Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng (Bản hay)

Kính chào quí thầy cơ 
cùng các em học sinh 
 Trong thực tế chúng ta thường thấy một số hiện tượng rất lí thú cĩ liên quan đến ánh sáng và sự truyền ánh sáng . Chẳng hạn như các hiện tượng sau : 
 Đèn trang trí dùng các sợi quang 
Cầu vồng 
 Màu sắc rất đẹp trên màng bong bĩng xà phịng 
 Để cĩ thể giải thích được các hiện tượng này và một số hiện tượng khác liên quan đến ánh sáng ; đồng thời biết được các ứng dụng của chúng trong đời sống , chúng ta sẽ nghiên cứu sang một phần khác của chương trình đĩ là phần quang hình học . 
 Đèn trang trí dùng các sợi quang 
Cầu vồng 
 Màu sắc rất đẹp trên màng bong bĩng xà phịng 
Trường THPT Nguy Ơn §¨ ng §¹o – GV : Nguy Ơn V¨n D­¬ng 
VẬT LÝ 11 CƠ BẢN 
 Chương VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 Phần hai QUANG HÌNH HỌC 
 Tiết 51 : 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 I. Sự khúc xạ ánh sáng 
 1.Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 
 2. Định luật khúc xạ ánh sáng 
 II. Chiết suất của môi trường 
 III. Tính thuận nghịch của chiều truyền 
 ánh sáng 
 1. Chiết suất tỉ đối 
 2. Chiết suất tuyệt đối 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
1 .Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 
Hãy quan sát chiếc đũa để trong li nước . 
Và cho nhận xét ? 
 Ta thấy chiếc đũa trong li hình như bị gãy ở mặt nước . 
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
(1) 
(2) 
Vậy khúc xạ ánh sáng là gì ? Hãy quan sát thí nghiệm và nêu hiện tượng ? 
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương ( gẫy ) của các tia sáng khi truyền xiên gĩc qua mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt khác nhau . 
1.H iện tượng khúc xạ ánh sáng : 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
1 
2 
S 
I 
+ SI : tia tới ; I : điểm tới . 
N’ 
N 
+ N’IN : pháp tuyến với mặt phân cách tại I. 
i 
+ i : góc tới 
R 
+ IR : tia khúc xạ 
r 
+ r : góc khúc xạï 
S’ 
i’ 
+ IS’ tia phản xạ ; i’ góc phản xạ 
 Thí nghiệm cho thấy tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới . 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Khi i thay đổi thì r thay đổi . Sự thay đổi này có 
tuân theo quy luật nào không ? ! 
Chúng ta khảo sát bằng thực nghiệm : 
i 
r 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
1 
2 
S 
I 
N’ 
N 
R 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
i 
r 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
S 
R 
1 
2 
N 
N’ 
I 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
i 
r 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
S 
R 
1 
2 
N 
N’ 
I 
Nhận xét về mối quan hệ giữa gĩc tới i và gĩc khúc xạ r ? 
Tính tốn cụ thể ta cĩ thể thấy : 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới ( tạo bởi tia tới và pháp tuyến ) và ở về phía bên kia pháp tuyến so vơi tia tới . 
2.Định luật khúc xạ ánh sáng : 
- Với hai môi trường trong suốt nhất định , tỉ số giữa sin góc tới ( sini ) và sin góc khúc xạ ( sinr ) luôn không đổi . 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG : 
1. Chiết suất tỉ đối : 
Tỉ số : 
Được gọi là chiết suất tỉ đối n 21 của mơi trường 2 ( chứa tia khúc xạ ) với mơi trường 1 ( chứa tia tới ) 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 + n 21 > 1 => r < i : môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1) . 
 + n 21 r > i : môi trường (2) kém chiết 
quang hơn môi trường (1) . 
2.Chiết suất tuyệt đối : 
- Chiết suất tuyệt đối ( thường gọi tắt là chiết suất ) 
của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi 
trường đó đối với chân không . 
- Chiết suất của chân không : n ck = 1, n kk 1 
 n 2 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường (2) 
 n 1 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường (1) 
Vậy định luật khúc xạ ánh sáng cĩ thể viết lại như thế nào ? 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 n 2 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường (2) 
 n 1 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường (1) 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
C1 .Viết công thức của ĐL Khúcxạ với i nhỏ (< 10 0 ) 
C2 . Aùp dụng ĐL Khúc xạ với i = 0. Kết luận ? 
 Tia tới vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi 
trường sẽ truyền thẳng ( không bị khúc xạ ). 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 Trên một đường truyền nếu ta cho tia sáng truyền 
ngược lại thì tia sáng sẽ truyền như thế nào ? 
 Hãy quan sát 
 thí nghiệm ! 
S 
I 
n 1 
n 2 
R 
K 
J 
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
S 
I 
n 1 
n 2 
R 
K 
J 
 Rút ra kết luận ? 
 Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng 
truyền ngược lại theo đường đó . 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
NỘI DUNG 
* ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
* CHIẾT SUẤT 
 Tóm tắt kiến thức cơ bản : 
 * Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới 
và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới . 
ï * Với hai môi trường trong suốt nhất định , 
tỉ số giửa sin góc tới (sin i) và sin góc khúc xạ 
( sinr ) luôn không đổi : 
1. Chiết suất tỉ đối 
2. Chiết suất tuyệt đối 
 * Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỉ đối 
của môi trường đó đối với chân không . 
Câu1 : Một tia sáng truyền đến mặt thống của nước .Tia này cho một tia phản xạ ở mặt thống và một tia khúc xạ . Người vẽ các tia này quên ghi lại chiều truyền tia sáng . Tia nào dưới đây là tia tới ? 
Khơng khí 
s 1 
s 2 
I 
s 3 
a.Tia S 1 I 
b.Tia S 2 I 
c.Tia S 3 I 
d.Tia S 1 I , S 2 I, S 3 I đều cĩ thể là tia tới 
s 3 
s 3 
I 
s 3 
I 
s 3 
I 
s 3 
Khơng khí 
I 
s 3 
s 2 
Khơng khí 
I 
s 3 
s 1 
s 2 
Khơng khí 
I 
s 3 
s 1 
s 2 
Khơng khí 
I 
s 3 
Câu 2: Chiếu một chùm sáng song song từ khơng khí(n=1) vào nước (n=4/3) với gĩc tới 30 0 . Gĩc khúc xạ là bao nhiêu ? 
 D.50 0 
A .22 0 2’ 
B.41 0 48’ 
C.20 0 . 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Chĩc c¸c em häc tèt