Như chúng ta đã biết, ánh sáng là đối tượng nghiên cứu của Quang hình học và 3 định luật cơ bản của Quang hình học là: Định luật truyền thẳng ánh sáng, khúc xạ ánh sáng, phản xạ ánh sáng. Nhờ những nghiên cứu về Quang hình học người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống.VD: internet (cáp quang), …Hôm nay, chúng ta sẽ nghiên cứu định luật đầu tiên trong ba định luật cơ bản của Quang hình học đó là Định luật khúc xạ ánh sáng. Mời các em cùng nhau tìm hiểu nội dung của bài 26: Khúc xạ ánh sáng nhé.
Định nghĩa: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
Giả sử môi trường 2 có chiết suất lớn hơn môi trường 1 thì : \(i> r\)
Ta có:
SI: tia tới, I: điểm tới
IS': tia phản xạ
IR: tia khúc xạ
NN': pháp tuyến của mặt phân cách
i: góc tới, i': góc tới (i=i’)
r: góc khúc xạ
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 2 môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số.
\(\frac{sini}{sinr}\) = hằng số
Tỉ số không đổi: \(\frac{sini}{sinr}\)= \(n_{21}\) trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối \(n_{21}\) của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) (chứa tia tới)
\(n_{21}\) > 1: thì i > r (môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới): tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn tia tới.
\(n_{21}\) < 1: thì i < r (môi trường khúc xạ chiết quang kém môi trường tới): tia khúc xạ xa pháp tuyến hơn tia tới.
Chiết suất tuyệt đối (gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó với chân không.
Như vậy:
Chiết suất của chân không bằng 1.
Chiết suất của không khí gần bằng 1.
Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
\(n_{21}=\frac{n_2}{n_1}\)
\(n_{21}> 1\Rightarrow n_2> n_1\): môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1), \(sin i> sin r\Rightarrow i> r\)
\(n_{21}< 1\Rightarrow n_2< n_1\): môi trường (2) kém chiết quang hơn môi trường (1), \(sin i< sin r\Rightarrow i< r\)
Hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường.
\(n=n_{21}=\frac{v_1}{v_2}\)
Chiết suất của một môi trường: \(n=\frac{c}{v}\) (đều lớn hơn 1).
\(c=3.10^8m/s\) vận tốc ánh sáng trong chân không.
v: vận tốc ánh sáng trong môi trường có chiết suất n.
Định luật Khúc xạ ánh sáng có thể viết dưới dạng: \(n_1sini=n_2sinr\)
Ánh sáng truyền theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
Từ tính thuận nghịch ta suy ra: \(n_{21}=\frac{1}{n_{12}}\)
Tia sáng đi từ nước có chiết suất 4/3 sang thủy tinh có chiết suất 1,5. Tính góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới, biết góc tới \(i=30^o\).
Theo đề bài: \(n_1=\) = 4/3; \(n_2=\) 1,5; \(i=30^o\)
Áp dụng Định luật khúc xạ ánh sáng: \(n_1sini=n_2sinr\)
⇒ \(r=26,4^o\)
⇒ Góc lệch D= i-r=\(3,6^o\)
Một cây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất 4/3. Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30 cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40 cm và dưới đáy bể nước dài 190 cm. Tính chiều sâu của lớp nước.
Theo đề bài: \(n_1\) = 1; \(n_2\) = 4/3.
CD = 190cm; BI = CH = 40cm; AB = 30cm
Ta có: \(tani=\frac{BI}{AB}=\frac{40}{30}=\frac{4}{3} \Rightarrow i=53^o\)
Áp dụng Định luật khúc xạ ánh sáng: \(n_1sini=n_2sinr\)
⇒ \(sinr=0,6\)
⇒ \(r=37^o\)
⇒ \(tanr=\frac{HD}{IH}=\frac{CD-CH}{IH}\)
⇒ IH=200cm
Vậy, chiều sâu của lớp nước là 200m
Qua bài giảng Khúc xạ ánh sáng này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng.
Trình bày và phân biệt các khái niệm: Chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
Biết được hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và vận tốc truyển ánh sáng trong các môi trường.
Biết được công thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng và nêu được nguyên lý thuận nghịch chiều truyền ánh sáng và cách vẽ đường đi của tia sáng từ môi trường này sang môi trường khác.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 26 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Tính góc tới của tia sáng đi từ không khí tới mặt thủy tinh (chiết suất 1,5) sao cho góc khúc xạ bằng phân nữa góc tới.
Tia sáng đi từ nước có chiết suất 4/3 sang thủy tinh có chiết suất 1,5. Tính góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới, biết góc tới \(i=30^o\).
Một cây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất 4/3. Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30 cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40 cm và dưới đáy bể nước dài 190 cm. Tính chiều sâu của lớp nước.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 26để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 9 trang 166 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 217 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 217 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 3 trang 217 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 4 trang 218 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 5 trang 218 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 26.1 trang 69 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.2 trang 69 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.3 trang 69 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.4 trang 69 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.5 trang 70 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.6 trang 70 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.7 trang 70 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.8 trang 70 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.9 trang 71 SBT Vật lý 11
Bài tập 26.10 trang 71 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Tính góc tới của tia sáng đi từ không khí tới mặt thủy tinh (chiết suất 1,5) sao cho góc khúc xạ bằng phân nữa góc tới.
Tia sáng đi từ nước có chiết suất 4/3 sang thủy tinh có chiết suất 1,5. Tính góc khúc xạ và góc lệch D tạo bởi tia khúc xạ và tia tới, biết góc tới \(i=30^o\).
Một cây cọc dài được cắm thẳng đứng xuống một bể nước chiết suất 4/3. Phần cọc nhô ra ngoài mặt nước là 30 cm, bóng của nó trên mặt nước dài 40 cm và dưới đáy bể nước dài 190 cm. Tính chiều sâu của lớp nước.
Nêu biết chiết suất tuyệt đối của nước là \(n_1\) , chiết suất tuyệt đối của thuỷ tinh là \(n_2\) đối với một tia sáng đơn sắc thì chiết suất tương đối khi tia sáng đó truyền từ nước sang thuỷ tinh bằng bao nhiêu?
