Bài 46. Bài tập về khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần

Tiết 70 – Bài 46 Kiến thức: Vận dụng kiến thức về sự khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần để giải các bài tập về hai hiện tượng này.. - Trang bị cho học sinh phương pháp giải bài toán

Tiết 70 – Bài 46

 Kiến thức: Vận dụng kiến thức về sự khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần để giải các bài tập về hai hiện tượng này.

 Kỹ năng: - Rèn luyện tư duy lập luận lôgíc để giải bài tập.

- Trang bị cho học sinh phương pháp giải bài toán quang hình về khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.

- Kỹ năng vẽ đường đi của tia sáng, vẽ ảnh của vật

 Thái độ: Phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động sáng tạo trong hoạt động học tập của học sinh thông qua giải bài toán.

I Mục tiêu bài học

II Những vấn đề cần lưu ý

1 Hiện tượng khúc xạ và định luật khúc xạ ánh sáng

3 Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng

4 Các điều kiện kiện để xảy ra phản xạ toàn phần

5 Để vẽ đường đi của một tia sáng

2 Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng

qua lưỡng chất phẳng có đặc điểm?

 Nội dung:

-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.

-Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới.

-Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ

số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là một hằng số.

 Biểu thức:

 Hiện tượng:

r

i IS

R

Sinr n

 Tính chất: Ảnh và vật bao giờ cũng ngược tính chất

 Vị trí của ảnh và vật qua lưỡng chất phẳng liên hệ:

Trên một phương truyền của ánh sáng, ánh sáng có thể truyền theo chiều từ A đến B hoặc ngược lại từ B đến A.

I

- Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết

suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất

 Xác định góc tới i tại điểm tới.

 So sánh n tới và n khúc xạ , góc tới i góc i gh xem tại I có tia khúc xạ hay phản xạ toàn phần.

 Nếu có hệ 2 mặt lưỡng chất (có thể là 2 mặt phẳng song song, hoặc một mặt phẳng một mặt cầu thì tia sáng sẽ

đi như thế nào?

- Tia khúc xạ qua mặt lưỡng chất thứ nhất sẽ tới mặt lưỡng chất thứ 2 tại đây xét xem có phản xạ toàn phần hay không Nếu không thì tia sáng bị khúc xạ qua mặt thứ 2 này.

5 Để vẽ đường đi của một tia sáng qua một lưỡng chất phẳng cần chú ý điểm gì ?

 Tia tới gần như vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường (nghĩa là góc tới i rất nhỏ)

 Khi đó: i nhỏ ↔ r nhỏ ↔ sini ≈ tani ≈ i

và sinr ≈ tanr ≈ r

 Từ định luật khúc xạ ta có: n 1 i = n 2 r ↔ i/r = n 2 /n 1

6 Điều kiện để ảnh rõ nét qua lưỡng chất phẳng

tia sáng song song với

mặt nước với góc tới

Bài tập 1 <Trang 223>

n

H.46.1 Tia sáng gãy khúc tại I

Bài tập 1 <Trang 223>

Cho một khối thuỷ

a) Điểm tới I cách tâm

O của khối bán cầu là R/

2 Xác định đường đi của

tia sáng qua bán cầu ?

b) Điểm tới I nằm

trong vùng nào thì

không có tia sáng đi qua

mặt cầu của bán cầu ?

O

i

Bài tập 3 <Trang 225>

a) Vẽ đường đi của tia

SI.

? Để vẽ được đường đi

của tia sáng ta phải làm

A Bài tập 3 <Trang 225>

b) Để không có tia ló ra

ngoài mặt cầu của bán cầu

thì cần có điều kiện gì ?

? Với điều kiện đó thì điểm I

phải di chuyển về phía nào?

Nếu xét trong vùng từ O đến

A

? Giả sử tại điểm J 1 bắt đầu

xảy ra hiện tượng phản xạ

I 1

I  A

B

J 2

igh

? Do tính đối xứng ta có thể

kết luận cuối cùng vùng mà

điểm I thoả mãn ?

Điểm I nằm ngoài vùng I 1 I 2

•Những kinh nghiệm được

rút ra khi giải xong bài toán?

 Để vẽ được đường đi của

tia sáng cần phải lưu ý đến

các điều kiện xảy ra hiện

tượng phản xạ toàn phần.

I 2 O

Một vật AB thẳng, cao

5cm, được đặt song

song với một bản thuỷ

tinh hai mặt song song,

chiết suất 1,5 bề dầy là

lớn của ảnh A’B’ của AB

cho bởi bản song song.

n Bài tập 2 <Trang 224>

 Đường đi của tia sáng

qua bản mặt song song.

 Ảnh của vật sáng qua bản mặt song song.

 Ôn lại định luật, hiện tượng quang học

• Tại mặt cầu của bán cầu phải xảy ra hiện

tượng phản xạ toàn phần i ≥ igh

• Điểm I di chuyển về A để i tăng (xét từ O

đến A).

•i = igh ≈ 420

• Tia phản xạ đến J2 dưới góc tới = igh lại

xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

•Vậy I thuộc vùng AI1 với I1 là điểm tới bắt

đầu xảy hiện tượng phản xạ toàn phần tại J1