Bai 26 khuc xa anh sang

Chương VI: Bài 26: Khúc xạ ánh sáng Willebrord Snell Khúc xạ ánh sáng tượng lệch phương (gãy) tia sáng truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường suốt khác vào kiến SI: tia tới,Dựa I: điểm tới, thức lớp hiệncách I, N’IN: pháp hình tuyếnbên, vớitheo mặtem phân tượng IR: tia khúc xạ, khúc xạ ánh sáng gì? i: góc tới, r: góc khúc xạ N S i I 1, Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: S’ i’ r N’ R 2, Định luật khúc xạ ánh sáng: Dựa vào kiến thức lớp Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới (tạo tia tới pháp tuyến) phía hình bên, theo em SI, bên pháp tuyến so với tia tới IR, N’IN, góc i, góc r gì? • Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) không đổi: sin i n2   n21 = số sin r n1 Þ n1sini = n2sinr Trong đó: i: góc tới r: góc khúc xạ n1: chiết suất môi trường n2: chiết suất mơi trường Ví dụ 1: Một tia sáng từ khơng khí vào nước có chiết suất n = góc tới i = 30o a, Tính góc khúc xạ b, Tính góc lệch D tạo tịa khúc xạ tia tới Tóm tắt: (1) khơng khí: n = 1, i = 30o (2) nước: n = S sin i n2  sin r n1 sin i n1 sin 30o 1 => sin r    n2 a, r = ? b, D =? BG: a, Theo định luật khúc xạ ánh sáng: 30o => r = 22o b, Ta có: D = i – r = 30o - 22o =8o I ? R 3, Chiết suất tỉ đối – chiết suất tuyệt đối: 1, Chiết suất tỉ đối: Gọi: v1 vận tốc ánh sáng môi trường (1) v2 vận tốc ánh sáng môi trường (2) v1 n2  n21 v2 n1 n21 chiết suất tỉ đối môi trường (1) môi trường (2) 2, Chiết suất tuyệt đối: n 1 Cho v  C   10 1 n2 C   n21 n1 v2 C hay n  v Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt chiết suất) môi trường chiết suất tỉ đối mơi trường chân khơng Ý nghĩa: Cho biết tốc độ ánh sáng môi trường tăng hay giảm so với tốc độ ánh sáng mơi trường chân khơng Ví dụ 2: Cho biết chiết suất n = 1,5 Tính tốc độ truyền môi trường thủy tinh (C = 3.108) BG: Tốc độ truyền ánh sáng môi trường thủy tinh là: C n v C 108 2 108 m / s => v   n 1,5 4, Nhắc lại phản xạ ánh sáng: Lưu ý: Khi góc i = 0, r = ánh sáng truyền thẳng I Nếu IF’ tia phản xạ góc tia phản xạ với pháp tuyến ln góc tới i Nếu tia phản xạ vng góc với tia khúc xạ: Tani = n21 S F’ R - Theo định luật khúc xạ ánh sáng: sin i n2  n21 sin r n1 Do tia phản xạ là: IF’ IK => r + i’ = 90o r + i =90o ÞSinr = cosi sin r Þ n21 cos i Þ tani = n21 S I Chứng minh công thức:tani = n21 F’ K BG: Bóng gậy mặt nước CI Bóng gậy đáy bể CK * Xét ACI có: CI ˆ tan i tan A  CA ˆ= i =60o (SLT) Do A Xét  HKI có: HK = IHsinr = CBtanr Theo định luật khúc xạ ánh sáng có: n1sini = n2 sinr n1 sin i 1sin 60 o 3    sin r  n2 B Ví dụ 3:Một gậy dài 2m cắm thẳng đứng đáy hồ Gậy nhô lên khỏi mặt nước 0,5 m Ánh sáng mặt trời chiếu xuống hồ với góc tới 60o Tính chiều dài bóng gậy in mặt hồ? A Tóm tắt: lgậy = 2m, lnhô = 0,5m 60o I i = 60o, lbóng = ? C K r 40o 30’ HK = CBtanr = 1,5  tan 40o30’ HK 1,28m Vậy bóng gậy đáy hồ 0,5  1,28 HK = BK + HK  2,15m 5, Ảnh vật: - - - - h h'  n Chú ý: Khi góc nhỏ 10o tan i sin i  tan r sin r - A Khi nhìn gần thẳng đứng từ mơi trường sang môi trường khác: -Ảnh giao điểm tia khúc xạ giao điểm đường kéo dài tia khúc xạ - Ảnh có tia khúc xạ cắt trực tiếp => ảnh thật (hứng ảnh ảnh) -Ảnh tia kéo dài tia khúc xạ A’ => ảnh ảo K r I Ví dụ 4: Một người đứng bờ nhìn gần thẳng xuống đáy bể nước sâu 80cm chiết suất nước Hỏi người dường nhìn thấy đáy bể cách mặt - A - A’ - h 80 h'   60cm n - BG: Người dường nhìn thấy đáy bể cách mặt nước đoạn là: - nước đoạn bao nhiêu? I K r 6, Đường tia sáng qua mỏng: S i1 I r1 i2 J  r2 Tia tới SI K => SI //JK Tiasini khúc=xạ JK Tại I có: nsinr 1 Tại J có: sini2 = nsinr2 i2 = r1 (so le trong) => i1 = r2 => SI // JK hợp với pháp tuyến cặp góc  Ví dụ 5: Một bàn thủy tinh hai mặt song song, bề dày e = 10cm chiết suất n = 1,5 Một nguồn sáng điểm S đặt cách 15cm a, Vẽ đường tia sáng xuất phát từ điểm S tới góc 45o Chứng minh tia ló khỏi song song với tia tới b, Xác định vị trí ảnh S’ S qua thủy tinh NB tan r S BG: ÞNCtani = NBtanr => NC  a, tan i NB tan r S’ ÞCB = NB – NC = NB  tan i - M I - - C -J N D Theo định luật khúc xạ ánh sáng: Tại B có n1sini = n2sinr => sini = nsinr Nếu góc I nhỏ: sini tani, sinr tanr sin r   sin r   CB e   e      sin i   n sin r  B => Do SI // JK => SS’CB hình bình hành ÞSS’ = BC Xét  NCJ vng có: NJ = NCtani Xét tạiNBJ vng có: NJ = Nbtanr (n  1)  1 CB e   e n  n Củng cố Câu 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tượng tia sáng tới gặp mặt phân cách hai môi trường và: A Bị hắt trở lại môi trường cũ B Tiếp tục vào môi trường suốt thứ hai C Tiếp tục thẳng vào môi trường thứ hai D Bị gãy khúc mặt phân cách hai môi trường tiếp tục vào môi trường thứ Câu 2: Khi nói tượng khúc xạ ánh sáng, nhận định sau A Góc khúc xạ nhỏ góc tới B Góc khúc xạ lớn góc tới C Góc khúc xạ góc tới D Tùy môi trường tới môi trường khúc xạ mà góc tới hay khúc xạ lớn Câu 3: Chiết suất tuyện đối nước thủy tinh tia đơn sắc n1 n2 Chiết suất tỉ đối ánh sáng truyền từ nước sang thủy tinh là: A C n1 n21  n2 n21 = n2 – n n2 B n21  n1 D n12 = n1 – n2 vào thủy í kh g ơn h k từ ng sá ia T 4: Câu o Thủy tinh có chiết =4 i i tớ c tinh với gó sáng a ti a củ x c hú k óc G = suất n bằng: o 30 B o42’ A 20 o 28 D o C 37 sin i sin i sin 45o n  sin r   sin r n o sin r   r 30