Trong hiện tượng khúc xạ
Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S nằm ở đáy một bể nước sâu 1,2m theo phương gần vuông góc với mặt nước. Biết chiết suất của nước là 4/3. Người này thấy ảnh S’ của S nằm cách mặt nước một khoảng bằng
Một tấm thuỷ tinh có hai mặt giới hạn là hai mặt phẳng song song với nhau ( gọi là bản mặt song song), bề dày của nó là 10cm, chiết suất là 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới một mặt của bản mặt song song một tia sáng có góc tới bằng 45o, khi đó tia ló khỏi bản sẽ đi ra mặt còn lại. Phương của tia ló có đặc điểm nào sau đây?
Một bản mặt song song có bề dày 10cm, chiết suất n=1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng với góc tời bằng 45o. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là
Một bản mặt song song có bề dày 6cm, chiết suất n=1,5 được đặt trong không khí. Ảnh S’ của S qua bản mặt song song cách S một đoạn
Khi nói về chiết suất của môi trường. Phát biểu nào sau đây là đúng?
Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng?
Chiết suất tỉ đối \(n_{21}\) của môi trường (2) đối với môi trường (1) là gì?
Chiết suất tuyệt đối n của một môi trường là gì? Viết hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
Thế nào là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng?
Chứng tỏ: \(n_2_1=\frac{1}{n_{21}}\)
Nước có chiết suất là . Chiết suất của không khí đối với nước là bao nhiêu?
Một tia sáng truyền đến mặt thoáng của nước. Tia này cho một tia phản xạ ở mặt thoáng và một tia khúc xạ. Người vẽ các tia sáng này quên ghi lại chiều truyền trong hình 26.7. Tia nào dưới đây là tia tới?
A. Tia S1I.
B. Tia S2I.
C. Tia S3I.
D. S1I; S2I; S3I đều có thể là tia tới.
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 \(\frac{4}{3}\). Góc tới của tia sáng là bao nhiêu (tính tròn số)?
A. 37o
B. 42o
C. 53o
D. Một giá trị khác A, B, C.
Có ba môi trường trong suốt (1), (2), (3). Với cùng góc tới i, một tia sáng khúc xạ như hình 26.8 khi truyền từ (1) vào (2) và từ (1) vào (3).
Vẫn với góc tới i, khi tia sáng truyền từ (2) vào (3) thì góc khúc xạ là bao nhiêu (tính tròn số)?
A. 22o..
B. 31o.
C. 38o.
D. Không tính được, vì thiếu yếu tố.
Một cái thước được cắm thẳng đứng vào bình nước có đáy phẳng, ngang. Phần thước nhô khỏ mặt nước là 4 cm. Chếch ở trên có một ngọn đèn. Bóng của thước trên mặt nước dài 4 cm và ở đáy dài 8 cm. Tính chiều sâu của nước trong bình.Chiết suất của nước là .
Một tia sáng được chiếu đến điểm giữa của mặt trên khối lập phương trong suốt, chiết suất n = 1,50 (Hình 29.6). Tính góc tới i lớn nhất để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối.
Chọn câu đúng.
Chiết suất tí đối giữa môi trương khúc xạ và môi trường tới
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
D. bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
Chọn câu đúng
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền sáng
A. luôn lớn hơn 1
B. bằng 1
C. luôn nhỏ hơn 1
D. luôn lớn hơn 0
Một bản mặt song song (một bản trong suốt giới hạn bởi hai mặt phẳng song song) có bể dày 10cm, chiết suất n = 1,5 được đặt trong không khí. Chiếu tới bản một tia sáng SI có góc tới là 45°.
a) Chứng tỏ ràng tia sáng ló ra khỏi bân có phương song song với tia tới. Vẽ đường đi của tia sáng qua bản.
b) Tính khoảng cách giữa giá của tia ló và tia tới.
Một bản mặt song song có bề dày 6cm, chiết suất n = 1,5, được đặt trong không khí.
a) Vật là một điểm sáng S cách bản 20cm. Xác định vị trí của ảnh.
b) Vật AB = 2 cm đặt song song với bản. Xác định vị trí và độ lớn của ảnh.
Một cái chậu đặt trên một mặt phẳng nằm ngang, chứa một lớp nước dày 20 cm, chiết suất n=4/3. Đáy chậu là một gương phẳng. Mắt M cách mặt nước 30 cm, nhìn thẳng góc xuống đáy chậu. Xác định khoảng cách từ ảnh của mắt tới mặt nước.
Chiếu một tia sáng từ không khí vào nước (chiết suất 4/3) dưới góc tới 45o. Góc khúc xạ sẽ vào khoảng
A. 22o B. 32o
C. 42o D. 52o
Trong một thí nghiệm về sự khúc xạ ánh sáng, một học sinh ghi lại trên tấm bìa ba đường truyền của các tia sáng xuất phát từ một tia đầu tiên. Chọn câu khẳng định đúng
A. IR1 là tia tới; IR2, IR3 là các tia khúc xạ
B. IR2 là tia tới; IR1 là tia khúc xạ; IR3 là tia phản xạ
C. IR3 là tia tới; IR1 là tia khúc xạ; IR2 là tia phản xạ
D. Cả ba khẳng định A, B, C đều sai
Gọi môi trường tô màu xám là môi trường 1; môi trường để trắng là môi trường 2; n1 là chiết suất của môi trường 1; n2 là chiết suất của môi trường 2. Chọn khẳng định đúng
A. n1 > n2 B. n1 = n2
C. n1 < n2 D. Còn tùy thuộc vào chiều truyền ánh sáng
Nếu tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau, mặt khác góc tới là 30° thì chiết suất tỉ đối n21 có giá trị bao nhiêu (tính tròn với hai chữ số) ?
A, 0,58. B. 0,71.
C. l,7. D. Một giá trị khác A, B, C.
Tỉ số nào sau đây có giá trị bằng chiết suất tỉ đối n12 của môi trường (1) đối với môi trường (2) (các kí hiệu có ý nghĩa như được dùng trong bài học) ?
