xứng, sử dụng
chiết suất tuyệt đối: n1sini = n2sinr
Với dạng này, HS tránh được nhầm
lẫn khi áp dụng định luật khúc xạ
ánh sáng vì tính sai chiết suất tỉ đối.

Những năng lực
được hình thành
K1, K2, K3, P1,
P3, P5, P9, X7,
X8


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Hoạt động 4. Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
TT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao
nhiệm vụ học
tập

Phát phiếu học tập 4(PHT4)

2

Thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Học sinh làm việc theo nhóm.

3

Báo cáo kết quả HS cử đại diện trả lời PHT4
và thào luận

4

Đánh giá kết
quả thực hiện
nhiệm vụ học
tập

Những năng lực
được hình thành
K1, K3, K4, P1,
P5, X7, X8

GV: Khái quát hóa kiến thức.
HS: Ghi nhận kiến thức.

Hoạt động 5. Vận dụng kiến thức về khúc xạ ánh sáng để chỉ ra được vai trò của
khúc xạ ánh sáng; mở rộng kiến thức tìm hiểu về định luật khúc xạ ánh sáng
(làm việc chung cả lớp và làm việc ở nhà).
Ví dụ: Khi chiếu một tia sáng từ không khí vào một bản trong suốt có chiết suất
n = 3 dưới một góc tới i = 600. Tính :

a) Góc khúc xạ r.
b) Góc hợp bởi phương của tia tới và

phương của tia khúc xạ.
GIẢI
a) Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:
n1 sin i = n2 s inr

⇒ s inr =

n1 sin i 1.sin 600 1
=
= = sin 300
n2
2
3

N
i
I

r D

⇒ r = 300
0
b) Từ hình vẽ ta có D = i − r = 30

TT

1

Câu hỏi/ Bài tập

Cấp độ

Câu 1. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường Nhận biết
truyền ánh sáng
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. luôn bằng 1.
D. luôn lớn hơn 0.

Những năng
lực được hình
thành
K1, K3


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Câu 2. Phát biểu nào sau đây là đúng?
2
Nhận biết
A. Chiết suất tỉ đối của môi trường chiết quang
nhiều so với môi trường chiết quang ít thì nhỏ
hơn đơn vị.
B. Môi trường chiết quang kém có chiết suất
tuyệt đối nhỏ hơn đơn vị.
C. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 so với
môi trường 1 bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối n 2
của môi trường 2 với chiết suất tuyệt đối n1 của
môi trường 1.
D. Chiết suất tỉ đối của hai môi trường luôn lớn
hơn đơn vị vì vận tốc ánh sáng trong chân

không là vận tốc lớn nhất.

K1, K3

3

Câu 3. Với một tia sáng đơn sắc, chiết suất
tuyệt đối của nước là n1, của thuỷ tinh là n2.
Chiết suất tỉ đối khi tia sáng đó truyền từ nước
sang thuỷ tinh là:
A. n21 = n1/n2
B. n21 = n2/n1
C. n21 = n2 – n1
D. n12 = n1 – n2

Thông hiểu

K1, K4

4

Câu 4. Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Thông hiểu
A. góc khúc xạ luôn bé hơn góc tới.
B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới.
C. góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới.
D. khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng
tăng dần.

K1, K4

5

Câu 5. Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc Nhận biết
xạ với môi trường tới
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi
trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi
trường tới.
D. bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của
môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của
môi trường tới.
Câu 6. Trong hiện tượng khúc xạ
Thông hiểu
A. Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa
hai môi trường trong suốt đều bị đổi hướng.
B. Góc khúc xạ luôn 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.

K1, K3

6

K1, K4


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789

D. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết
quang kém sang môi trường chiết quang hơn
thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới
Câu 7. Một chùm tia song song hẹp truyền
7
Vận dụng
trong không khí tới gặp mặt thoáng của của
một chất lỏng có chiết suất n với góc tới i = 600
ta có tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ.
Góc lệch của tia sáng đi vào chất lỏng là:
A. 150 .
B. 300.
C. 450.
D. 600.
Câu 8. Chiếu một tia sáng đơn sắc đi từ không Vận dụng
8
khí vào môi trường có chiết suất n, sao cho tia
phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. Khi đó góc
tới i được tính theo công thức

9

A. sini = n.

B. sini = 1/n .

C. tani = n.

D. tani = 1/n.

Câu 9. Một bể chứa nước có thành cao 80
Vận dụng
(cm) và đáy phẳng dài 120 (cm) và độ cao mực cao
nước trong bể là 60 (cm), chiết suất của nước
là 4/3. ánh nắng chiếu theo phương nghiêng
góc 300 so với phương ngang. Độ dài bóng đen
tạo thành trên mặt nước là
A. 11,5 cm .

