Bài 26. Khúc xạ ánh sáng

Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 1 CHƯƠNG VI CHƯƠNG VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Các định luật cơ bản của quang hình học: Các định luật cơ bản của quang hình học: - Định luật truyền thẳng ánh sáng. Định luật truyền thẳng ánh sáng. - Định luật phản xạ ánh sáng. Định luật phản xạ ánh sáng. - Định luật khúc xạ ánh sáng Định luật khúc xạ ánh sáng Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 2 Willebrord Snell (1580 – 1626) René Descartes (1596-1650) Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 3 Tiết Tiết 51 51 Sự khúc xạ ánh sáng Sự khúc xạ ánh sáng • I. Sự khúc xạ ánh sáng. I. Sự khúc xạ ánh sáng. 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng. • II. Chiết suất của môi trường. II. Chiết suất của môi trường. 1. Chiết suất tỉ đối. 1. Chiết suất tỉ đối. 2. Chiết suất tuyệt đối. 2. Chiết suất tuyệt đối. • III. Tính thuận nghịch của chiều truyền as III. Tính thuận nghịch của chiều truyền as Nội dung bài học Nội dung bài học Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 4 I. Sự khúc xạ ánh sáng. 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng. a. Thí nghiệm. - Thí nghiệm với cặp môi trường: không khí - nước - Thí nghiệm với cặp môi trường: không khí - thuỷ tinh Tia sáng bị gãy khúc ở ngay mặt phân cách giữa hai môi trường hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Nhận xét: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương(gãy khúc) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau b. Định nghĩa. S’ 2 1 I i’i N N’ r R S Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 5 2. Định luật khúc xạ ánh sáng. a. Thiết lập. + SI: Tia tới + I: điểm tới + N’IN: Pháp tuyến với mặt phân cách tại I + IR: Tia khúc xạ + i: góc tới, r: góc khúc xạ + mặt phẳng chứa (SI;IN) gọi là mặt phẳng tới N N’ R I S i r 1 2 Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 6 i (độ) r(độ) sini sinr 0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 6,5 13 19,5 25,5 31 35 39 41,5 0 0,174 0,342 0,500 0,643 0,766 0,866 0,940 0,985 0 0,113 0,225 0,334 0,431 0,515 0,574 0,629 0,663 Bảng 26.1 SGK Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc sinr theo sini . . . . . . . . 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,80,2 0,4 0,6 1 sin i sin r O Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 7 - Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng 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 b. Nội dung định luật. = rsin isin Hằng số S’ 2 1 I i’i N N’ r R S Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 8 II. Chiết suất của môi trường . 1. Chiết suất tỉ đối. 21 n rsin isin = Tỉ số không đổi sini/sinr được gọi là chiết suất tỉ đối n 21 của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới) Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 9 II. Chiết suất của môi trường . 1. Chiết suất tỉ đối. 21 n rsin isin = - Nếu n21 > 1 thì r < i : Môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1 - Nếu n21 < 1 thì r > i : Môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1 2 1 I i r R S n 21 >1 2 1 I i r R S n 21 <1 Phạm Hiển Khúc xạ ánh sáng-THPT NG 10 2. Chiết suất tuyệt đối. a. Định nghĩa. - Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1. Chiết suất tuyệt đối (hay chiết suất n) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. Phần hai: QUANG HÌNH HỌC Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Tiết 66-Bài 44 Nhận xét -Chùm tia (2) bị đổi phương so phương với chùm tia (1) qua mặt phân cách chùm tia (2) - Chùm sángphương (1) gọi sotiavới chùm tia tới chùm tia (1) ? - Chùm tia sáng (2) gọi chùm tia khúc xạ (1) (2) A’ A Hình 44.1 Chùm sáng bị gãy khúc vào nước Định nghĩa tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột qua mặt phân cách hai môi trường truyền sáng Các khái niệm + NIN’ pháp tuyến S + SI tia tới; i góc tới + IR tia khúc xạ; r góc khúc xạ + mp (SI,NIN’) mp tới N i x y I r + Mặt lưỡng chất (xy) N’ R ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a Thí nghiệm -Mục đích: Tìm mối quan hệ góc tới i góc khúc xạ r - Dụng cụ: + Tấm kính mờ + Bản trụ D thủy tinh suốt + Nguồn sáng S + Thước tròn chia độ -Tiến hành thí nghiệm - Kết thí nghiệm Nếu bỏ qua sai số, ta có: sini1 sinr1 ≈ sini2 sinr2 ≈ sini3 sinr3 → sini sinr = Hằng số b Định luật -Nội dung định luật: ● 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 sin góc khúc xạ số - Biểu thức: Sini Sinr = n Hay Sini = nSinr (1) Trong n phụ thuộc vào môi trường khúc xạ môi trường tới • Nếu n > sini > sinr i > r (với 00≤ i, r