A. sini/sinr B. 1/n21
C. n2/n1 D. Bất kì biểu thức nào trong số A, B, C
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 bằng 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 tỉ đối giữa hai môi trường cũng luôn luôn lớn hơn 1.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Hỏi mắt ở trong không khí nhìn theo phương gần như vuông góc với mặt nước thì sẽ thấy phần chìm của thước làm với mặt thoáng của nước một góc bao nhiêu độ ?
Câu trả lời của bạn
Xét chùm tia sáng xuất phá từ đầu A (ở trong nước của thước). Các tia ló dường như xuất phát từ A’ (Hình 6.5G). Đoạn A’O là ảnh của nửa AO của thước khi nhìn qua mặt phân cách không khí – nước. Ta có :
\(HI{\rm{ }} = {\rm{ }}HA.tani{\rm{ }} = {\rm{ }}HA'.tanr\)
Suy ra : \(HA' = HA.{{\tan i} \over {\tan r}}\)
Trong điều kiện ảnh rõ, ta có \(\tan i \approx i,tanr \approx r\)
Vậy \(HA' = HA.{i \over r}\)
Mặt khác, theo định luật khúc xạ ánh sáng :
\(n\sin i = \sin r\) hay \(ni \approx r\)
Suy ra : \({i \over r} \approx {1 \over n}\)
\(HA' = HA.{1 \over n}\)
Ở đây: \(HA = OA.\sin {45^O} = 20.{{\sqrt 2 } \over 2} \approx 14,14\) \(cm\)
Vậy \(HA' = 14,14.{3 \over 4} \approx 10,61cm\)
Mắt thấy dường như phần chìm của thước làm với mặt thoáng của nước một góc là \(\alpha = \widehat {HOA'}\).
Ta có : \(\tan \alpha = {{HA'} \over {HO}} = {{HA'} \over {HA}} = {{10,61} \over {14,14}} = 0,75\)
Suy ra \(\alpha \approx {37^o}\).
a) Cho chiều dài OA của đinh ở trong nước là 8,7 cm. Hỏi mắt ở trong không khí nhìn đầu đinh theo phương đi sát mép gỗ sẽ thấy đầu đinh ở cách mặt nước bao nhiêu xentimet ?
b) Cho chiều dài OA giảm dần. Tìm khoảng cách OA để mắt không còn nhìn thấy đầu A của đinh.
Câu trả lời của bạn
a) Ta có : \(\tan \alpha = {{OA} \over R} = {{8,7} \over 5} \approx 1,73\)
Suy ra: \(\alpha \approx {60^o}\)
Góc tới của tia AB là : \(i = {90^o} - \alpha = {30^o}\)
Từ Hình 6.3G, ta có :
\(OB = 0A.\tan i = OA'.tanr\) nên \(OA' = OA.{{\tan i} \over {{\mathop{\rm t}\nolimits} {\rm{anr}}}}\)
Trong đó : \({\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} = n.\sin i = {4 \over 3}.\sin {30^o} = {2 \over 3}\)
Suy ra: \({\mathop{\rm cosr}\nolimits} = \sqrt {1 - {{\sin }^2}r} = {{\sqrt 5 } \over 3}\)
Vậy : \(\tan r = {2 \over {\sqrt 5 }}\)
(Có thể dùng bảng lượng giác để suy ra ngay giá trị của r và tanr)
Mắt thấy đầu đinh A cách mặt nước một khoảng là :
\(OA' = OA.{{\tan i} \over {\tan r}} = 8,7.{{\sqrt 5 } \over {2.\sqrt 3 }} \approx 5,62cm\)
Lưu ý : Trong thí nghiệm này, ảnh A’ sẽ không rõ vì góc tới i tương đối lớn, không thỏa mãn điều kiện góc nhỏ để có ảnh rõ.
b) Cho chiều dài AO giảm dần thì góc tới i sẽ tăng dần.
Khi \(i > {i_{gh}}\) (góc giới hạn) thì tia sáng sẽ phản xạ toàn phần, không có tia khúc xạ ló ra không khí. Khi đó, mắt không còn nhìn thấy đầu A của đinh nữa.
Ta có :
\(\eqalign{
& \sin {i_{gh}} = {1 \over n} = {3 \over 4} = 0,75 \cr
& \cos {i_{gh}} = \sqrt {1 - {{\sin }^2}{i_{gh}}} = {{\sqrt 7 } \over 4} \approx 0,66 \cr} \)
Từ Hình 6.4G, ta có :
\(OA = OB.\tan \left( {{\pi \over 2} - {i_{gh}}} \right)\), với OB = R = 5 cm.
Hay \(OA = OB.{{\cos {i_{gh}}} \over {\sin {i_{gh}}}} \approx 4,4cm\)
Vậy, nếu \(OA \le 4,4cm\) thì mắt sẽ không nhìn thấy đầu A của đinh.
Câu trả lời của bạn
Coi mắt O là vật. Ánh sáng từ O qua mặt phân cách không khí – nước cho ảnh trung gian \({O_1}\) (Hình 6.2G). Ta có :
\(HI = HO.\tan i = H{O_1}.{\mathop{\rm tanr}\nolimits} \)
Vì nhìn theo phương vuông góc với mặt nước nên góc i nhỏ, do đó góc r cũng nhỏ.
Suy ra : \(\tan i \approx i,{\mathop{\rm tanr}\nolimits} \approx r\)
\({{H{O_1}} \over {HO}} = {{\tan i} \over {\tan r}} \approx {i \over r}\)
Mặt khác, sini = nsinr nên \({{\sin i} \over {{\mathop{\rm sinr}\nolimits} }} \approx {i \over r} = n\)
Vậy ta có : \({{H{O_1}} \over {HO}} = n\)
Suy ra : \(H{O_1} = n.HO = {4 \over 3}.21 = 28cm\)
Ảnh \({O_1}\) là vật đối với gương phẳng, cho ảnh là \({O_2}\) đối xứng với \({O_1}\) qua gương. Ta có :
\(\eqalign{
& K{O_2} = K{O_1} = KH + H{O_1} \cr
& K{O_2} = 16cm + 28cm = 44cm \cr} \)
\({O_2}\) cách mặt thoáng của nước là :
\(H{O_2} = K{O_2} + HK = 44cm + 16cm \) \(= 60cm\)
Chùm tia phản xạ từ đáy chậu đi qua mặt phân cách nước – không khi cho ảnh cuối cùng là \({O_3}\).
