Bài giảng Vật lí 11 - Bài 26 - Tiết 49: Khúc xạ ánh sáng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài 26 - Tiết 49: Khúc xạ ánh sáng

1. Cây bút chì ở ly bị gãy ở mặt phân cách giữa nước và không khí
2. BÀI 26.TIẾT 49 :KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
3. I-SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1.hiện tượng khúc xạ ánh sáng Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sang khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. (1) (2) A’ A
4. 2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Pháp tuyến Tia phản xạ Tia tới N S S i i Không khí Mặt phân cách Nước I r Góc khúc xạ N R Tia khúc xạ
5. 2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a. Các khái niệm: • SI: tia tới; • I: điểm tới • NN’: pháp tuyến với mặt phân cách tại I • IR: tia khúc xạ • IS’: tia phản xạ • i: góc tới • i’: góc phản xạ • r: góc khúc xạ. * Mặt phẳng tới: tạo bởi tia tới, pháp tuyến.
6. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG b. Định luật khúc xạ ánh sáng: Nội dung:  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. S i  I  r R
7. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a. Định luật khúc xạ ánh sáng: Khi thay đổi góc tới i Khi i tăng thì r cũng tăng S1 S2 i I n1 S3 n2 r R3 R 1 R2
8. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a. Định luật khúc xạ ánh sáng: Tia pháp tuyến S Thước đo độ  300  500  600 Khối nhựa i (độ) r(độ) sini sinr bán trụ I trong suốt 30 19,5 0,500 0,334 50 31 0,766 0,515 60 35 0,866 0,574  350  310  19,5 R
9. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a. Định luật khúc xạ ánh sáng: Xử lý số liệu thực nghiệm i (độ) r(độ) sini sinr sini 0,500 30 19,5 0,500 0,334 = =1,497 1,5 sin r 0,334 sini 0,766 50 31 0,766 0,515 = =1,487 1,5 sin r 0,515 sini 0,866 60 35 0,866 0,574 = =1,508 1,5 sin r 0,574 sini sin i Lập tỉ số = ? Kết quả 1,5 = Hằng số sinr sin r
10. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG b. Định luật khúc xạ ánh sáng: Nội dung:  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 S nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và góc khúc xạ (sinr) luôn i không đổi:  I sin i  = Hằng số (1) sin r r R
11. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Chiết suất tỉ đối: S i  sin i I   = n21 (2) sin r r R - n gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chứa tia tới.
12. n21 > 1  i >r n21 < 1  i < r Tia khúc xạ bị lệch lại gần Tia khúc xạ bị lệch xa pháp pháp tuyến hơn. tuyến hơn. S S i i I (1) I (1) (2) (2) r R r R ➔môi trường (2) chiết quang ➔ môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1) kém hơn môi trường (1)
13. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 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 bằng 1 - Chiết suất của không khí bằng 1,000293 - Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suốt lớn hơn 1 - Có thể lập được hệ thức: n2 n21 = (3) n1
14. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG  Công thức của định luật khúc xạ: (4) n12sin i= n sinr Trong đó: n1- chiết suốt(tuyệt đối) của môi trường 1 n2 - chiết suốt(tuyệt đối) của môi trường 2 i - Góc tới r - Góc khúc xạ
15. ❖ Chú ý: sin i i - Nếu i và r nhỏ hơn 100 thì: sin r r Do đó ta được: n1i = n2r - Trường hợp i = 00 thì r = 00 tia sáng chiếu vuông góc mặt phân cách thì không xảy ra hiện tượng khúc xạ.
16. Hãy quan sát đường truyền của tia sáng cho nhận xét? S R I K n1 n2 J
17. III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Nếu tia sáng truyền từ S tới R, giả sử theo đường truyền là SIJKR, thì khi truyền ngược lại theo tia RK, đường truyền là RKJIS. S R I K n1 n2 J
18. III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Thì tia sáng cũng truyền ngược lại theo đường RKJIS S R I K n1 n2 J
19. III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. 1 n12 = n21 * Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng: sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ. S S’ S I I R
20. Củng cố: Kiến thức cơ bản, trọng tâm: ❖Khúc xạ ánh sáng: Hiện tượng lệch phương của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. ❖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 sin i giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) = Hằng số (1) luôn không đổi: sin r ❖Chiết suất: -Chiết suất tỉ đối: -Chiết suất tuyệt đối: sin i n2 (3) n = (2) n = 21 sin r 21 n1 Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng: (4) n1 sin i = n2 sin r
21. CỦNG CỐ
22. CỦNG CỐ Câu 2: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng: A. Góc tới i lớn hơn góc khúc xạ r SAI B. Góc tới i nhỏ hơn góc khúc xạ r. SAI C. Góc tới i bằng góc khúc xạ r. SAI D. Góc tới i tỉ lệ với góc khúc xạ r. ĐÚNG
23. CỦNG CỐ Câu 3: Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng: A. Mọi tia sáng truyền qua mặt phân cách giữa hai SAI môi trường trong suốt đều bị đổi hướng B. Góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới. SAI C. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết SAI quang hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới. D. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quan kém sang môi trường chiết quang hơn thì ĐÚNG góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
24. CỦNG CỐ Câu 4: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng: A. luôn lớn hơn 1. ĐÚNG B. luôn nhỏ hơn 1. SAI C. bằng 1. SAI D. luôn lớn hơn 0. SAI
25. CỦNG CỐ Câu 5: Chùm tia sáng hẹp đi từ không khí (n = 1) với góc i = 45 0 tới bề mặt một môi trường trong suốt ( n = 1,5). Góc khúc xạ có gía trị bao nhiêu? Tóm tắt: Bài giải vận dụng công thức của định luật khúc xạ ánh ánh ta có: nsin i= n sinr n =1 12 1 nisin 1sin 45 1 = 0, 47 n =1,5 Suy ra: sinr = = 2 n2 1,5 r = ? →=r 280