Transcript KHÚC XẠ ÁNH SÁNG - THPT Nguyễn Sinh Cung

TRƯỜNG THPT
NGUYỄN SINH CUNG
TỔ LÝ – CÔNG NGHỆ
Chương VI
Khúc xạ ánh sáng
Bài 26
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tiết 51- Bài 26:
KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I - SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II - CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
III - TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN
ÁNH SÁNG
ÔN TẬP.
I - SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
S’
N
S
i’
i
1
2
I
r
N’
R
Nếu ta chiếu một tia
sáng
từ ánh
môi trương
1
KhúcSIxạ
sáng là
vào môi trường 2 đến
hiện
tượng
lệch
gặp mặt phân cách giữa
phương
( gãy)trong
của các
hai
môi trường
tia sáng
suốt
thì cókhi
hiệntruyền
tượng
gì
xảy ra?
xuyên
góc qua mặt
phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác
nhau.
sin i

s inr
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
N
S
i’
i
. IR : tia khúc xạ .
1
2
S’ . SI : tia tới ; I : điểm tới.
. N’I N : pháp tuyến với mặt
phân cách tại I.
I
. i : góc tới ; r : góc khúc xạ.
+ Định luật :
- Tia khúc xạ nằm trong mặt
phẳng tới ( tạo bởi tia tới và pháp
r
R
tuyến ) và ở phái bên kia pháp
N’
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 :
sin i
 hằng số
sinr
(26.1)
II – CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
sin i
Tỉ số không đổi
được gọi là chiết suất tỉ đối n21
sinr
của môi trường ( 2 ) , (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường
( 1 ) , ( chứa tia tới ).
sin i
 n 21
sinr
( 26.2 )
n 21 công
1 thì
- Dựa
Nếu vào
thức
r < (26.2
i . Ta )nói
hãymôi
chotrường
biết nếu
( 2)nchiết
quang
21 1;n
21 1 ,
hơn
thì góc
môi itrường
có quan( 1).
hệ như thế nào với góc r ?
- Nếu n 21 1 thì r > i . Ta nói môi trường ( 2) chiết quang
kém hơn môi trường ( 1).
2. Chiết suất tuyệt đối
- Chiết suất tuyệt đối ( thường được gọi là chiết suất )
của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó
đối với chân không.
- Quan hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối:
n2
( 26.3 )
n 21 
-Trong đó:
n1
+ n1 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường ( 2 ).
+ n 2 là chiết suất ( tuyệt đối ) của môi trường (1 ).
--Vậy
Dựacông
vào biểu
(26.3luật
) hãy
viết
thứclại
của
định
thức thức
của định
khúc
xạlại
cóbiểu
thể viết
như
luật
sau: khúc xạ?
n1 sini  n 2 sinr ( 26.4 )
- Chiết suất của chân không là 1. Chiết suất của không khí
gần bằng với chất suất của chân không. Mọi môi trường
trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.
Viết công thức của định
i luật khúc xạ
n1i 
n 2 r10
với các góc
nhỏ
( hay
< r  n)21?
0
Áp dụng
chotruyền
trườngthẳng
hợp
0
: tiaxạ
sáng
i  0định
 rluật
 00khúc
Kết luận.
i  0. 0
Hãy áp dụng công thức của định luật khúc xạ cho sự
Khi có sự khúc xạ xảy ra liên tiếp ở các mặt phẳng
khúc xạ liên tiếp vào nhiều môi trường có chiết suất lần
phân cách song song ta có:
lượt n1 , n 2 ,...n n và có các mặt phân cách song song
 n 2 sini 2  ...  n n sini n
1 sini1 xét.
với nhau.nNhận
Đây là công thức của một định luật bảo toàn.
III - TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN
ÁNH SÁNG
Nguyên lý : Khi ta đổi ngược chiều truyền ánh sáng thì
đường đi của ánh sáng vẫn không đổi.
Quan sát thí nghiệm
Khi ánh sáng đi ngược
lại từ môi trường (2)
sang môi trường (1) thì
1
n12 
n 21
Khi truyền
ánh sáng
theo chiều
ngược lại
Bài tập ví dụ: Tia sáng truyền từ một chất trong suốt có
chiết suất n tới mặt phân cách với môi trường không khí.
Góc khúc xạ trong không khí 600 . Tia phản xạ ở mặt
phân cách có phương vuông góc với tia khúc xạ . Tính
chiết suất n.
Giải
N
R
r
1
I
2
n
i
S
N’
i’
Theo đề bài ta có: i,  r  900
Ta suy ra: i  r  900
Áp dụng định luật khúc xạ:
nsini  sinr
sinr
Từ đó : n 
sin i
vì sini = cosr,nên : n  t anr
Thay số ta được:
n  t an60  3  1,73
0
Chú ý: Nguyên nhân của hiện tượng khúc xạ là sự thay
đổi tốc độ truyền ánh sáng. Người ta thiết lập được hệ
thức về chiết suất tuyệt đối n của môi trường trong suốt
c
như sau : n 
v
Trong đó c tốc độ của ánh sáng trong chân không; v là
tốc độ ánh sáng trong môi trường.
Câu 1: Hãy chỉ ra câu sai :
A. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đều
lớn hơn 1.
B. Chiết suất tuyệt đối của chân không được quy ước là 1
C. Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng
trong môi trường chậm hơn trong chân không bao nhiêu
lần.
D. Chiết suất tỷ đối giữa hai môi trường cũng luôn luôn lớn
hơn một.
Đáp án : Câu D
Câu 2: Tỉ số nào sau đây có giá trị bằng chiết suấtn12tỉ
đối
của môi trường ( 1 ) đối với môi trường ( 2 )
( các kí hiệu có ý nghĩa như thường dùng trong bài
học )
1
n 21
sin i
A.
sinr
B.
n2
C.
n1
D. Bất kì biểu thức nào trong sô A, B, C.
Đáp án: Câu B