Nội dung kiến thức chương Khúc xạ ánh sáng Vật lí 11

Hình 2. 1. Sơ đồ cấu trúc chương Khúc xạ ánh sáng

* Phân tích cấu trúc nội dung kiến thức cơ bản của chương: - Khúc xạ ánh sáng:

+ Khái niệm: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

+ Nội dung định luật khúc xạ ánh sáng:

* Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở 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:

sin i const sinr  Chương Khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng

Chiết suất của môi trường Ứng dụng Nội dung định luật

Khúc xạ ánh sáng

Phản xạ toàn phần

Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần

Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần

Khái niệm hiện tượng phản xạ toàn

+ Tỉ số sin i

sin r gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ)

đối với môi trường 1(chứa tia tới): 2 1 sin i n sin r  n

* Nếu n21 >1 thì r < i: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn, môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.

* Nếu n21 < 1 thì r > i: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn, môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.

+ Chiết suất tỉ đối (thường gọi tắt là chiết suất) của môi trường là chiết suất của môi trường đó so với chân không.

+ Dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng: n sin i1 n sin r2

- Phản xạ toàn phần:

+ Thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn phần:

* Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn (r > i).

* Cho góc tới i tăng dần thì góc khúc xạ r cũng tăng dần và luôn lớn hơn i. * Khi r đạt giá trị lớn nhất là 900 thì góc tới i cũng có giá trị lớn nhất là igh,

với 2 gh 1 n sin i n 

* Khi iightoàn bộ ánh sáng sẽ bị phản xạ, không có tia khúc xạ vào môi trường thứ hai. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.

+ Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: Khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn igh (iigh) thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị pản xạ, không có tia khúc xạ.