Bài giảng Vật lí 11 - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng trình bày định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng; định luật khúc xạ ánh sáng; chiết suất của môi trường; ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường; tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tế thường thấy số tượng có liên quan đến ánh sáng Chẳng hạn tượng sau: Cầu vồng Ánh sáng khúc xạ qua Mắt Sự truyền ánh sáng khơng 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 mơi 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 TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hãy quan sát số hình ảnh thí nghiệm mơ sau đây, cho nhận xét? ĐỊNH NGHĨA HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng tượng → tia Hiện tượng khúc xạ ánhđột sáng gì? chùm sáng bị đổi phương 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 sini sinr 300 450 600 200 300 350 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 * i: góc tới; r: góc khúc xạ N S * 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 TRƯỜNG b Chiết suất tuyệt đối: - Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt chiết suất) - Công thức liên hệ chiết suất tuyệt đối trường chiết suất tỉ đối mơi vậnmơi tốc ánh sáng: trường chân không n= c - Chiết suất chân không ν Trong đó: - Chiết suất khí làchân 1,000293 c: tốc độcủa ánhkhông sáng không; ν: tốc độ ánh sáng môi trường - Mọi môi trường suốt 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: sin i ≈ i - Nếu i r nhỏ 100 thì: sin r ≈ r Do ta được: n1i = n2r - Trường hợp i = 00 r = 00 ⇒ tia sáng chiếu vng góc mặt phân cách khơng 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 ĐƯỢC TẠO BỞI SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƯỜNG 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 mơi trường - Tính thuận nghịch chiều truyền ánh sáng C7: Phân hiệntượng tượngkhúc 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 i P N K i I i’ I r K N' Hiện tượng phản xạ ánh sáng Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Tia tới gặp mặt phân cách hai môi trường suốt bị hắt trở lại môi trường suốt cũ - 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 khơng 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 54o 130 r 23o 380 1,4 1,52 CỦNG CỐ Câu 4: Chùm tia sáng hẹp từ khơng 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 vng góc là: A i = 420 SAI B i = 62,50 ĐÚNG C i = 48,50 SAI D i = 700 SAI ... hiệntượng tượngkhúc 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 i P N K i I i’ I r K N' Hiện tượng phản xạ ánh sáng Hiện... 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...Sự truyền ánh sáng khơng 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