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

Së gi¸o dôc-®µo t¹o th¸i b×nh 
TR¦êNG THPT lý b«n 
 
 
 
 
 
 
 
C« gi¸o : nguyÔn thÞ sen 
TR ­ êNG TRUNG HỌC PHæ th«ng LÝ B«n 
CHÚC MõnG CÁC thÇ̀Y C¤ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH VỀ THaM Dù ̣ gi ¬̀ THAO GIẢNG CHI ® Oµn 11b3 NĂM HỌC 2012-2013 
PHẦN HAI 
QUANG HÌNH HỌC 
Chương VI  KHÚC XẠ ÁNH SÁNG BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
I. Sự khúc xạ ánh sáng : 
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng : 
	 Khúc xạ 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 . 
1 
2 
LỆCH PHƯƠNG 
Mặt phân cách 
Từ hiện tượng khúc xạ ánh sáng , Xnen và Đề - các đã rút ra định luật khúc xạ ánh sáng ( còn gọi là định luật Xnen _ Đề-các ) 
Willebrord Snell(1580 – 1626) 
René Descartes (1596-1650) 
 
 
Tia khúc xạ 
Tia phản xạ 
Tia tới 
Mặt phân cách 
 Pháp tuyến 
Góc tới 
Góc phản xạ 
Góc khúc xạ 
2. Định luật khúc xạ ánh sáng a. Thí nghiệm : 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
I. Sự khúc xạ ánh sáng : 
2. Định luật khúc xạ ánh sáng : 
	 + Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía 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 
Hằng số 
II. Chiết suất của môi trường 
1. Chiết suất tỉ đối . 
 Nếu n 21 > 1 thì r < i : Môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1 
 Nếu n 21 i : Môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
n 21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1) 
I 
i 
r 
R 
S 
n 21 <1 
1 
2 
R 
I 
i 
r 
S 
n 21 >1 
1 
2 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
II. Chiết suất của môi trường : 
2. Chiết suất tuyệt đối : 
	 Chiết suất tuyệt đối ( 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 là 1 
	Chiết suất của không khí là 1,000293 
 M äi m«i tr­êng trong suèt ® Òu cã chiÕt suÊt tuyÖt ® èi lín h¬n 1 
 n 1 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1 
n 2 : Chiết suất tuyệt đối của môi trường 2 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối . 
II. Chiết suất của môi trường : 
2. Chiết suất tuyệt đối : 
Ch ó ý: Nguyªn nh©n khóc x¹ lµ sù thay ® æi tèc ®é truyÒn s¸ng 
V íi c lµ tèc ®é ¸ nh s¸ng trong ch©n kh«ng 
 v: lµ tèc ®é ¸ nh s¸ng trong m«i tr­êng 
Lưu ý 
1. Biểu thức khác của định luật khúc xạ . 
n 1 sini = n 2 sinr 
2. Trường hợp i và r nhỏ hơn 10 0 thì : 
n 1 i = n 2 r 
3. Nếu i = 0 0 
Khi đó r = 0 0 : Tia sáng truyền thẳng 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
II. Chiết suất của môi trường : 
2. Chiết suất tuyệt đối : 
n 
1 
n 
2 
n 
3 
n 
4 
4.Khi cã sù khóc x¹ liªn tiÕp x¶y ra ë c¸c mÆt ph©n c¸ch song song víi nhau . 
i 
1 
i 
2 
i 
2 
i 
3 
n sin i = n sin i 
1 
1 
2 
2 
n sin i = n sin i 
2 
2 
3 
3 
n sin i = n sin i 
n 
n 
n 
n 
=  = n sin i 
n 
n 
n sin i = n sin i 
1 
1 
2 
2 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
II. Chiết suất của môi trường : 
2. Chiết suất tuyệt đối : 
Lưu ý 
Quan sát thí nghiệm 
1 
2 
S 
I 
R 
i 
r 
N 
N ’ 
Trang chủ 
III TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG 
III TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG 
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng sẽ truyền ngược lại theo đường đó 
S 
I 
n 1 
n 2 
R 
K 
J 
n 21 
n 12 = 
1 
TÓM TẮT KIẾN THỨC 
1. Định luật khúc xạ ánh sáng : 
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới 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 
2. Chiết suất : 
Chiết suất tỉ đối : 
Chiết suất tuyệt đối : 
	+ Chiết suất tỉ đối với chân không 
	+ Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết dưới dạng đối xứng :	 n 1 sini = n 2 sinr 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Gi¶i : Theo ® Þnh luËt khóc x¹ ta cã 