B. 34,6 cm.

C. 63,7 cm.

D. 44,4 cm.

K3, P5

K3, P5

K3, P5

10

Câu 10. Một bể chứa nước có thành cao 80
Vận dụng
(cm) và đáy phẳng dài 120 (cm) và độ cao mực cao
nước trong bể là 60 (cm), chiết suất của nước
là 4/3. ánh nắng chiếu theo phương nghiêng
góc 300 so với phương ngang. Độ dài bóng đen
tạo thành trên đáy bể là

A. 11,5 cm.
B. 34,6 cm.
C. 51,6 cm.
D. 85,9 cm.

K3, P5

11

Câu 11*. Một điểm sáng S nằm trong chất
Vận dụng
lỏng (chiết suất n), cách mặt chất lỏng một
cao
khoảng 12 (cm), phát ra chùm sáng hẹp đến
gặp mặt phân cách tại điểm I với góc tới rất
nhỏ, tia ló truyền theo phương IR. Đặt mắt trên
phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’ của S dường
như cách mặt chất lỏng một khoảng 10 (cm).

K3, P5


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Chiết suất của chất lỏng đó là
A. n = 1,12.
B. n = 1,20.
C. n = 1,33.
D. n = 1,40.
12

Câu 12*. Cho chiết suất của nước n = 4/3. Một Vận dụng
người nhìn một hòn sỏi nhỏ S mằn ở đáy một
cao
bể nước sâu 1,2 (m) theo phương gần vuông
góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt
nước một khoảng bằng
A. 1,5 m.
B. 80 cm.
C. 90 cm.
D. 1 m.

K3, P5

13

Câu 13*. Một người nhìn hòn sỏi dưới đáy
một bể nước thấy ảnh của nó dường như cách
mặt nước một khoảng 1,2 (m), chiết suất của
nước là n = 4/3. Độ sâu của bể là
A. h = 90 cm.
B. h = 10 dm.
C. h = 15 dm.
D. h = 1,8 m.

Vận dụng
cao

K3, P5

14

Câu 14*. Một người nhìn xuống đáy một chậu
nước (n = 4/3). Chiều cao của lớp nước trong
chậu là 20 (cm). Người đó thấy đáy chậu
dường như cách mặt nước một khoảng bằng
A. 10 cm.
B. 15 cm.
C. 20 cm.
D. 25 cm.

Vận dụng
cao

K3, P5

2. Phản xạ toàn phần:
Hoạt động 1 (Khởi động): Làm nảy sinh vấn đề tìm hiểu về sự truyền ánh sáng
vào môi trường chiết quang kém hơn(n1>n2) (làm việc chung cả lớp).
TT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao
Phát phiếu học tập 1(PHT1):
nhiệm vụ học tập

2

Thực hiện nhiệm
vụ học tập

Tiến hành làm thí nghiệm theo nhóm.

Báo cáo kết quả
và thào luận

GV hường dẫn HS báo cáo từng kết
quả.

3

Rút ra được những nhận xét, kết quả
từ thí nghiệm.

Những năng lực
được hình thành
K3, K4, P1, P2, P5,
X5, X6, X7, X8


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Các HS khác lắng nghe, đưa ra ý kiến
thảo luận.
4

Đánh gia kết quả

thực hiện nhiệm
vụ học tập

GV khái quát hóa kiến thức.
HS: Ghi nhận kiến thức.

Hoạt động 2. Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần.
TT

Bước

Nội dung

1

Chuyển giao
Phát phiếu học tập 2(PHT2):
nhiệm vụ học tập

2

Thực hiện nhiệm
vụ học tập

Những năng lực
được hình thành
K1, K2, K4, P2, P6,
X8, C3

P1. Định nghĩa hiện tượng phản xạ

toàn phần?
P2. Điều kiện để có phản xạ toàn
phần?
P3. So sánh phản xạ toàn phần với
phản xạ thông thường._Làm việc theo
nhóm.

3

Báo cáo kết quả
và thào luận

Các HS khác lắng nghe, đưa ra ý kiến
thảo luận.

4

Đánh gia kết quả
thực hiện nhiệm
vụ học tập

GV khái quát hóa kiến thức.
HS: Ghi nhận kiến thức.

Hoạt động 3: Tìm hiểu những ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần.
(Giải quyết vấn đề bằng con đường khảo sát thực nghiệm_đèn trang trí có nhiều
sợi nhựa dẫn sáng).
TT
1

Bước
Chuyển giao
nhiệm vụ học
tập

Nội dung

Những năng lực được hình
thành

Phát phiếu học tập 3(PHT3): K1, K3, X1, X2, X4, C4, C5.


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
2

Thực hiện
nhiệm vụ học
tập

P1. Cáp quang là gì?
P2. Hãy cho biết cấu tạo của
cáp quang?
P3. Nêu một vài ứng dụng
của cáp quang?
P4. Giải thích tại sao kim
cương và pha lê sáng lóng
lánh?
P5. Người ta tạo ra nhiều
mặt cho kim cương hay các

vật bằng pha lê để làm gì?

3

Báo cáo kết
quả và thào
luận

Các HS khác lắng nghe, đưa
ra ý kiến thảo luận.

4

Đánh gia kết
quả thực hiện
nhiệm vụ học
tập

GV khái quát hóa kiến thức.
HS: Ghi nhận kiến thức.

