Tài liệu Bài giảng bài khúc xạ ánh sáng vật lý 11 (8)

Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 26 KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Trường THPT Kỹ Thuật Lệ Thủy TRƯỜNG THPT KỸ THUẬT LỆ THỦY KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ KÍNH CHÀO QUÝ ĐẾN DỰ THẦY TIẾT HỌC CÔ MÔN VẬT LÝ 11 CBHỌC ĐẾNLỚP DỰ TIẾT MÔN VẬT LÝ LỚP 11A8 GV:Nguyễn Thị Thanh Loan GV: Lê Văn Tám Nhắc lại kiến thức đã học Định luật truyền thẳng ánh sáng Trong m«i trêng trong suèt vµ ®ång tÝnh, ¸nh s¸ng truyÒn theo ®êng th¼ng  Định luật phản xạ ánh sáng -Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới - Góc phản xạ i’ bằng góc tới i i i Quan sát hình ảnh sau và nhận xét Ánh sáng truyền theo đường thẳng tại sao ta lại thấy hình ảnh chiếc đũa, chiếc thìa và những cành hoa bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường? Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: (1) (2) A’ A Nếu ta chiếu một tia sáng SI Khúc xạ ánh sáng là hiện từ môi trường 1 vào môi tượng trườnglệch 2 đếnphương gặp mặtcủa phân cách trường các tiagiữa sánghaikhimôi truyền trong suốt thì có hiện tượng xiên góc qua mặt phân gì xảy ra? cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Cho tia sáng truyền từ không khí vào nước Pháp tuyến N Tia tới S Tia phản xạ S Không khí i i Nước I Góc khúc xạ N Mặt phân cách r R Tia khúc xạ I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: * SI: Tia tới N S S 1 2 Ta gọi: i i * I: Điểm tới * N’IN:Pháp tuyến với mặt phân cách tại I I * IR: Tia khúc xạ r * i: góc tới N R * r: góc khúc xạ I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Khi thay đổi góc tới i S2 S3 Khi i tăng thì r cũng tăng S1 i I n1 n2 r R3 R1 R2 I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: Dụng cụ đo các góc i và r Tia pháp tuyến S Thước đo độ  300 Bảng 26.1 SGK  500  600 i (độ) r(độ) sini sinr 30 50 60 19,5 31 35 0,500 0,766 0,866 0,334 0,515 0,574 I Khối nhựa bán trụ trong suốt   350  310 19,5 R I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. Định luật khúc xạ ánh sáng: i (độ) r(độ) 30 50 60 19,5 31 35 Xử lý số liệu thực nghiệm sini sinr 0,500 0,334 sini 0,500   1,497  1,5 sinr 0,334 0,515 sini 0,766   1,487  1,5 sinr 0,515 0,574 sini 0,866   1,508  1,5 sinr 0,574 0,766 0,866 sini Lập tỉ số  ? Kết quả sinr sin i  1,5 sin r = Hằng số I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: 2. 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   Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và góc khúc xạ (sinr) luôn  không đổi: sin i  Hằng số (1) sin r i I r R II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Chiết suất tỉ đối: sin i sin r Tỉ số không trong hiện tượng khúc xạ được gọi sin i đổi n21 n21 của(2)môi trường (2), (chứa tia khúc xạ) làchiết suất = tỉ đối sinmôi r trường (1) (chứa tia tới) đối với  Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1)  Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).  Nếu i = 0 thì r = 0: Tia sáng chiếu vuông góc với mặt phân cách sẽ truyền thẳng 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.  Kết luận: a. Chiết suất của chân không bằng 1 b. Chiết suất của không khí  1 n2 c. n21 = n1 (3) n2 là chiết suất (tuyệt đối) của môi trường (2); d. Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết dưới dạng đối xứng: n1 là chiết suất ( tuyệt đối) của môi trường (1). n1 sin i  n2 sin r (4) 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 J n1 n2 III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Thì tia sáng cũng truyền ngược lại theo đường RKJIS S R I K J n1 n2 III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG Đâyánh là tính sự nào truyền ánh sáng. Vậy: sáng thuận truyềnnghịch đi theo của đường thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. Ta có: Vậy 1 n21 = n12 (5) n1 = n12 = n2 1 1 = n2 n12 n1 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 giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi: sin i  Hằng số (1) sin r Chiết suất: -Chiết suất tỉ đối: sin i n21  sin r S 1 (2) 2 2 n1 i I r -Chiết suất tuyệt đối: +Chiết suất tỉ đối đối với chân không +Ta có: n n21  N N’ R (3) Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng: n1 sin i  n2 sin r (4) Củng cố: Câu 1: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với a. Không khí. b. Chân không. c. Nước. d. Chính nó. Bài 2: 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 là 600. Tia phản xạ ở mặt phân cách có phương vuông góc với tia khúc xạ. Tính chiết suất n. Bài 3: Tia sáng truyền từ nước và khúc xạ ra không khí. Tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt nước vuông góc với nhau. Nước có chiết suất là 4/3 . Góc tới của tia sáng là bao nhiêu. CỦNG CỐ 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 Chiếu một tia sáng SI đi từ không khí vào một chất lỏng có chiết suất n. Góc lệch của tia sáng khi đi vào chất lỏng là 300và tia khúc xạ hợp với mặt thoáng một góc 600. Tính n = ? N S kk i I 600 r n=? N R