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
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.
A. góc khúc xạ luôn bé hơn góc tới.
B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới.
C. góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới.
D. khi góc tới tăng dần thì góc khúc xạ cũng tăng dần.
Câu trả lời của bạn
Chọn: D
áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta thấy khi i tăng thì r cũng tăng.
A. luôn lớn hơn 1.
B. luôn nhỏ hơn 1.
C. luôn bằng 1.
D. luôn lớn hơn 0.
Câu trả lời của bạn
Chọn: A
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường truyền ánh sáng luôn lớn hơn 1.
A. h = 90 (cm)
B. h = 10 (dm)
C. h = 16 (dm)
D. h = 1,8 (m)
Câu trả lời của bạn
Chọn: C
h = 1,2.(4/3) = 1,6m = 16dm
A. sini = n
B. sini = 1/n
C. tani = n
D. tani = 1/n
Câu trả lời của bạn
Chọn: C
- tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau ta có r + i’ = 90o => r + i = 90o => sin r = cos i
- sin i/ sinr = tani = n/1 = n
A. a = 3,3 (cm).
B. a = 4,15 (cm).
C. a = 3,25 (cm).
D. a = 2,86 (cm).
Câu trả lời của bạn
Chọn: A
sin i = n.sin r => r = 28o
δ = e.[sin(i−r) : cosr] = 3,3cm
Câu trả lời của bạn
n1 = 4/3; n2 = 1,5; i = 30o
n1sin i = n2.sinr => r = 26,4o;
D = i – r = 3,6o.
Câu trả lời của bạn
n1 = 1; n2 = √3; i’ + r = 90o => i + r = 90o => sin r = cos i
n1sin i = n2.sinr = n2.cos i => tan i = √3 => i = π/3
Câu trả lời của bạn
n1 = 1; n2 = 4/3; CB = 40cm; CA = 30cm; BD = 7cm
tan i = CI’/AA’ = CB/AC = 4/3 => i = 53o
n1sin i = n2.sinr => sin r = 0,6 => r = 37o
tan i = I’B/h
tan r = (I’B – DB)/h
=> tan i/tan r = I’B/ (I’B – 7) = 16/9 => I’B = 16cm => h = 12cm
Câu trả lời của bạn
n = c/v => v = 1,875.108 m/s.
Câu trả lời của bạn
n1 = 1; n2 = n
n = c/v = sin i/sin r => v = 2,227.108 m/s.
Câu trả lời của bạn
a/ SS' = d(1 - 1/n) = 2cm
S'H = SH - SS' = 20 - 2 = 18cm
a/ tìm góc khúc xạ của tia sáng khi đi ra không khí
b/ giữ nguyên góc tới đưa khối thủy tinh vào trong nước tính góc khúc xạ, biết chiết suất của nước là 4/3
c/ Tìm vận tốc truyền ánh sáng trong thủy tinh, biết vận tốc truyền ánh sáng trong chân không c = 3.108m/s
Câu trả lời của bạn
α = 60o => i = 30o
a/ tại điểm I: n1sin i = n2 sin r => √2 sin30o = 1.sin r => r = 45o
b/ tại điểm I: n1 sin i = n2 sin r => √2 sin 30o = (4/3) sin r => r = 32o
c/ v = c/n = 3.108/ √2 = 2,12.108 (m/s)
Câu trả lời của bạn
1.sin 45o = 1,5 sin r => r = 28,13o
IJ = √IK2+d2= √(dtanr)2+d2 = 11,34cm
JH = IJ sin(i - r) = 3,3cm
Một chùm tia sáng hẹp được chiếu từ môi trường có chiết suất n = 1,73 vào môi trường có chiết suất n’. Khi góc tới i = 60o thì tia sáng ló ra trùng với mặt phân cách của hai môi trường. Vậy n’ có giá trị
Câu trả lời của bạn
tia sáng đơn sắc truyền từ môi trường trong suốt (1) vào môi trường trong suốt (2),dưới góc tới 10 độ thì góc khúc xạ 9 độ.tính góc khúc xạ khi góc tới là 45 độ
Câu trả lời của bạn
Biết chiết suất của không khí và của nước đối với ánh sáng đơn sắc này lần lượt là 1 và 1,333. Góc lệch giữa tia tới và tia khúc xạ trong nước là:
A. \(37,97{}^\circ .\)
B. \(22,03{}^\circ .\)
C. \(40,52{}^\circ .\)
D. \(19,48{}^\circ .\)
Câu trả lời của bạn
Đáp án D
\({{n}_{kk}}.\sin i={{n}_{nc}}.\sin r\to \sin r=\frac{{{n}_{kk}}.\sin i}{{{n}_{nc}}}\approx 0,65\to r\approx 40,52{}^\circ \).
Góc lệch \(D=i-r=60{}^\circ -40,52{}^\circ =19,48{}^\circ \).
Góc hợp bởi tia đỏ và tia tím sau khi tán sắc là:
A. \(15{}^\circ \)
B. \(60{}^\circ \)
C. \(45{}^\circ \)
D. \(30{}^\circ \)
Câu trả lời của bạn
đáp án A
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng: \({{n}_{1}}\sin i={{n}_{2}}\sin r\) ta có:
\(\left\{ \begin{align} & \sqrt{2}\sin 30{}^\circ =\sin {{r}_{d}} \\ & \sqrt{3}\sin 30{}^\circ =\sin {{r}_{t}} \\ \end{align} \right.\)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{align} & {{r}_{d}}=45{}^\circ \\ & {{r}_{t}}=60{}^\circ \\ \end{align} \right.\)
Góc lệch giữa tia đỏ và tia tím sau khi tán sắc là: \(D={{r}_{t}}-{{r}_{d}}=15{}^\circ \).
Câu trả lời của bạn
A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần.
B. so với tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.
C. tia khúc xạ là tia sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.
D. so với tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.
Câu trả lời của bạn
Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *