Bài giảng bài khúc xạ ánh sáng vật lý 11 (3)

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tế thƣờng thấy số tƣợng có liên quan đến ánh sáng Chẳng hạn nhƣ tƣợng sau: Cầu vồng Ánh sáng khúc xạ qua Mắt Sự truyền ánh sáng không khí sợi quang NỘI DUNG BÀI HỌC Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Định luật khúc xạ ánh sáng Chiết suất môi trường Ảnh vật tạo khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường Tính thuận nghịch truyền ánh sáng BA ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN CỦA QUANG HÌNH HỌC  Định luật truyền thẳng ánh sáng  Định luật phản xạ ánh sáng i i  Định luật khúc xạ ánh sáng ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƢỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hãy quan sát số hình ảnh thí nghiệm mô sau đây, cho nhận xét? ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƢỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tượng → tia Hiện tượng khúcphương xạ ánhđột sáng gì? chùm sáng bị đổi ngột qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng Hệ hai môi trường truyền sáng phân cách mặt phẳng S gọi lưỡng chất phẳng Mặt phân cách hai môi trường gọi mặt lưỡng chất N i I r N’ R ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a Thí nghiệm: N S S S i I r N’ R RR i r 300 450 600 200 300 350 sini sinr 1,46 1,41 1,51 ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG b Định luật khúc xạ ánh sáng: * SI: tia tới; I: điểm tới * NIN’: pháp tuyến với mặt phân cách I * IR: tia khúc xạ N S * i: góc tới; r: góc khúc xạ * Mặt phẳng làm tia tới với pháp tuyến gọi mặt phẳng tới i I r N’ R ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG b Định luật khúc xạ ánh sáng: - Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới - Tia tới tia khúc xạ nằm hai bên pháp tuyến điểm tới - Đối với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) số sin i n sin r a Chiết suất tỉ đối: n21 > 1 r < i S n1 n21 < 1 r > i S i n1 I n2 i I n2 r r R R Hình a Hình b Môikhúc trường xạ khúc xa pháp xạ chiết tuyến Tia xạ gầnxạ pháp tuyến Tia Môikhúc trường khúc chiết quang tia tới môi trường tới tia tới môi trường tới quang CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƢỜNG b Chiết suất tuyệt đối: - Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt chiết suất) - Công thức liên hệ chiết suất tuyệt đối môi trường chiết suất tỉ đối môi vận tốc ánh sáng: trường chân không n c - Chiết suất chân không  Trong đó: - Chiết suất khí làchân 1,000293 c: tốc độcủa ánhkhông sáng không; : môi tốc độ ánh sáng - Mọi trường trongtrong suốt môi trường có chiết suất tuyệt đối lớn b Chiết suất tuyệt đối: - Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối chiết suất tỉ đối: n2 n21  n1 Trong đó: n2: chiết suất tuyệt đối môi trường (2); n1: chiết suất tuyệt đối môi trường (1) - Định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng: n1sini = n2sinr  Chú ý: - Nếu i r nhỏ 100 sin i  i thì:  sin r  r Do ta được: n1i = n2r - Trường hợp i = 00 r = 00  tia sáng chiếu vuông góc mặt phân cách không xảy tượng khúc xạ - Nếu tia sáng truyền qua n môi trường, khúc xạ qua n môi trường, mặt phân cách song song thì: n1sini1 = n2sini2 = n3sini3 =…= nnsinin ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐƢỢC TẠO BỞI SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƢỜNG Hãy quan sát đường truyền tia sáng cho nhận xét? R S I K J n1 n2 TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG: Ánh sáng truyền theo đường truyền ngược lại theo đường n12  n21 * Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu tượng: truyền thẳng, phản xạ khúc xạ S’ S I S I R CỦNG CỐ - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Định luật khúc xạ ánh sáng - Chiết suất tuyệt đối môi trường - Tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng C7: Phân hiệntƣợng tƣợngkhúc khúc xạ xạxạ ánhánh sángsáng Phân biệtbiệt xạvà vàphản phản Hiện tượng khúc xạ ánh sáng S P N Hiện tượng phản xạ ánh sáng S P N K i i’ i I I r K N' Hiện tượng phản xạ ánh sáng - Tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường suốt bị hắt trở lại môi trường suốt cũ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường suốt bị gãy khúc mặt phân cách tiếp tục vào môi trường suốt thứ hai - Góc phản xạ góc - Góc khúc xạ không tới góc tới CỦNG CỐ Câu 1: Trong tượng khúc xạ ánh sáng: A Góc tới i lớn góc khúc xạ r SAI B Góc tới i nhỏ góc khúc xạ r SAI C Góc tới i góc khúc xạ r SAI D Góc tới i tỉ lệ với góc khúc xạ r ĐÚNG CỦNG CỐ Câu 2: Chiết suất tuyệt đối môi trường truyền sáng: ĐÚNG A lớn B nhỏ SAI C SAI D lớn SAI CỦNG CỐ Câu Khi xảy tượng KXAS Hãy xác định giá trị lại bảng sau? n1 1,3 n2 1,305 1,5 1,5 i 30,6o 45o 60,3o 200 380 54o 130 r 23o 1,4 1,52 CỦNG CỐ Câu 4: Chùm tia sáng hẹp từ không khí (n = 1) tới bề mặt môi trường suốt ( n = 1,5) có phần phản xạ phần khúc xạ Góc tới i để tia phản xạ tia khúc xạ vuông góc là: A i = 420 SAI B i = 62,50 ĐÚNG C i = 48,50 SAI D i = 700 SAI [...]... TRUYỀN ÁNH SÁNG: Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó 1 n12  n21 * Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng: sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ S’ S I S I R CỦNG CỐ - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Định luật khúc xạ ánh sáng - Chiết suất tuyệt đối của môi trường - Tính thuận nghịch về chiều truyền ánh sáng C7: Phân hiệntƣợng tƣợngkhúc khúc xạ x xạ. .. tƣợngkhúc khúc xạ x xạ ánh nh sángsáng Phân biệtbiệt hiện xạvà vàphản phản Hiện tượng khúc xạ ánh sáng S P N Hiện tượng phản xạ ánh sáng S P N K i i’ i I I r K N' Hiện tượng phản xạ ánh sáng - Tia tới gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Tia tới gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt bị gãy khúc tại mặt phân cách... vào môi trường trong suốt thứ hai - Góc phản xạ bằng góc - Góc khúc xạ không bằng tới góc tới CỦNG CỐ Câu 1: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng: A Góc tới i lớn hơn góc khúc xạ r SAI B Góc tới i nhỏ hơn góc khúc xạ r SAI C Góc tới i bằng góc khúc xạ r SAI D Góc tới i tỉ lệ với góc khúc xạ r ĐÚNG CỦNG CỐ Câu 2: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng: ĐÚNG A luôn lớn hơn 1 B luôn nhỏ hơn 1... Trường hợp i = 00 thì r = 00  tia sáng chiếu vuông góc mặt phân cách thì không xảy ra hiện tượng khúc xạ - Nếu tia sáng truyền qua n môi trường, khúc xạ qua n môi trường, và các mặt phân cách song song nhau thì: n1sini1 = n2sini2 = n3sini3 =…= nnsinin 4 ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐƢỢC TẠO BỞI SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƢỜNG Hãy quan sát đường truyền của tia sáng cho nhận xét? R S I K J n1 n2... tượng khúc ánh sáng có một số ứng dụng để giải thích một số hiện tượng hoặc chế tạo các dụng cụ quang học: Đề - các Xnen 3 CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƢỜNG a Chiết suất tỉ đối: n gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới v1 n  n21  v2 a Chiết suất tỉ đối: n21 > 1 r < i S n1 n21 < 1 r > i S i n1 I n2 i I n2 r r R R Hình a Hình b Môikhúc trường xạ đi khúc. .. làchân 1,000293 c: tốc độcủa ánhkhông sáng trong không; : môi tốc độ ánh sáng - Mọi trường trongtrong suốt môi đều trường có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1 b Chiết suất tuyệt đối: - Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối: n2 n21  n1 Trong đó: n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2); n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường (1) - Định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng: n1sini... trường xạ đi khúc xa pháp xạ chiết tuyến Tia xạ đi gầnxạ pháp tuyến Tia Môikhúc trường khúc chiết hơn quang tia kém tới môi trường tới hơn tia hơn tới môi trường tới quang 3 CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƢỜNG b Chiết suất tuyệt đối: - Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) - Công thức liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối của và một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi vận tốc ánh sáng: trường đó đối... lại trong bảng sau? n1 1 1,3 n2 1,305 1,5 1,5 i 30,6o 45o 60,3o 200 380 54o 130 r 23o 1,4 1 1,52 CỦNG CỐ Câu 4: Chùm tia sáng hẹp đi từ không khí (n = 1) tới bề mặt một môi trường trong suốt ( n = 1,5) sẽ có một phần phản xạ và một phần khúc xạ Góc tới i để tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc là: A i = 420 SAI B i = 62,50 ĐÚNG C i = 48,50 SAI D i = 700 SAI  ... hiệntƣợng tƣợngkhúc khúc xạ x xạ ánh nh sángsáng Phân biệtbiệt xạvà vàphản phản Hiện tượng khúc xạ ánh sáng S P N Hiện tượng phản xạ ánh sáng S P N K i i’ i I I r K N' Hiện tượng phản xạ ánh sáng - Tia... quan đến ánh sáng Chẳng hạn nhƣ tƣợng sau: Cầu vồng Ánh sáng khúc xạ qua Mắt Sự truyền ánh sáng không khí sợi quang NỘI DUNG BÀI HỌC Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Định luật khúc xạ ánh sáng. .. luật khúc xạ ánh sáng ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƢỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hãy quan sát số hình ảnh thí nghiệm mô sau đây, cho nhận xét? ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƢỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng