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

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

1. Tại sao lại như thế?
2. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG III. TÍNH THUẬT NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN 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 tia sáng khi (1) truyền xiên góc qua mặt phân cách (2) giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. A’ A
4. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: N a. Các khái niệm cơ bản. S S’ +SI: Tia tới. i i’ + I: Điểm tới. 1 +N’IN: Pháp tuyến với mặt phân cánh tại I. 2 I +IR: Tia khúc xạ. r +IS’: Tia phản xạ. R + i: góc tới. N’ i’=i +i’: góc phản xạ + r: góc khúc xạ.
5. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: * Thí nghiệm ✓ Dụng cụ - Khối nhựa bán trụ trong suốt - Thước đo độ - Đèn chiếu lazer ✓ Tiến hành thí nghiệm: chiếu chùm sáng hẹp đi từ không khí vào khối bán trụ, thay đổi góc tới i, ghi lại các giá trị cuả góc khúc xạ r tương ứng.
6. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Kết quả thí nghiệm: i r Sini Sinr 00 00 0 0 100 6,50 0,174 0,113 200 130 0,342 0,225 300 19,50 0,500 0,334 400 25,50 0,643 0,431 500 310 0,766 0,515 600 350 0,866 0,574 700 390 0,940 0,629 800 41,50 0,985 0,663
7. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: r(0) 45 41.5 40 39 35 35 31 30 25.5 25 20 19.5 15 13 10 6.5 5 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 i(0) Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc r vào i • Khi góc i nhỏ: r~i • Khi góc i lớn: r không còn tỉ lệ với i
8. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Sinr 0.8 0.663 0.629 0.574 0.6 0.515 0.431 0.4 0.334 0.225 0.2 0.113 0 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 Sini Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của sinr vào sini ❑Đồ thị có dạng một đường thẳng với mọi giá trị của i=>sinr~sini hay 푠푖푛푖 = ℎằ푛𝑔 푠ố 푠푖푛
9. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: ➢Tia khúc xạ nằm trong mặt N S S’ phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp i i’ tuyết) và ở bên kia pháp tuyến 1 so với tia tới. 2 I ➢Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới r R và sin góc khúc xạ luôn không N’ đổi: 푠𝑖푛𝑖 = ℎằ푛𝑔 푠ố 푠𝑖푛
10. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Định luật khúc xạ ánh sang do hai nhà bác học Xnen và Đề-các đồng thời khám phá ra. Xnen (Willebrord Snell) (1580-1626) Đề-các (René Descartes) (1596-1650), Giáo sư toán và vật lý tại Đại học Lây- là triết gia, nhà khoa học, nhà toán học đen, người Hà Lan người Pháp
11. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Chiết suất tỉ đối: sini Tỉ số không đổi sinr trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đổi n21 của môi trường (2), (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới): sini = n sinr 21 ➢ Nếu n21>1 thì r i: môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1)
12. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 2. Chiết suất tuyệt đối: Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. 푛 Hệ thức: 푛 = 2 21 푛 Trong đó: 1 n2: chiết suất (tuyệt đối) của môi trường (2). n1: chiết suất (tuyệt đối) của môi trường (1). - Công thức của ĐLKX dưới dạng đối xứng: 푛1푠𝑖푛𝑖 = 푛2푠𝑖푛
13. II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG Chiết suất của một số môi trường Chất Chiết suất Chất Chiết suất Kim cương 2.419 Benzen 1.501 Nước đá 1.309 Rượu 1.361 Muối ăn 1.544 Nước 1.333 Hổ phách 1.546 Không khí 1.000293 Xaphia 1.768 Cacbonic 1.00045
14. 푆푖푛푖 푆푖푛푖 = 푛 >1 = 푛 𝑖 > => 𝑖 < S S i i I 1 I 1 2 2 r R r R Tia khúc xạ bị lệch gần pháp tuyến Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn tia tới hơn tia tới Môi trường (2) chiết quang hơn Môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1) môi trường (1)
15. III. TÍNH THUẬT NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Nếu đảo chiều, cho ánh S S’ sáng truyền theo tia RI thì nó có khúc xạ ra không khí theo tia IS không? I R
16. Thí nghiệm kiểm chứng câu hỏi trên S R I K n1 n2 ❖ Kết luận: Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. J
17. III. TÍNH THUẬT NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG ✓ Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. 1 푛12 = 푛21 ✓ Chú ý: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả sự truyền thẳng, phản xạ và khúc xạ:
18. Củng cố kiến thức 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: ➢Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyết) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới. ➢Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi: 푠𝑖푛𝑖 = ℎằ푛𝑔 푠ố 푠𝑖푛 3. Chiết suất: sini - Chiết suất tỉ đối: n = 21 sinr - Chiết suất tuyệt đối: n = 푛2 21 푛1 1 4. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng: 푛12 = 푛21
19. ĐếmHết thời thời 23451 giangian A. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng luôn xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác. B. Ở hiện tượng khúc xạ khi góc tới bé, góc khúc xạ tỷ lệ với góc tới. C. Ở hiện tượng khúc xạ tỉ số sini/sinr luôn phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường. D. Tia khúc xạ và tia phản xạ có một đặc điểm chung.
20. ĐếmHết thời thời 23451 giangian A Không khí. B.Chân không. C. Nước. D. Chính nó.
21. ĐếmHết thời thời 23451 giangian A. Luôn lớn hơn góc tới. B. Luôn nhỏ hơn góc tới. C. Luôn bằng góc tới. D. Phụ thuộc vào chiết suất của môi trường.
22. Câu 1 Sai rồi! Câu 2 Câu 3
23. Câu 1 Đúng rồi! Câu 2 Câu 3