Hoạt động 5. Vận dụng kiến thức về khúc xạ ánh sáng để chỉ ra được vai trò của
phản xạ toàn phần; mở rộng kiến thức tìm hiểu về phản xạ toàn phần (làm việc
chung cả lớp và làm việc ở nhà).
Ví dụ: Dưới một đáy bể cá có một ngọn đèn nhỏ. Chiều cao của lớp nước trong bể là
30cm. Người ta thả nổi trên mặt nước một tấm gỗ tròn có tâm nằm trên đường thẳng
đứng qua đèn có đường kính 67,8cm thì vừa đủ không thấy tia sáng nào của ngọn đèn
lọt ra ngoài qua mặt thoáng của nước. Tính chiết suất của nước.
GIẢI
Điều kiện để vừa đủ không thấy tia sáng nào của ngọn đèn lọt ra ngoài qua mặt

thoáng của nước là điều kiện phản xạ toàn phần.
HD Bấm máy tính: Chọn đơn vị tính góc là độ.
67,8
Ta có i = igh = Shift tan 2 = 48,50
30
1
Chiết suất của nước: n = sin i = 1,335
gh

I

Tấm gỗ
O’

•

Đèn O
TT

Câu hỏi/ Bài tập

Cấp độ

Những năng
lực được hình
thành


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
Câu 1. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Nhận biết

1
A. Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh
sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa
chùm tia sáng tới.
B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng
đi từ môi trường chiết quang sang môi trường
kém chiết quang hơn.
C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn
hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh.
D. Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác
định bằng tỉ số giữa chiết suất của môi trường
kém chiết quang với môi trường chiết quang
hơn.

K1, K3

2

Câu 2. Khi một chùm tia sáng phản xạ toàn
phần tại mặt phân cách giữa hai môi trường thì
A. cường độ sáng của chùm khúc xạ bằng
cường độ sáng của chùm tới.
B. cường độ sáng của chùm phản xạ bằng
cường độ sáng của chùm tới.
C. cường độ sáng của chùm khúc xạ bị triệt
tiêu.
D. cả B và C đều đúng.

3

Câu 3. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Thông hiểu
A. Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi xiên
góc từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi
trường có chiết suất lớn hơn.
B. Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi xiên
góc từ môi trường có chiết suất lớn sang môi
trường có chiết suất nhỏ hơn.
C. Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần thì
không có chùm tia khúc xạ.
D. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ sáng
của chùm phản xạ gần như bằng cường độ
sáng của chùm sáng tới.

K3, K4, P2

4

Câu 4. Khi ánh sáng đi từ nước (n = 4/3) sang
không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có
giá trị là:
A. igh = 41048’.
B. igh = 48035’.
C. igh = 62044’.
D. igh = 38026’.

Vận dụng

K3, P5

5

Câu 5. Tia sáng đi từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến
mặt phân cách với nước (n2 = 4/3). Điều kiện

Vận dụng

K3, P5

Nhận biết

K2, K3


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
của góc tới i để không có tia khúc xạ trong
nước là:
A. i ≥ 62044’.
B. i < 62044’.
C. i < 41048’.
D. i < 48035’.
6

Câu 6. Cho một tia sáng đi từ nước (n = 4/3) ra Vận dụng
không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi
góc tới:
A. i < 490.
B. i > 420.
C. i > 490.
D. i > 430.

K3, P5

Giao nhiệm vụ về nhà:
Hệ thống câu hỏi chuẩn bị ở nhà của bài lăng kính
I. Phiếu học tập 1(PHT1): Tìm hiểu cấu tạo của lăng kính.
P1. Lăng kính là gì?
P2. Nêu cấu tạo và các đặc trưng quang học của lăng kính?
II. Phiếu học tập 2(PHT2): Khảo sát đường truyền của tia sáng qua lăng kính đặt
trong không khí.
P1. Trình bày tác dụng của lăng kính đối với sự truyền ánh sáng qua nó. Xét hai
trường hợp:
- Ánh sáng đơn sắc;
- Ánh sáng trắng.
P2. Tại sao khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính tia khúc xạ lệch gần pháp
tuyên hơn so với tia tới?
P3. Góc tạo bởi tia ló và tia tới được gọi là gì?
III. Phiếu học tập 3(PHT3): Thiết lập các công thức lăng kính.
P1. Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lí hình học về góc có thể thiết
lập các công thức về lăng kính.
P2. Nếu các góc i1 và A nhỏ (<100) thì các công thức về lăng kính được viết như thế
nào?
IV. Phiếu học tập 4(PHT4): Tìm hiểu công dụng của lăng kính.
P1. Nêu các công dụng của lăng kính?
P2. Giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính_Hình 28.7 SGK?

Phân tích rút kinh nghiệm:
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................

.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................
.........................................................................................................................................


Phan Quốc Huy THPT DTNT ĐÔNG GIA LAI- 01213662789
.........................................................................................................................................
.............................................................................................................