bài 26 khúc xạ ánh sáng thsp 123 (1) (1)

Bài 26: Khúc xạ ánh sáng


I.

Sự khúc xạ ánh sáng

1.

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

a.

Khái niệm:

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


•

SI: tia tới

•

I: điểm tới

•

IR: tia khúc xạ

•

i: góc tới

•

r: góc khúc xạ

•

NIN’: pháp tuyến với mặt phân

N

cách tại I

N’


•
a. Thí nghiệm:
•. Mục đích: Xác định mối quan hệ giữa góc tới I và góc khúc xạ r
•. Dụng cụ: 1 tấm bán trụ bằng thủy tinh, 1 nguồn sáng, thước đo
2. Định
luật khúc xạ ánh sáng
 

góc,nguồn cấp điện

•. Tiến hành:
₋. Chiếu ánh sáng tới vào mặt phẳng của tấm bán nguyệt với góc tới , quan
sát xem có hiện tượng khúc xạ hay không

₋. Tăng dần góc tới lên , ,
so với tia tới.

,40°,quan sát góc khúc xạ, vị trí của tia khúc xạ


•
-

 Nhận xét:
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia
tới

-

Sau nhiều lần thí nghiệm với các góc i và r khác nhau thì:

•

Kết luận: Khi chiếu ánh sáng từ không khí vào thủy tinh thì:


•
•

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 sin
góc khúc xạ( sinr) luôn không đổi:


II. Chiết suất của môi trường
 

•1.Chiết suất tỉ đối

Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng trên được gọi là chiết
suất tỉ đối cuả môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chưa
tia tới).

 

Trong đó:
i: góc tới

r: góc khúc xạ
: chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1)
*Chú ý:

=
: vận tốc ánh sáng trong môi trường (1)
: vận tốc ánh sáng trong môi trường (2)


 

S

 

>1

S
i

<1

i
(1)

(1)

(2)

(2)

r

r

R

R

=> r < i

=> r > i

Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp
tuyến hơn

Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn

=> Môi trường (2) chiết quang hơn
môi trường (1).

=> Môi trường (2) chiết quang kém hơn môi
trường (1).


•

2. Chiết suất tuyệt đối
 
- Định nghĩa: 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.

 

c = 3. m/s

Trong đó:
c : tốc độ ánh sáng trong chân không.
v : tốc độ ánh sáng trong môi trường.
- Chiết suất của chân không bằng 1
- Chiết suất của không khí là 1,000293
- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.


Chiết suất của một số môi trường

Môi trường vật chất

Chiết suất

Thủy tinh thường

1,52

Kim cương

2,42

Nước

1,33

Rượu etylic

1,3

Benzen

1,5

Cacbon sunfua

1,63

Không khí

1,000293

Khí cacbonic

1,00045

Khí hidro

1,00014


- Hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối là
 

•

-Trong đó:
 
là chiết suất (tuyệt đối) của môi trường (1).

là chiết suất (tuyệt đối) của môi trường (2)

 

-

Định luật khúc xạ dạng đối xứng .

 

sini=sinr


III.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

Nếu đảo chiều, cho ánh sáng truyền
theo tia RI thì nó có khúc xạ ra không
khí theo tia IS không?


Thí nghiệm
N

S

I

r

N’

R


III.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

•

 Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.

=


•Chứng
  minh :
• Khi ánh sáng truyền theo chiều SIR:
= n21

•

Khi ánh sáng truyền theo chiều RIS :
= n12
mà lại có i’=r , r’ = i =>

=>

n21


III.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

Chú ý : Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả sự truyền thẳng, phản xạ và khúc xạ


Củng cố
Câu 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng :
A: Ánh sáng bị giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường
trong suốt.
B: Ánh sáng bị hắt lại môi trường cũ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt
C: Ánh sáng bị gãy khúc khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong
suốt
D: Ánh sáng bị thay đổi màu sắc khi truyền qua hai môi trường trong suốt.


Củng cố

•Câu 2 : Biểu thức của định luật khúc xạ:
A: sin i = sin r
B: sin r .n1 =sin i .n2
C: sin i. sin r = n1 .n2
D: n1 sin i = n2. sin r


Củng cố
Câu 3: chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suốt tỷ đối của môi trường đó so
với :
A : không khí
B : chân không
C : nước
D : chính nó

Củng cố

•
•

Câu 4 :chiếu một tia sáng từ nước có chiết suất 4/3 ra không khí. Tính
góc khúc xạ biết góc tới bằng 45⁰ và 60⁰ ?
Câu 5: Chiếu một ánh sáng đơn sắc từ chân không vào một khối chất
trong suốt với góc tới bằng 45⁰ thì góc khúc xạ bằng 30⁰. Chiết suất tuyệt
đối của môi trường này bằng bao nhiêu?