\(HM = H{O_3}.\tan i = H{O_2}.{\mathop{\rm tanr}\nolimits} \)
\(H{O_3} = H{O_2}.{{\tan r} \over {{\mathop{\rm tani}\nolimits} }} \approx H{O_2}.{r \over i}\), với \({r \over i} \approx {1 \over n}\)
Suy ra \(H{O_3} = {1 \over n}.H{O_2} = {3 \over 4}.60 = 45cm.\)
Vậy ảnh \({O_3}\) cách mắt là :
\({\rm{O}}{{\rm{O}}_3} = OH + H{O_3} = 21cm + 45cm \) \(= 66cm\)
Câu trả lời của bạn
Để mắt có thể nhìn thấy rõ vật ở các khoảng cách khác nhau thì thấu kính mắt phải thay đổi tiêu cự nhờ cơ vòng để cho ảnh của vật luôn nằm trên màng lưới.
\(n = {{{{360}^o}} \over \alpha } - 1\) ( \(\alpha \) là góc hợp bởi hai gương phẳng) trong các trường hợp \(\alpha = {45^o},{60^o},{90^o}\).
Câu trả lời của bạn
Số ảnh quan sát giảm khi tăng \(\alpha \). Ứng với \(\alpha = {45^o}\) số ảnh quan sát được:
\(n = 7;\alpha = {60^o},n = 5;\alpha = {90^o},n = 3;\) \(\alpha = {120^o},n = 2\)
Thí nghiệm này chính là nguyên tắc hoạt động của kính vạn hoa. Thay cho việc dán mặt sau hai cạnh của các gương, ta có thể dùng các kẹp giấy kẹp vào hai mép gương để giữ cho các gương thẳng đứng hướng mặt sáng vào nhau.
Hãy trình bày và giải thích một phương án thực nghiệm để xác định chiết suất của bản mặt song song.
Câu trả lời của bạn
Có thể làm như sau :
- Đặt bản mặt song song lên tờ giấy nằm trên mặt bàn .
- Vẽ một tia tới mặt trên của bản song song SO, đánh dấu điểm O (Hình 6.7G).
- Dùng thước thẳng ngắm từ bên kia bản mặt song song sao cho thước có phương PQ trùng với phương SO. Tia ló có phương trùng PQ, đánh dấu điểm P.
- Cất bản song song, nối OP.
- Dùng compa vẽ đường tròn tâm O cắt tia tới và tia ló tại M và N.
- Vẽ pháp tuyến tại O, gọi khoảng cách từ M, N tới pháp tuyến là a, b.
- Tính được chiết suất của bản mặt song song \(n = {{\sin i} \over {\sin i'}} = {a \over b}\).
a) Dùng công thức thành lập ở bài 6.3, xác định vị trí, độ lớn và tính chất của ảnh.
b) Bây giờ đặt sau bản một gương phẳng song song với bản và cách bản 10 cm. Xác định ảnh cho bởi quang hệ này.
c) Cho vật tiến lại gần bản một đoạn 2 cm thì ảnh cho bởi quang hệ di chuyển theo chiều nào, một đoạn bằng bao nhiêu ?
Câu trả lời của bạn
a) Ảnh cách vật là \({\rm{A}}{{\rm{A}}_1} = e{{n - 1} \over n} = 2cm\)
Độ lớn \({A_1}{B_1} = AB = 4cm\), ảnh là ảnh ảo, cách bản là 18 cm.
b,
Sơ đồ tạo ảnh (xem hình 6.6G) :
\(AB\buildrel {\left( L \right)} \over
\longrightarrow {A_1}{B_1}\buildrel G \over
\longrightarrow {A_2}{B_2}\buildrel L \over
\longrightarrow {A_3}{B_3}\)
\({A_1}{B_1}\) là vật đối với gương phẳng G, cách gương này 34 cm. Ảnh cho bởi gương phẳng \({A_2}{B_2} = {A_1}{B_1} = 4cm\) ở sau gương và cách gương :
\(H{A_2} = H{A_1} = 34cm\)
\({A_2}{B_2}\) bây giờ là vật đối với bản L, có ảnh tương ứng là \({A_3}{B_3}\) (Hình 6.6G).
Ta có : \({A_2}{A_3} = e{{n - 1} \over n} = 2cm\)
Vậy ảnh \({A_3}{B_3}\) cho bởi hệ là ảnh ảo, ở sau gương và cách gương :
\(H{A_3} = H{A_2} - {A_2}{A_3} = 32cm\)
Độ lớn : \({A_3}{B_3} = {A_2}{B_2} = 4cm\)
c) Cho AB tiến lại gần bản L thêm 2 cm, ảnh \({A_1}{B_1}\) cũng tiến lại gần L thêm 2 cm (vì đoạn \({\rm{A}}{{\rm{A}}_1}\) không đổi).
Ảnh \({A_2}{B_2}\) di chuyển ngược chiều với \({A_1}{B_1}\), nên cũng tiến lại gần gương 2 cm trong khi khoảng cách \({A_2}{A_3}\) không đổi.
Vậy, ảnh cuối cùng \({A_3}{B_3}\) tiến về gần gương một đoạn 2 cm và cách gương là \(H{A_3} = 30cm\).
Câu trả lời của bạn
Điểm cực viễn của mắt không bị tật là điểm xa nhất trên trục của mắt mà khi mắt không điều tiết, vật đặt tại đó, ảnh của vật nằm đúng trên màng lưới.
Câu trả lời của bạn
Một đôi giày da vừa cũ vừa bẩn, chỉ cần lau sạch bụi bặm, bôi xi đánh giầy vào, cẩn thận xát nhẹ một lượt thì đôi giày đã vừa bóng vừa đẹp mắt rồi. Đó là vì lí do gì vậy?