n 1 sini=n 2 sinr. Víi n 2 =1; n 1 =n ta cã 
 nsini = sinr hay n = sinr/sini (1) 
Mµ theo gi ¶ thuyÕt i + r =90 0 suy ra i= 90 0 – r thay vµo (1) ta ®­ îc 
Bµi tËp vÝ dô 
Tia s¸ng truyÒn tõ chÊt láng ra kh«ng khÝ 
r = 60 0 
IR vu«ng gãc IS’ 
TÝnh n 
r 
i 
R 
S 
S’ 
n 
I 
r 
i’ 
r 
i 
R 
S 
S’ 
n 
I 
r 
i’ 
Bài tập về nhà 
 Bài 1 đến bài 10 sách giáo khoa / 166 và 167 
 Đọc mục em có biết ? 
 	 Tiết sau là tiết luyện tập . 
Câu 1: Hiện tượng khúc xạ là hiện tượng 
A. ánh sáng bị gãy khúc khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt 
B. ánh sáng bị giảm cường độ khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt . 
C. ánh sáng bị hắt lại môi trường cũ khi truyền tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt . 
D. ánh sáng bị thay đổi màu sắc khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt . 
Đáp án : A 
Câu 2: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng 
A. Luôn lớn hơn 1 
B. Luôn nhỏ hơn 1 
C. Bằng 1 
D. Luôn lớn hơn 0 
CỦNG CỐ 
Câu 3: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó với 
D. chân không 
A. chính nó 
C. nước 
B. không khí 
Đáp án : D 
Câu 4: Biểu thức thể hiện định luật khúc xạ ánh sáng 
A. 
Đáp án : A 
B. 
C. 
B. 
Câu5 : Một tia sáng truyền đến mặt thoáng của nước .Tia này cho một tia phản xạ ở mặt thoáng và một tia khúc xạ . Người vẽ các tia này quên ghi lại chiều truyền tia sáng . Tia nào dưới đây là tia tới ? 
Không 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 có thể là tia tới 
s 3 
s 3 
I 
s 3 
I 
s 3 
I 
s 3 
Không khí 
I 
s 3 
s 2 
Không khí 
I 
s 3 
s 1 
s 2 
Không khí 
I 
s 3 
s 1 
s 2 
Không khí 
I 
s 3 
KIỂM TRA KIẾN THỨC ĐÃ HỌC 
Quan sát các hình vẽ sau : 
Hãy chọn hình vẽ đúng theo định luật khúc xa ̣ ánh sáng ? 
Trường hợp 1: n 1 > n 2 
Trường hợp 2: n 1 < n 2 
n 1 sini = n 2 sinr 
b) 
a) 
b) 
a) 
Bµi 5: Tia s¸ng truyÒn tõ n­íc ra kh«ng khÝ . Tia khóc x¹ vµ tia ph¶n x¹ vu«ng gãc víi nhau . N­íc cã chiÕt suÊt n=4/3. Gãc tíi cña tia s¸ng b»ng bao nhiªu ? 
37 0 	B. 42 0 	C. 53 0 	D. Kh¸c A, B, C 
Gi¶i : ¸p dông c«ng thøc ë bµi tËp vÝ dô 
VËy i = 37 0 
Đáp án:A 
Vận dụng : 
n 1 
1 
1,3 
1,4 
n 2 
1,305 
1,5 
1,5 
i 
30,6 o 
45 o 
60,3 o 
r 
1/Tính r khi biết n 1 ,n 2 ,i trong bảng sau : 
23 o 
38 o 
54 o 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
xin ch©n thµnh c¶m ¬n 
c¸c thÇy c« gi¸o 
vµ 
c¸c em häc sinh 
xin ch©n thµnh c¶m ¬n 
c¸c thÇy c« gi¸o 
vµ 
c¸c em häc sinh 
xin ch©n thµnh c¶m ¬n 
c¸c thÇy c« gi¸o 
vµ 
c¸c em häc sinh 
xin ch©n thµnh c¶m ¬n 
c¸c thÇy c« gi¸o 
vµ 
c¸c em häc sinh 
xin ch©n thµnh c¶m ¬n 
c¸c thÇy c« gi¸o 
vµ 
c¸c em häc sinh 
i 
r 
sini 
sinr 
0 o 
0 o 
0 
0 
10 o 
6.5 o 
0.174 
0.113 
20 o 
13 o 
0.342 
0.225 
30 o 
19.5 o 
0.500 
0.334 
40 o 
25.5 o 
0.643 
0.431 
50 o 
31 o 
0.766 
0.515 
60 o 
35 o 
0.866 
0.574 
70 o 
39 o 
0.940 
0.629 
80 o 
41.5 o 
0.985 
0.663 
Kết quả đo i và r tương ứng 
trong thí nghiệm 
I-SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
2. Định luật khúc xạ ánh sáng : 
Bảng 1 
Thí nghiệm : 
Khảo sát sự thay đổi của r theo i: 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
 ChiÕt suÊt cña mét sè m«i tr­êng ( 20 0 C )  B¶ng 26.2 
 KHUÙC XAÏ AÙNH SAÙNG 
ChÊt r¾n 
chiÕt suÊt 
ChÊt r¾n 
chiÕt suÊt 
Kim c­¬ng 
2,419 
Muèi ¨n 
1,544 
N­íc ®¸ 
1,309 
Hæ ph¸ch 
1,546 
ChÊt láng 
chiÕt suÊt 
ChÊt láng 
chiÕt suÊt 
N­íc 
1,333 
R­îu ª tilic 
1,361 
ChÊt khÝ 
chiÕt suÊt 
ChÊt khÝ 
chiÕt suÊt 
Kh«ng khÝ 
1,000293 
Cacbonic 
1,00045 
4. Khi cã sù khóc x¹ liªn tiÕp x¶y ra ë c¸c mÆt ph©n c¸ch song song ta cã : 
BÀI 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
II. Chiết suất của môi trường : 
2. Chiết suất tuyệt đối : 
Lưu ý