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
Một tia sáng hẹp đi từ môi trường trong suốt vào không khí. Tia sáng hợp với mặt phân cách một góc bằng 60o. Khi đó tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc với nhau. Góc tới giới hạn của môi trường này có sin bằng:
Câu trả lời của bạn
một cây viết chì AB dài 10cm được đặt dọc theo trục chính của thấu kính có tiêu cự f=+10cm,đầu A ở gần thấu kính hơn và cách thấu kính 20cm.ảnh A'B' qa thấu kính cao bao nhiêu và A' hay B' gần thấu kính hơn?
(vẽ hình).
Câu trả lời của bạn
Nêu các ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Câu trả lời của bạn
Chiếu ánh sáng đơn sắc từ chân không vào 1 môi trường trong suốt với góc tới 45° thì tia khúc xạ hợp với mặt phân cách một góc 60°
a. Tìm chiết suất của môi trường trong suốt
b. Tìm góc lệch D của tia tới đến tia khúc xạ
Câu trả lời của bạn
a) Góc tới: \(i=45^0\)
Góc khúc xạ: \(r=90-60=30^0\)
Chiết suất của môi trường trong suốt: \(n=\dfrac{\sin i}{\sin r}=\dfrac{\sin 45}{\sin 30}=\sqrt 2\)
b) Góc lệch: \(D=i-r=45-30=15^0\)
cho một lăng kính có góc chiết quang 18, chiết suất 1,5. chiếu tia sáng vuông góc với cạnh bên của lăng kính. tia sáng phản xạ toàn phần hai lần ở hai cạnh bên và cho một tia ló ra vuông góc với đáy lăng kính.
a/ vẽ đường truyền tia sáng và tings góc lệch D
b/ với góc tới bao nhiêu thì góc lệch ở mặt bên của cạnh thứ hai là 30
Câu trả lời của bạn
giups mình với
Vào những đêm hè trời quang đãng, không trăng, nhìn lên bầu trời đầy sao ta có cảm giác các vì sao lấp lánh, lung linh một cách kỳ ảo. Phải chăng các vì sao lấp lánh là do cường độ sáng không đều?
Câu trả lời của bạn
Nhúng một nửa cái đũa vào cốc nước hình trụ, ta trông thấy nó hình như bị gẫy tại mặt nước và to ra. Hãy giải thích tại sao?
Câu trả lời của bạn
Thuỷ tinh mầu khi được nghiền thành bột trông hình như hoàn toàn màu trắng. Làm thế nào để biết thuỷ tinh này trước đó có màu gì?
Câu trả lời của bạn
Phải hoà bột thuỷ tinh vào trong chất lỏng có cùng chiết suất với thuỷ tinh. Khi đó bột sẽ ngừng tán xạ ánh sáng khuyếch tán và sẽ có tác dụng như một khối thuỷ tinh nguyên vẹn
Người ta có thể đọc rõ bản vẽ qua một tờ giấy trắng mỏng, nếu tờ giấy đó đặt thật sát vào bản vẽ. Nếu tờ giấy này để cách xa bản vẽ dù chỉ ở khoảng cách 1cm thì không thể đọc được bản vẽ. Tại sao?
Câu trả lời của bạn
Khi đặt vật sát tờ giấy vào bản vẽ thì ở những miền khác nhau của nó "phát ra" theo mọi hướng những quang thông khác nhau. Vì vậy ta thấy rõ bản vẽ. Nếu đặt tờ giấy xa bản vẽ, lúc đó vì ánh sáng đi từ bản vẽ bị tán xạ, mọi chỗ của tờ giấy sẽ được chiếu sáng gần như nhau, và ta không thấy rõ bản vẽ
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *