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?
Tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. Kim cương có chiết suất n = 2,42. Tốc độ truyền ánh sáng trong kim cương v (tính tròn) là bao nhiêu ?
Cho biết hệ thức giữa chiết suất và tốc độ truyền ánh sáng là n = c/v
A. 242 000 km/s. B. 124 000 km/s.
C. 72 600 km/s. D. Khác A, B, C
Ba môi trường trong suốt (1), (2), (3) có thể đặt tiếp giáp nhau. Với cùng góc tới i = 60° ; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 45°; nếu ánh sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 30°. Hỏi nếu ánh sáng truyền từ (2) vào (3) vẫn với góc tới i thì góc khúc xạ là bao nhiêu ?
Một cái máng nước sâu 30 cm, rộng 40 cm có hai thành bên thẳng đứng. Đúng lúc máng cạn nước thì có bóng râm của thành A kéo dài tới đúng chân thành B đối diện (Hình 26.2). Người ta đổ nước vào máng đến một độ cao h thì bóng của thành A ngắn bớt đi 7 cm so với trước. Biết chiết suất của nước là n = 4/3. Hãy tính h và vẽ tia sáng giới hạn bóng râm của thành máng khi có nước.
Một dải sáng đơn sắc song song chiếu tới mặt chất lỏng với góc tới i. Chất lỏng có chiết suất n. Dải sáng nằm trong một mặt phẳng vuông góc với mặt chất lỏng. Bề rộng của dải sáng trong không khí là d.
Lập biểu thức bề rộng đ của dải sáng trong chất lỏng theo n, i, d.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
A. Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì góc
khúc xạ nhỏ hơn góc tới
B. Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc
khúc xạ lớn hơn góc tới
C. Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới
D. Khi góc tới bằng 900 thì góc khúc xạ cũng bằng 900
Câu trả lời của bạn
Đáp án đúng là C
Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới
A khi góc tới tăng bao nhiêu lần thì góc khúc xạ cũng tăng bấy nhiêu lần
B góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới
C tia khúc xạ và tia tới nằm cùng phía so với pháp tuyến tại điểm tới
D tia khúc xạ và tia tới cùng nằm trong mặt phẳng tới.
Câu trả lời của bạn
Theo định luật khúc xạ ánh sáng thì tia khúc xạ và tia tới cùng nằm trong mặt phẳng tới.
A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
B. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
C. Chỉ có ánh sáng trắng mới bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
D. Tổng hợp một số ánh sáng đơn sắc sẽ luôn được ánh sáng trắng.
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Giúp mình từ câu 2 đến câu 4 nhaCảm ơn các bạn trước
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Câu trả lời của bạn
Công thức của định luật khúc xạ: n1sini = n2sinr
Trường hợp i = 0o = > r= 0
Kết luận: Tia sáng qua mặt phân cách của hai môi trường có phương theo phương vuông góc với mặt phân cách không bị khúc xạ (hay nói cách khác: Tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường thep phương vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng)
n1, n2,…,nn và có các mặt phân cách song song với nhau.
Câu trả lời của bạn
Từ hình 26.1, áp dụng định luật khúc xạ ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{{n_1}\sin {i_1} = {n_2}\sin {r_1}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 1 \right)}\\
{{n_2}\sin {i_2} = {n_3}\sin {r_3}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( 2 \right)}\\
{.........}\\
{{n_n}\sin {i_n} = {n_{n - 1}}\sin {r_{n - 1}}{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {\mkern 1mu} \left( n \right)}
\end{array}\)
Vì các mặt phân cách song song với nhau nên:
\({r_1} = {i_2};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {r_2} = {i_3};{\mkern 1mu} {\mkern 1mu} {i_3} = {r_4};.....;{r_{n - 1}} = {i_n}\)
Từ (1); (2); (3)…suy ra:
\({n_1}\sin {i_1} = {n_2}\sin {i_2} = {n_3}\sin {i_3} = {n_n}\sin {i_n}{\mkern 1mu} \)
Câu trả lời của bạn
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía 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 luôn không đổi:
sini/sinr= hằng số
Câu trả lời của bạn
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.
Câu trả lời của bạn
Biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng:
\(\frac{{\sin i}}{{\sin r}} = {n_{21}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)
Hay \({n_1}\sin i = {n_2}\sin r\)
Nếu i,r<100 thì sini≈i; sinr≈r
Công thức của định luật khúc xạ với các góc nhỏ (<10o) là: \({n_1}i = {n_2}r\)
Câu trả lời của bạn
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
Câu trả lời của bạn
sini/sinr=n21
n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) chứa tia khúc xạ đối với môi trường (1) chưa tia tới.
- Nếu n21 > 1 , r < i => môi trường khúc xạ (2) chiết quang hơn môi trường tới (1).
- Nếu n21 < 1 , r > i => môi trường khúc xạ (2) chiết quang kém môi trường tới (1).
Chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) đối với môi trường (1) được tính bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) đối môi trường (1) hay tỉ số vận tốc ánh sáng truyền trong môi trường (1) đối với môi trường (2).
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *