Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng - Nguyễn Thị Phương Trang

TRƯỜNG PTTH 
PHÚ NHUẬN 
TỔ VẬT LÝ 
HIỆN TƯỢNG 
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG TRANG 
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
GIÁO VIÊN TRÌNH BÀY 
1 
2 
Người thổ dân châu Uùc này nhìn thấy con cá theo đường 1 hay đường 2 
ôâng ta sẽ phóng lao theo đường số mấy ? 
Quan sát hiện tượng xảy ra khi nhúng ống hút vào ly nước . 
I. H IỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG : 
KHÁI NIỆM : 
	 Hiện tượng tia sáng bị gẫy khúc ( đổi 	hướng đột ngột ) khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường gọi là hiện tượng khúc xạ 
Nhà Địa lý cổ đại Ai cập 
PTOLÉMÉ 
( 90 - 168 ) 
II. ĐỊNH LUẬT KHÚC XA ÏÁNH SÁNG : 
Làm thí nghiệm nhiều lần bằng 	cách thay đổi góc tới i từ nhỏ đến lớn . Đo góc tới i và đo góc khúc xạ r 
THÍ NGHIỆM : 
Chiếu tia tới SI là là theo mặt bảng chia độ đựơc nhúng 1 nửa trong nước . 	 
THÍ NGHIỆM : 
R 
S 
 I 
1 
2 
P 
L 
M 
1 
Môi trường tới 
2 
Môi trường khúc xạ 
SI 
Tia sáng tới 
IR 
Tia sáng khúc xạ 
LM 
Mặt phân cách 
N 
 I 
Điểm tới 
IN 
Pháp tuyến 
P 
Mặt phẳng tới 
i 
r 
i 
góc tới 
r 
góc khúc xạ 
Nhận xét : 
Tia khúc xạ : 
 Góc tới và góc khúc xạ 
nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia của pháp tuyến 
Sin r tỉ lệ với sin i 
i 
Sin i 
Sin r 
r 
Sin i 
Sin r 
BẢNG SỐ LIỆU 
30 
o 
45 
o 
60 
o 
0,5 
0,7 
0,87 
0,38 
1,3 
0,54 
1,3 
0,67 
1,3 
( Mội trường nước – không khí ) 
22 
o 
33 
o 
42 
o 
WILLEBRORD VAN ROIJEN SNELL 
Leiden , Nietherlands 
1580 - 1626 
RENÉ DESCARTES 
1596 - 1650 
VÀI SỐ LIỆU KHÁC 
MÔI TRƯỜNG 
 1 
MÔI TRƯỜNG 
 2 
 SIN i / SIN r 
KHÔNG KHÍ 
RƯỢU 
1,3 
KHÔNG KHÍ 
THUỶ TINH 
1,52 
ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG : 
tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới 
đối với 1 cặp môi trường trong suốt nhất định , thì tỷ số giữa sin góc tới (sin i) & sin của góc khúc xạ ( sinr ), luôn là 1 số không đổi . số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của 2 môi trường & được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ đối với môi trường chứa tia tới . 
n 21 > 1  r < i  Môi trường (2) chiết 	quang hơn môi trường (1) 
n 21 i  Môi trường (2) chiết 	quang kém hơn môi trường (1) 
i = 0  r = 0  Tia tới vuông góc với 	mặt phân cách sẽ truyền 	thẳng 	 
 sin i 
 sin r 
n 21 
Theo nguyên lý thuận nghịch về chiều truyền sáng : 
III. CHIẾT SUẤT TUYỆT ĐỐI : 
Định nghĩa : 
	Chiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỷ đối của môi trường đó so với chân không 
 n 21 = 
 1 
 n 12 
Chiết suất không khí : n = 1,00293 
Quan hệ giữa chiết suất tuyệt đối & tỷ đối : 
Quan hệ giữa chiết suất tuyệt đối & vận tốc truyền sáng trong môi trường : 
	Theo thuyết sóng ánh sáng của Huyghen 
 n 2 
 n 1 
n 21 = 
 n 2 v 1 
 n 1 v 2 
Nếu môi trường 1 là không khí hoặc chân không : 
 c = 3.10 8 m/s 	 
	 c : vận tốc truyền sáng 	 trong chân không 
Kết luận : 
Do c > v : Chiết suất tuyệt đối của các môi trường luôn lớn hơn 1 
Chiết suất tuyệt đối của 1 môi trường trong suốt cho ta biết vận tốc truyền sáng của môi trường đang xét nhỏ hơn vận tốc ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần 
n 
 c 
 v 
Kết luận : 
Do c > v : Chiết suất tuyệt đối của các môi trường luôn lớn hơn 1 
Chiết suất tuyệt đối của 1 môi trường trong suốt cho ta biết vận tốc truyền sáng của môi trường đang xét nhỏ hơn vận tốc ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần 
CÂU HỎI HỆ THỐNG BÀI : 
I/ ĐIỀN VÀO CHỖ TRỐNG: 
Tia khúc xạ 	 & ở 
Đối với 1 cặp môi trường 
	 thì tỷ số giữa 
	 là 
	 , số không đổi này phụ 
	 thuộc vào & được 
 gọi là của môi trường 
nằm trong mặt phẳng tới 
nhất định 
phía bên kia pháp tuyến so với 
trong suốt 
(sin i) & sin của góùc khúc xạ (sin r ) 
sin góc tới 
1 số không đổi 
tia tới 
bản chất 2 môi trường 
chiết suất tỷ đối 
	 chứa đối với môi trường chứa 
Aùnh sáng đi từ môi trường không khí sang môi trường thuỷ tinh : 
Thủy tinh là môi trường 
Không khí là môi trường 
Từ định luật khúc xạ ánh sáng suy ra 2 trường hợp ánh sáng không bị khúc xạ : 
tia tới 
tia khúc xạ 
II/ CÂU HỎI – BÀI TẬP : 
Thế nào là chiết suất tỷ đối, tuyệt đối. Nêu hệ thức liên lạc giữa chiết suất tỷ đối & tuyệt đối ? 
Nêu hệ thức liên lạc giữa chiết suất tuyệt đối & vận tốc truyền của ánh sáng. Từ đó nêu ý nghĩa vật lý của chiết suất tuyệt đối . 
Tia sáng đi từ nước ra ngoài không khí . Tính góc khúc xạ, trong trường hợp góc tới có giá trị 
	a/ 30 0 
	 b/ 45 0 
	c/ 0 0 
	d/ 60 0