Thì ra, ánh sáng chiếu tới bất cứ trên bề mặt nào cũng đều có thể xảy ra phản xạ. Ví dụ mặt bằng đó trơn bóng, thế thì có thể sinh ra phản quang rất mạnh, nhìn vào rất sáng. Có lẽ bạn sẽ hỏi: vì sao trên bề mặt của các vật thể như tường nhà, bàn v.v. không nhìn thấy phản quang rất mạnh nhỉ?
Bề mặt các vật thể như tường, bàn v.v., không thật sự trơn bóng đâu. Bạn cầm một kính lúp quan sát tỉ mỉ một lúc, thì sẽ phát hiện bề mặt của các vật thể đó đều xù xì thô ráp, cao thấp không đều. Bề mặt thô ráp cũng có thể phản xạ ánh sáng. Có điều nó phản xạ phân tán về bốn phương tám hướng, chứ không phải tập trung vào một hướng nhất định. Cái đó trong vật lí gọi là sự phản xạ khuếch tán v.v. Vì vậy, chúng ta không trông thấy ánh sáng phản xạ mạnh.
Bề mặt của chiếc giầy da cũng không phải rất trơn bóng. Nếu chiếc giầy bị bẩn thì cố nhiên là càng thô ráp hơn. Như vậy, nó không thể làm cho tia sáng phản xạ tập trung về một hướng nhất định. Cho nên nhìn vào không thấy bóng lộn. Mục đích của việc bôi xi đánh giày là để những hạt li ti trong xi lấp vào những chỗ trũng thấp trên bề mặt giầy da, làm cho nó trở nên bằng phẳng, và xi đánh giày có một loại năng lực thẩm thấu. Nó có thể lấp kín mọi lỗ nhỏ, sau đó dùng vải xát lên để cho xi được phủ lên đều khắp, tình trạng thô ráp của bề mặt giầy da được cải thiện lên nhiều, ánh sáng phản xạ về một hướng nào đó, chiếc giày liền bóng lộn lên nhiều. Cho nên sau khi bôi xi lên giày, càng xát nó càng bóng lên.
Câu trả lời của bạn
Vách tường trong phòng thường quét vôi màu gì hoặc hoa văn ra sao chẳng những về mặt mĩ quan mà còn liên quan đến vấn đề chiếu sáng nữa.
Vật thể màu trắng phản quang rất mạnh. Sơn trần nhà thành màu trắng, ban ngày nó sẽ phản xạ ánh Mặt Trời xuống dưới, còn ban đêm có thể phản xạ ánh đèn xuống, làm cho gian buồng thêm sáng sủa, mà không ảnh hưởng gì tới mắt người cả, vì người chẳng mấy khi ngửa cổ nhìn lâu lên trần nhà.
Vậy tại sao bốn mặt vách tường tốt nhất không sơn màu trắng? Đó là vì bốn bức tường nằm trong trường nhìn của chúng ta. Bất cứ bạn ngồi hay đứng, nhìn trái, nhìn phải hoặc nhìn trước, nhìn ra sau, mắt đều gặp phải vách tường. Nếu bốn bức tường cũng lại sơn thành màu trắng, thế thì ánh Mặt Trời hoặc ánh đèn chiếu lên vách tường trắng sẽ sinh ra phản quang rất mạnh, và trực tiếp rọi vào mắt người, làm cho mắt cảm thấy rất khó chịu. Điều đó không có lợi đối với con mắt.
Mọi người đều có thể nghiệm này: đọc sách báo dưới ánh Mặt Trời tương đối chói chang thì mắt sẽ cảm thấy rất mệt mỏi, chính là vì lẽ đó. Vì vậy, vách tường xung quanh phòng tốt nhất là sơn thành màu xanh nhạt, màu vàng lúa hoặc màu lam nhạt. Ánh sáng phản xạ của chúng tương đối dịu, sẽ không làm cho mắt bị kích thích.
Câu trả lời của bạn
Muốn làm sáng tỏ tường tận hiện tượng của nó một cách triệt để, cần phải tìm hiểu rõ một số tính chất của ánh sáng trước đã . Thì ra, trong cùng một loại môi trường, ánh sáng bao giờ cũng truyền theo đường thẳng - đường ngắn nhất. Song, khi nó từ một môi trường đi vào một môi trường khác, ví dụ như từ không khí vào nước, hoặc từ nước vào không khí, do tốc độ truyền của ánh sáng trong hai loại môi trường đó khác nhau, trên mặt phân cách của hai môi trường, ánh sáng sẽ bị cong lại, đi theo một đường gấp khúc. Loại hiện tượng gã y gập này của ánh sáng gọi là khúc xạ ánh sáng. Chậu nước mà bạn trông thấy biến thành nông đi, chính là do khúc xạ của ánh sáng gây nên.
Bạn xem kìa, dưới khe suối có con cá nhỏ, tia nắng từ thân cá phản xạ ra, đến mặt phân cách giữa nước và không khí liền đổi hướng truyền theo đường thẳng, nó gấp nghiêng với mặt nước một góc. Cái đập vào mắt chúng ta chính là tia sáng đã gấp khúc đổi hướng. Song con mắt không cảm nhận được. Vẫn cứ tưởng rằng tia sáng đó theo đường thẳng chiếu tới, và ngộnhận ảnh ảo do tia sáng đã bị đổi hướng đó tạo ra là con cá thật. Như vậy, vị trí của cá trong nước nhìn có vẻ ở nông hơn. Lí lẽ khiến cho chậu nước trở thành nông hơn cũng là như thế đấy.
Trò đùa nghịch của tia sáng cũng giống như cách biến hoá của các nhà ảo thuật vậy thôi. Khi chúng ta nhận biết rõ đủ loại tính chất của ánh sáng, thì sẽ không bị nó "lừa gạt" nữa. Người đánh cá có kinh nghiệm khi dùng cái xiên để xỉa cá, người ấy quyết không xỉa thẳng vào con cá, vì rằng đó chẳng qua là ảnh ảo của cá
Chắc chắn anh ta nhằm vào chỗ hơi xa và hơi sâu một chút, dùng sức đâm tới. Như vậy, một con cá sống giã y giụa tứ tung sẽ bị xiên chặt. Đó đúng là kinh nghiệm phong phú mà người đánh cá tích luỹ được qua thực tế lâu dài của mình.
