Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng - Lê Minh Sơn

Trường THPT Tiểu La 
KÍNH CHÀO CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC EM 
Giáo viên: Lê Minh Sơn 
Giờ thao giảng:Tiết 66 
Ôn tập kiến thức cũ 
1/ Tia sáng? 
Tia sáng là khái niệm mô hình biểu thị đường truyền của năng lượng ánh sáng. 
2/ Định luật truyền thẳng của ánh sáng. 
Trong môi trường đồng tính, trong suốt ánh sáng truyền theo đường thẳng.(tia sáng là một đường thẳng) 
3/ Định luật phản xạ ánh sáng. 
I 
N 
S 
R 
i 
i ’ 
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới 
Góc phản xạ (i ’ ) bằng góc tới (i) 
Câu hỏi: 
 Khi nhìn vào một bể nước ta thấy độ sâu của bể nước như thế nào so với độ sâu thực tế? 
 Độ sâu ảo 
 Độ sâu thực tế 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
1/ Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng. 
a/ Thí nghiệm: 
Chiếu một chùm tia sáng hẹp từ mt1 sang mt2(ví dụ từ không khí vào nước). 
Hiện tượng xẩy ra như thế nào? 
 Chùm tia bị đổi phương 	 khi đi vào trong nước 
 Chùm 1: chùm tia tới 
 Chùm 2: chùm tia khúc xạ 
1 
2 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
1/ Định nghĩa hiện tượng khúc x ạ ánhsáng. 
 a/ Thí nghiệm: 
 b/ Định nghĩa: 
Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng. 
 Các khái niệm: 
+Lưỡng chất phẳng(mt1,mt2,mpxy) 
 +Mặt lưỡng chất(mpxy) 
 +IN pháp tuyến 
 +SI tia tới 
 +i là góc tới 
 +Mp(SI,IN)là mp tới 
 +IR tia khúc xạ 
 +r góc khúc xạ 
mt1 
N 
y 
x 
R 
I 
i 
r 
S 
mt2 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
2/ Định luật khúc xạ 	ánh sáng. 
a/ Thí nghiệm: 
 i 
20 o 
30 o 
50 o 
70 o 
 r 
13 o 
19,5 o 
31 o 
39 o 
 Sini 
 sinr 
1,52 
1,50 
1,49 
1,49 
N 
I 
N ’ 
S 
R 
r 
i 
S 
R 
r 
i 
S 
R 
r 
i 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
2/ Định luật khúc xạ ánh sáng. 
a/ Thí nghiệm: 
b/ Định luật: 
-Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới 
-Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến của mặt lưỡng chất tại điểm tới 
-Đối với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số. 
 = n Hay sini = nsinr 
 +Hằng số n phụ thuộc vào bản chất của môi trường chứa tia khúc xạ(mt2) và môi trường chứa tia tới(mt1). 
 +Ví dụ: 
 mt1là không khí, mt2 là nước thì n =4/3  1,33 
 mt1là không khí, mt2 là thuỷ tinh thì n  1,5 
 Nếu n>1(i>r) ta nói mt2 chiết quang hơn mt1 
 Nếu n<1(i<r) ta nói mt2 kém chiết quang mt1 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
y 
mt1 
N 
x 
R 
I 
i 
r 
S 
mt2 
mt1 
N 
y 
x 
R 
I 
i 
r 
S 
mt2 
n > 1 
n < 1 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 3/ Chiết suất của môi trường. 
 a/ Chiết suất tỉ đối. 
 Hằng số n gọi là chiết suất tỉ đối của mt2(mt khúc xạ) đối với mt1(mt tới) 
 n  n 21 = 
Trong đó v 1 , v 2 là tốc độ ánh sáng truyền trong mt1 và mt2 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 3/ Chiết suất của môi trường. 
 a/ Chiết suất tỉ đối. 
 b/ 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 
 c/ Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đối. 
 Theo Đ/N trên thì n 1 = , n 2 = => n = 
 Vì v 1 
 d/Liên hệ giữa cs tỉ đối và cs tuyệt đối. 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Câu hỏi: 
 Khi một tia sáng đi từ môi trường này sang môi trường khác, chiết suất tỉ đối của hai môi trường cho ta biết điều gì về đường đi của tia sáng đó? 
Trả lời: Chiết suất tỉ đối cho ta biết hướng của tia khúc xạ lệch gần hoặc xa pháp tuyến so với hướng của tia tới và tốc độ tia sáng truyền nhanh hay chậm 
n 21 = 
n ck = 
n kk  
1 
1 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Nếu đặt i = i 1 , r = i 2 
Thì 
Hay n 1 sini 1 = n 2 sini 2 
y 
n 1 
N 
x 
R 
I 
i 1 
i 2 
S 
n 2 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
4/ Ảnh của một vật tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường. 
 Giao của 2 tia khúc xạ 	 kéo dài tại o ’ gọi là ảnh 	(ảo) của o 
 Điều này trong thực tế 	có gì nguy hiểm không? 
o 
o ’ 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
5/ Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng 
Nếu AS truyền được từ S  I R thì nó cũng truyền được từ RIS 
 n 12 = 
 n 21 = 
S 
I 
R 
n 1 
n 2 
i 
r 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Vận dụng:1 
 Chọn câu đúng? 
 Môi trường có chiết suất càng lớn ánh sáng 	truyền càng nhanh. 
 Chiết suất của môi trường có thể < 1 
 Môi trường có chiết suất càng nhỏ ánh sáng 	truyền càng nhanh. 
 Góc khúc xạ r tỉ lệ với góc tới i 
A 
B 
C 
D 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Vận dụng:2 
 Chiếu ánh sáng từ không khí vào mặt thoáng của một chất lỏng có chiết suất dưới góc tới 45 o. Góc khúc xạ r có giá trị là: 
 45 o 
 30 o 
 60 o 
 Một giá trị khác 
A 
B 
C 
D 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Vận dụng:3 
 Một nguồn sáng điểm S cách mặt nước 15 cm, chiết suất của nước là 4/3. vị trí ảnh S ’ tạo bởi sự khúc xạ qua mặt lưỡng chất cách mặt này một khoảng là: 
 30 cm 
 20 cm 
 11,25 cm 
 Kết quả khác 
A 
C 
D 
B 
S 
i 
r 
I 
H 
 Hướng dẫn: 
 Xét góc nhỏ 
 sini  tani, cosr  1 
 h ’ = h.tani.cotanr 
 Mà cotanr=cosr/sinr 
 1/sinr=n/sinin/tani 
h ’ = n.h =(4/3).15 = 20 (cm) 
 Vậy chọn ĐA: B 
S’ 
S 
i 
r 
I 
H 
h 
h ’ 
Giao nhiệm vụ về nhà 
1/ Làm các bài tập: 1, 2, 3, 4, 5 tr218 sgk 
2/ Chuẩn bị tiết sau luyện tập 
Giờ học đến đây là kết thúc,xin chân thành cảm ơn quí thầy cô giáo và các em 
Caàn suy nghó caån thaän! 
Chúc mừng em 
Caàn suy nghó caån thaän! 
Chúc mừng em 
Caàn suy nghó caån thaän! 
Chúc mừng em