Bài giảng bài khúc xạ ánh sáng vật lý 11 (7)

  • Số trang: 23 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 19 |
  • Lượt tải: 0
hoangtuavartar

Đã đăng 24838 tài liệu

Mô tả:

TRƯỜNG PTTH CHU VĂN AN TỔ VẬT LÝ 11 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Thực hiện: Th.s. Bùi Văn Hà KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1.HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNG A. THÍ NGHIỆM: B. ĐỊNH NGHĨA: HIỆN TƢỢNG KHI ÁNH SÁNG TRUYỀN QUA MẶT PHÂN CÁCH GIỮA HAI MÔI TRƢỜNG TRONG SUỐT TIA SÁNG BỊ GÃY KHÚC (ĐỔI PHƢƠNG ĐỘT NGỘT ) Ở MẶT PHÂN CÁCH 2. ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG a. THÍ NGHIỆM : • Tia tới SI nằm trong mặt phẳng bảng . Tia khúc xạ IK cũng thuộc mặt phẳng bảng . IK thuộc mặt phẳng SIN gọi là mặt phẳng tới . • Thay đổi góc tới i góc khúc xạ r thay đổi theo xét tỉ số sin i sin r Kết quả thí nghiệm : i(0) 300 450 600 r (0) 200 290 370 sin i sin r 0,707 0,5 0 , 866  1,58  1,53  1,63 0,446 0,326 0,532 B. ĐỊNH LUẬT • Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia đƣờng pháp tuyến so với tia tới. • Đối với 1 cặp môi trƣờng trong suất nhất định. Khi góc tới thay đổi thì góc khúc xạ thay đổi theo nhƣng tỷ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) là đại lƣợng không đổi . Đại lƣợng không đổi này gọi là chiết suất tỉ đối của môi trƣờng 2 đối với môi trƣờng 1 . (Môi trƣờng 2 chứa tia khúc xạ , môi trƣờng 1 chứa tia tới .) 3. CHIẾT SUẤT TUYỆT ĐỐI • Chiết suất tỉ đối là đại lƣợng đo bằng tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ. sin i v1 (v1, v2: vận tốc ánh sáng n21   sin r v2 trong các môi trƣờng 1 và 2.) • Chiết suất tuyệt đối c n v c=n1.v1=n2.v2 (c=3.108m/s là vận tốc ánh sáng trong chân không , v là vận tốc ánh sáng trong môi trƣờng .) => sin i v1 n2 n21    sin r v2 n1 • Khi n21>1, sini>sin r, i>r, n2>n1 . Môi trƣờng 2 chiết quang hơn môi trƣờng 1 • Chiết suất đối với không khí : c nkk  vkk vkk = c nên nkk =1 Chú ý : Khi góc tới bằng không , góc khúc xạ bằng 0 , tia sáng vuông góc với mặt phân cách truyền thẳng . ỨNG DỤNG Nhờ hiện tƣợng khúc xạ ngƣời ta đã chế tạo ra các lăng kính, thấu kính dùng trong kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn, kính tiềm vọng... MỘT SỐ HÌNH ẢNH KHÚC XẠ TRONG THỰC TẾ BÀI TẬP 1 Tia sáng từ không khí tới thuỷ tinh chiết suất n  Tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ . Tính góc tới . Chọn đáp án đúng: a. 300 b. 450 c. 600 d. một đáp số khác 3 Tia tới SI, Pháp tuyến Ix, tia phản xạ IS1, tia khúc xạ IS2, góc tới là i, góc khúc xạ là r. Góc SIx = góc xIS1=i (định luật phản xạ). Góc S1IS2=900 vậy i+r=900 , sin r =cosi . sin i sin i   tgi  n  3 Định luật khúc xạ: sin r cos i => i=600. BÀI TẬP 2 : Tia sáng truyền từ chất lỏng chiết suất n  2 ra không khí. Góc tới i=300 . Vẽ đƣờng đi của tia sáng . Tính góc lệch (góc tạo bởi hƣớng của tia tới và hƣớng của tia khúc xạ) GIẢI : Định luật khúc xạ ánh sáng sin i 1  sin r n 1  sin r  n sin i  2 . 2 0  r  45 Góc lệch D = r – i = 450 –300= 150 BÀI TẬP 3 Một cái cọc cắm thẳng đứng ở cái ao, phần cọc nhô trên mặt nƣớc dài 0,6m. Bóng của cọc trên mặt nƣớc dài 0,8m, trên dáy ao dài 2,3 m. Nƣớc có n=4/3. Tìm độ sâu ao. GIẢI: CHÙM TIA XUẤT PHÁT TỪ MẶT TRỜI COI LÀ CHÙM TIA SONG SONG. TIA QUA A TỚI MẶT NƢỚC Ở I, TIA KHÚC XẠ I J, GÓC TỚI LÀ I, GÓC KHÚC XẠ LÀ R CI 0,8 sin i    0,8 AI 1 sin i sin i 0,8  n  sin r    0,6 4 sin r n 3 HJ  BJ  BH  2,3  0,8  1,5m HJ HJ 1,5 sin r   IJ    2,5m IJ sin r 0,6 IH  IJ 2  HJ 2  2,52  1,52  2m BÀI TẬP 4 Một cái bể có tiết diện thẳng là hình chữ nhật ABCD, AB=30cm, BC=40cm, tia sáng mặt trời theo phƣơng AC . Đổ nƣớc vào chậu đến độ cao h thì bóng của AB trên phƣơng ngang BC ngắn đi 7cm. Nƣớc có n=4/3. Tìm h GIẢI :TIA SÁNG MẶT TRỜI AC CẮT MẶT NƢỚC Ở I , TIA KHÚC XẠ I J , GÓC TỚI LÀ I , GÓC KHÚC XẠ LÀ R AC  AB 2  BC 2  302  402  50cm BC 40 sin i    0,8 AC 50 BC 40 4 tgi    AB 30 3 sin i sin i 0,8  n  sin r    0,6 4 sin r n 3 cos r  1  sin 2 r  1  0,6 2  0,8 sin r 0,6 3 tgr    cos r 0,8 4 HC  h.tgi HJ  h.tgr JC  HC  HJ  h(tgi  tgr ) JC 7 h   12cm 4 3 tgi  tgr  3 4
- Xem thêm -