Câu trả lời của bạn
Vì sao kính mờ lại có được tính năng như vậy nhỉ? Lấy tay sờ qua, bạn có thể phát hiện, kính mờ có một mặt thô nhám không phẳng giống như giấy ráp vậy. Các tia sáng chiếu vào và chiếu ra tấm kính đều bị khúc xạ. Nếu như cả hai mặt của kính đều phẳng phiu thì hai lần khúc xạ đều rất có quy luật, chúng ta đứng cách tấm kính cũng có thể nhìn thấy đồ vật phía sau. Kính mờ có một mặt không trơn láng, nó làm cho tia sáng chiếu vào tán loạn ra một cách vô quy luật. Cho nên khi nhìn qua tấm kính mờ không thấy rõ đồ vật.
Nếu kính mờ bị xối nước vào, một lớp nước bám lên mặt thô nhám, nước lấp vào những lỗ lõm thấp của mặt thô nhám, gây tác dụng lấp cho bằng, làm cho phía mặt vốn thô nhám không phẳng trở thành mặt nước trơn láng, tia sáng chiếu qua nó, khi sinh ra khúc xạ sẽ tương đối có quy luật hơn. Khi ấy, trạng thái trong suốt của kính mờ liền được cải thiện, nhìn qua nó cũng có thể thấy được đồ vật đối diện. Đến khi nước bốc hơi hết, mặt thô ráp khô đi, nó lại khôi phục về nguyên trạng mờ đục.
Có điều, tia sáng chiếu qua chỗ tiếp xúc của mặt thô ráp và nước, vẫn tồn tại một phần khúc xạ không quy tắc, cho nên kính mờ bị giội nước vào không được trong suốt như kiểu kính thông thường. Vả lại, nếu mặt bị giội nước là mặt bóng láng, không phải mặt thô ráp, thế thì kính mờ vẫn không trong suốt như cũ. Cho nên, cửa toa lét và nhà xí có lắp kính mờ, bao giờ mặt bóng láng cũng quay ra ngoài, mặt thô ráp quay vào trong.
Câu trả lời của bạn
Dưới ánh Mặt Trời hoặc ánh đèn, người hoặc các đồ vật khác đều có thể để lại cái bóng của mình. Bóng là một vùng tương đối tối do đường đi tới của ánh sáng bị ngăn chặn lưu lại.
Nếu bạn quan sát kĩ hướng cái bóng, bạn sẽ phát hiện, trong tình trạng chung, thông thường là phần giữa của bóng đen tối đặc biệt, bốn phía lại hơi mờ xám. Phần đặc biệt tối đen ở giữa bóng của chúng gọi là bóng đen, còn phần mờ xám ở xung quanh gọi là bóng mờ. Vì sao lại hình thành ra bóng đen và bóng mờ nhỉ? Bóng đen là bóng do các tia sáng bị lấp tất cả hình thành nên, còn bóng mờ thì lại do các tia sáng bị lấp một phần hình thành nên.
Con người đứng dưới đèn dây tóc, do loại đèn đó phát sáng không chỉ giới hạn vào một điểm, mà là một sợi tóc đèn cong cong, tia sáng từ một điểm chiết ra bị thân mình của người che khuất, song ánh sáng từ một điểm khác chiếu lại thì không hẳn bị che khuất. Như vậy, người dưới ánh sáng của đèn dây tóc liền sinh ra bóng do bóng đen và bóng mờ cấu thành. Mặt khác, do tóc đèn của đèn dây tóc còn có thể coi là tương đối tập trung, cho nên, bóng hình thành nên chủ yếu là bóng đen, đường viền của một vành mờ xám xung quanh bóng đen tức là bóng mờ. Nhìn vào cả cái bóng hã y còn tương đối rõ.
Nếu đứng dưới đèn ống, bóng của người không được rõ mấy như đứng dưới đèn dây tóc, nhìn có vẻ mờ mờ ảo ảo. Vì rằng, đèn ống là một ống pha lê dài hoặc ống hình vòng, diện tích phát sáng của nó rất lớn, gấp nhiều lần của dèn dây tóc. Như vậy, thân mình của người mặc dù che khuất một phần tia sáng, lại không sao che khuất được càng nhiều tia sáng từ một bộ phận khác chiếu lại. Cho nên, bóng hình thành nên, về cơ bản, là bóng mờ, nửa tối nửa sáng, nhìn vào thấy một đám mờ mịt, ngay cả đường viền cũng khó mà nhận rõ được.
Căn cứ vào nguyên lí bóng đen và bóng mờ, người ta phát minh ra đèn không có bóng tối để bác sĩ ngoại khoa dùng khi tiến hành phẫu thuật, gọi là đèn mổ.
Cấu tạo của đèn mổ không có gì phức tạp. Nó có một cái chao đèn hình tròn rất lớn, trong cái chao đèn có khoảng 10 quả cầu đèn sắp xếp theo hình vòng hoặc đan xen nhau. Trong mỗi quả cầu đèn có một bóng đèn mặt gương, trên góc trong của nửa dưới bóng đèn có phết một lớp nhôm, phản xạ ánh sáng một cách đồng đều dịu mắt đến trên toàn quả cầu đèn.
Như vậy, tất cả các quả cầu đèn đều có thể chiếu sáng từ những góc khác nhau lên bàn mổ, vừa bảo đảm đầy đủ ánh sáng trong phạm vi nhìn của bác sĩ mổ, đồng thời lại không để lại bất kì cái bóng nào. Đèn không có bóng tối chính là nhờ đó mà được đặt tên.
Câu trả lời của bạn
Đèn pha giống như một cái đèn pin lớn, có ánh sáng lớn mà sáng chói, quét tan bầu trời đêm trông rất rực rỡ. Có bao giờ bạn tự hỏi: ánh sáng của đèn pha vì sao lại chiếu ra song song hay chưa?
