5. Các bước thực hiện đề tài
3.1.1.3Chiết suất của môi trường
37
Chiết suất tỉ đối
- Hằng số n ở trên tùy thuộc vào môi trường khúc xạ (môi trường chứa tia khúc xạ) và môi trường tới (môi trường chứa tia tới).
+ Nếu n > 1 ( môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới) thì sini > sinr hay i > r. Trong trường hợp này, khi đi qua mặt lưỡng chất, tia khúc xạ ánh sáng đi gần pháp tuyến hơn tia tới. (hình 3.2)
+ Nếu n < 1 ( môi trường khúc xạ chiết quang kém hơn môi trương tới ) thì sini < sinr hay i < r. Trong trường hợp này, khi đi qua mặt lưỡng chất, tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới. (hình 3.2)
Hình 3.2. Trường hợp n > 1 và n < 1
- Theo lý thuyết sóng ánh sáng, chiết suất tỉ đối này bằng tỉ số giữa các tốc độ của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 - môi trường tới và môi trường 2 - môi trường khúc xạ
- Như vậy, chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 phụ thuộc vào tốc độ của ánh sáng khi đi trong hai môi trường đó. Khi tốc độ của ánh sáng đi trong môi trường 2 lớn hơn tốc độ của ánh sáng đi trong môi trường 1 thì tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới. Khi tốc độ của ánh sáng đi trong môi trường 2 bé hơn tốc độ của ánh sáng đi môi trường 1 thì tia khúc xạ đi gần pháp tuyến hơn tia tới.
- Từ biểu thức của định luật khúc xạ ta đã rút ra được rằng: khi môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới thì tia sáng bị khúc xạ càng mạnh nên đi gần pháp tuyến hơn tia tới. Khi môi trường khúc xạ chiết quang kém môi trường tới thì tia sáng bị khúc xạ càng yếu nên đi xa pháp tuyến hơn tia tới. Như thế, ý nghĩa của chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường là khi chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường càng lớn thì tia sáng đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường bị khúc xạ càng nhiều.
38
Chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. Vì tốc độ ánh sáng truyền trong chân không là c = 300.000 km/s nên từ định nghĩa này,chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 và chiết suất tuyệt đối của môi trường 2 lần lượt là:
- Từ đó suy ra chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môt trường 1 liên hệ với chiết suất tuyệt đối của từng môi trường như sau:
- Nếu đặt i = i1,r = i2. Định luật khúc xạ có thể viết lại ở dạng đối xứng:
- Mọi chiết suất tuyệt đối của một môi trường đều lớn hơn 1 vì tốc độ ánh sáng truyền trong các môitrường bao giờ cũng nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trong chân không.
3.1.2 Hiện tượng phản xạ toàn phần