Hoá ra là vỏ ngoài của đèn pha đều cấu tạo dạng vát. Loại hình dạng này gọi là mặt parabon. Mặt trong của nó được chế tạo hết sức bóng loáng, giống như một mặt kính lõm, làm cho ánh đèn chiếu lên mặt bên trong có thể phản xạ ra rất tốt. Vả lại, bóng đèn của đèn pha lắp đúng lên tiêu điểm của mặt parabon đó. Như vậy, ánh sáng từ bóng đèn chiếu ra, sau khi rọi vào mặt trong, khi phản xạ trở lại đều trở thành những tia song song phát ra ngoài.
Nếu vùng phát sáng của bóng đèn không thể tập trung hết lên tiêu điểm, hoặc là mặt parabon khi chế tạo không được hoàn toàn chuẩn xác thì những tia sáng chiếu ra không thể giữ được tính chất song song hoàn hảo. Các tia sáng của đèn pin chính vì lẽ đó mà không thể song song chiếu thẳng ra. Còn đèn pha có thể coi là được làm tương đối chuẩn xác, cho nên ánh sáng của nó có thể chiếu ra khá là song song. Thực ra, ăngten thu vệ tinh cũng là một mặt parabon, chính là để thu sóng điện từ cho tốt hơn.
Câu trả lời của bạn
Miếng kính màu úp vào trước ống kính này gọi là kính lọc màu. Ánh sáng mà kính lọc màu có màu sắc khác nhau hấp thu khác với ánh sáng được phép cho đi qua.
Ví dụ như một miếng kính lọc màu màu xanh sẽ hấp thu ánh sáng đỏ và chàm; còn ánh sáng xanh thì được phép đi qua. Một miếng kính lọc màu màu hồng phấn thì lại hấp thu ánh sáng xanh và cho phép ánh sáng đỏ và chàm đi qua. úp kính lọc màu vào trước ống kính có thể làm cho tấm ảnh chụp ra càng giống hoặc sinh ra hiệu quả đặc thù nào đó.
Nếu như khi chụp cảnh trời xanh mây trắng, úp kính lọc màu vàng vào trước ống kính, mây trắng trong tấm ảnh chụp màu xanh sẽ đặc biệt rõ nét.
Đó là vì ánh sáng màu xanh và màu chàm cảm quang đặc biệt nhạy trong âm bản phim, sẽ làm cho bộ phận này trong bức ảnh đặc biệt sáng, và kính màu vàng còn có thể hấp thu nhiều ánh sáng xanh và chàm do bầu trời màu chàm tán xạ ra. Điều đó làm cho phần màu chàm xanh trong tấm ảnh trở nên tối để các phần khác nổi bật lên (ví dụ như đường viền của mây trắng). Nếu úp kính lọc màu đỏ vào trước ống kính thì do ánh sáng màu xanh và màu chàm bị nó hấp thu nhiều nên màu chàm của bầu trời và màu xanh của cây cối trở thành tối hơn. Điều đó làm cho tấm ảnh sinh ra một loại hiệu quả đặc thù, giống như chụp dưới ánh trăng vậy.
Tìm hiểu xong tính năng của ánh sáng, bạn liền có thể vận dụng khéo léo các kính lọc màu, tấm ảnh chụp ra càng giống, càng có sức truyền cảm nghệ thuật phong phú.
Câu trả lời của bạn
Vận động viên leo núi khi leo lên núi cao đều phải mang kính đen, đó là vì sao nhỉ? Là vì để bảo vệ mắt đấy. Thì ra, trên núi cao bức xạ của ánh sáng Mặt Trời đặc biệt mạnh. Đó là vì không khí trên núi cao rất thưa loãng. Ở độ cao 8000 m trên mực biển, mật độ không khí chỉ bằng khoảng 1/3 ở mặt biển. Ngoài ra, không khí trên núi cao bị ngăn trở. Trên những núi cao, sườn núi và đỉnh núi từ 4000 - 5000 m trên mực biển trở lên, phần nhiều đều tích tụ tuyết trắng phau phau ngàn năm không tan. Lên cao thêm nữa là băng tuyết khắp nơi, mênh mông biển bạc. Đồ vật màu trắng có năng lực phản xạ ánh sáng rất mạnh. Khi không có gì che phủ thì tuyết trắng phản xạ ánh sáng Mặt Trời rất dữ dội.
Ánh nắng Mặt Trời ngoài ánh sáng nhìn thấy của các loại màu sắc, từ Mặt Trời bức xạ tới Trái Đất còn có một lượng lớn tia tử ngoại và tia hồng ngoại. Trên núi cao, bức xạ ánh Mặt Trời đặc biệt mạnh mẽ, đương nhiên là tia tử ngoại và tia hồng ngoại cũng theo đó mà tăng lên. Mắt là cơ quan cảm nhận ánh sáng nhạy nhất của cơ thể người. Tia tử ngoại và tia hồng ngoại mạnh chiếu rọi vào võng mạc nhìn của mắt, có thể đốt bỏng tế bào thị giác của võng mạc nhìn, gây nên thị lực suy giảm, trường hợp nghiêm trọng, thậm chí có thể dẫn tới mù mắt hoàn toàn. Y học gọi loại hiện tượng này là mù tuyết.
Vì vậy, vận động viên leo núi cao, để bảo vệ mắt, nhất thiết phải đeo kính đen. Mắt kính của loại kính đen này không phải là kính thông thường mà là loại kính trong đó có cho sắt oxit và coban oxit vào để có thể hấp thu tia hồng ngoại và tia tử ngoại. Hai hoá chất đó trộn vào nhau, sau khi cho vào kính, làm cho nó biến thành màu đen. Kính đen mà vận động viên leo núi đeo chính là loại kính chế tạo đặc biệt này.
Câu trả lời của bạn
Bạn xem, cốc thuỷ tinh đều là trong suốt không có màu, từng mảnh thuỷ tinh sau khi bị rơi vỡ vẫn còn trong suốt. Nhưng khi chúng ta quét dồn chúng vào một chỗ thì lại biến thành một đống trắng nhờ nhờ. Vả lại, đập vỡ thuỷ tinh thành vụn thuỷ tinh thì nhìn vào rất giống như một đống hoa tuyết. Đó là vì lẽ gì vậy? Hoá ra là, thuỷ tinh có thể để tia sáng đi qua, cũng có thể phản xạ tia sáng. Thuỷ tinh sau khi vỡ vụn ra, hình thành nhiều góc độ khác nhau, và lại chồng chất lên nhau, khi ánh sáng chiếu rọi qua, ngoài xảy ra phản xạ, lại xảy ra khúc xạ nhiều lần. Còn tia sáng sau khi đi qua rất nhiều đoạn gã y gập, khúc xạ hoặc tán xạ ra từ từng hướng khác nhau, mắt chúng ta gặp phải loại tia sáng này liền cảm thấy cả một mảng màu trắng.
Bọt sóng thật giống với vụn thuỷ tinh nát nhỏ, nó cũng làm cho tia sáng trải qua nhiều lần biến ảo, cho nên nhìn vào thấy có màu trắng.
Hoa tuyết màu trắng cũng rất giống với thuỷ tinh vỡ nát, vì hoa tuyết được cấu thành bởi tinh thể băng. Tinh thể băng có kết cấu phức tạp. Nó có thể làm cho tia sáng xảy ra phản xạ, phản xạ toàn phần và khúc xạ, kết cục hình thành lên một mảng trắng tinh.
Câu trả lời của bạn
Khi ánh sáng đi từ môi trường này sang môi trường khác, một phần ánh sáng sẽ bị phản xạ lại môi trường cũ, hiện tượng đó được gọi là phản xạ ánh sáng, tia sáng phản xạ lại môi trường cũ gọi là tia phản xạ. Phần ánh sáng đi vào môi trường khác bị gãy, hiện tượng này là khúc xạ ánh sáng, và tia sáng đó là tia khúc xạ.
Với hiện tượng phản xạ, tia phản xạ và tia tới nằm ở hai phía của pháp tuyến, và góc phản xạ bằng góc tới. Với hiện tượng khúc xạ, nếu ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn đến môi
trường có chiết suất lớn hơn, tốc độ của ánh sáng sẽ chậm lại, lúc này góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới, tia khúc xạ sẽ bị gấp khúc về phía đường pháp tuyến; nếu ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn đến môi trường có chiết suất nhỏ hơn, tốc độ ánh sáng sẽ được gia tăng, lúc này góc khúc xạ lớn hơn góc tới, tia khúc xạ bị gấp khúc hướng xa đường pháp tuyến. Ở đây, môi trường chiết suất “lớn” hay “nhỏ” chỉ là tương đối, như nước với không khí, thì môi trường nước là môi trường chiết suất lớn hơn, nhưng giữa nước với thủy tinh thì môi trường nước lại là môi trường chiết suất nhỏ hơn.
Vật phản xạ toàn phần là thế nào? Khi ánh sáng đi từ môi trường dày đến môi trường thưa, ví dụ, ánh sáng từ nước đi tới không khí, góc khúc xạ lớn hơn góc tới, đồng thời, cùng với việc gia tăng góc tới, góc khúc xạ cũng sẽ lớn theo. Khi mà góc tới lớn đến giới hạn nhất định, góc khúc xạ lớn tới 90o , lúc này tia khúc xạ nằm hoàn toàn trên mặt nước, vì thế mà ánh sáng không thấy hiện tượng khúc xạ hoặc đã bị phản xạ hoàn toàn, lúc này góc tới được gọi là góc giới hạn. Ánh sáng từ nước đi vào không khí, góc giới hạn khoảng 48,5°, ánh sáng từ kim cương đi tới không khí, góc giới hạn chỉ 24°.
Hiện nay, chúng ta biết, phản xạ toàn phần là hiện tượng rất thường gặp, Ví dụ, giọt nước từ đài phun nước luôn hiển hiện long lanh lấp lánh. Đấy chính là hiện tượng phản xạ ánh sáng toàn phần diễn ra ở giọt nước. Lại ví dụ, nguyên nhân của sự hình thành cầu vồng, đều là có liên quan tới hiện tượng phản xạ toàn phần…
Năm 1870, nhà khoa học Anh John Tyndall đã làm một thí nghiệm thú vị: lấy một bình thủy tinh đựng nước với một lỗ thoát nhỏ, để nước thoát ra từ đó, sau đó, chiếu ánh sáng vào mặt chính diện của miệng lỗ thoát nước đó. Lúc này, thật kì lạ, nước óng ánh thoát ra từ miệng bình theo hình cong, ánh sáng cũng cong cong. Cứ tưởng như ánh sáng cũng truyền theo đường cong vậy. Thật ra thì, ánh sáng vẫn truyền theo đường thẳng, ánh sáng ở trong nước thoát ra từ miệng bình đã qua nhiều lần phản xạ toàn phần, vì thế mà ta có cảm giác ánh sáng cũng cong vậy.
Sợi quang cũng được chế tạo từ nguyên lý này. Các nhà khoa học dùng thạch anh kéo thành những sợi thủy tinh dài từ vài micromet đến vài chục micromet giống như mạng nhện, sau đó lại bọc bên ngoài lớp vật liệu có môi trường chiết suất nhỏ. Chỉ cần góc tới đạt tới một điều kiện nhất định, tia sáng có thể cong cong từ đầu này chuyển tới đầu kia của sợi quang. Về mặt y học, có thể dùng sợi cáp quang để làm đầu dò máy nội soi dạ day, đường ruột… Các nhà khoa học còn có thể gộp hàng vạn sợi quang thành cáp quang, dùng thay thế cho cáp điện trong lĩnh vực thông tin quang. Với sự phát triển của ngành công nghệ thông tin, tin rằng thông tin quang sẽ là lĩnh vực còn nhiều phát triển trong tương lai.
A. n21 = n1/n2
B. n21 = n2/n1
C. n21 = n2 – n1
D. n12 = n1 – n2
Câu trả lời của bạn
Chọn: B
Với một tia sáng đơn sắc, chiết suất tuyệt đối của nước là n1, của thuỷ tinh là n2. Chiết suất tỉ đối khi tia sáng đó truyền từ nước sang thuỷ tinh tức là chiết suất tỉ đối của thuỷ tinh đối với nước n21 = n2/n1
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
D. bằng hiệu số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
Câu trả lời của bạn
Chọn: C
Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ với môi trường tới bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường khúc xạ và chiết suất tuyệt đối của môi trường tới.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *