2. Nội dung
Khúc xạ ánh sáng
Phản xạ toàn phần
Các hiện tượng trong tự nhiên
3.
4. Khúc xạ ánh sáng
• Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
• Định luật khúc xạ ánh sáng.
• Chiết suất của môi trường.
. • Ảnh của một vật được tạo bởi khúc xạ.
• Tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
. • Các hiện tượng lý thú trong tự nhiên.
5. Khúc xạ ánh sáng
Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ là hiện S
tượng chùm tia
sáng bị đổi phương Mặt phân cách
đột ngột khi đi qua Mặt lưỡng chất I
mặt phân cách hai Lưỡng chất
phẳng
môi trường truyền
ánh sáng. K
6. Khúc xạ ánh sáng
Định luật khúc xạ ánh sáng
P N
- Tia tới : SI
- Tia khúc xạ : IK
i
- Điểm tới : I
-Pháp tuyến : NN'
-Góc tới :i
-Góc khúc xạ : r
- Mặt phẳng tới : (P)
7. Khúc xạ ánh sáng
Định luật
•Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
•Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại
điểm tới.
•Đối với hai môi trường trong suốt xác định, tỉ số giữa
sin của góc tới và sinh của góc khúc xạ là một hằng số:
Hay:
(hằng số n tùy thuộc môi trường khúc xạ).
8. Khúc xạ ánh sáng
Chiết suất của môi trường
• Chiết suất tỉ đối:
n1 = n2 =
v1 : tốc độ ánh sáng trong môi trường 1.
v2 : tốc độ ánh sáng trong môi trường 2.
n21 = =
• Chiết suất tuyệt đối:
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường nt sini = nkx sinr
là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối
với chân không. • Nhận xét:
v<c → chiết suất tuyệt đối
của mọi chất đều lớn hơn 1.
9. Khúc xạ ánh sáng
Ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng
Ảnh được tạo bởi chùm tia khúc xạ → muốn nhìn thấy
được ảnh phải có tia sáng truyền tới mắt.
10. Khúc xạ ánh sáng
Tính thuận nghịch trong sự truyền sáng.
S R
n1 I K
n2
J
Đường truyền ánh sáng theo tính thuận nghịch
11.
12. Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường
chiết quang kém sang môi trường có chiết quang hơn
Tiến hành thí nghiệm
S1
S2
i
I n1
S3
n2
r R3
R1 R2
13. Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Giải thích:
-Luôn có tia khúc xạ sini.n1=sinr.n2 → sinr=n1/n2.sini.
Do n1<n2 nên sinr<sini r<i
-Góc khúc xạ r>i
-Từ biểu thức sinr=n1/n2.sini,
-r tăng đến một góc giới hạn
do imax=900 , sinimax=1 nên sinrmax=n1/n2.
Giá trị rmax này gọi là góc khúc xạ giới hạn
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang kém (n1) sang
môi trường chiết quang hơn (n2):
-Luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai
-Góc khúc xạ r>i
-r tăng đến một góc giới hạn mà sinrgh=n1/n2
14. Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phần xạ toàn phần
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết
quang hơn (n1) sang môi trường có chiết quang kém(n2)
N
i
igh
n1 > n 2
r = 900 n2
r
N’
15. Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
Giải thích
-Khi i tăng thì r cũng tăng và i<r sini.n1=sinr.n2 → sini=n2/n1.sinr.
-Khi i=igh nào đó thì tia khúc xạ Do n1>n2 nên sini<sinr i<r
biến mất -Từ biểu thức sini=n2/n1.sinr,
-i>igh thì cũng không tồn tại tia do rmax=900 , sinrmax=1 nên sinimax=n2/n1.
khúc xạ
Giá trị imax này gọi là góc giới hạn PXTP
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (n1)
sang môi trường chiết quang kém (n2):
- i<igh thì có hiện tượng khúc xạ ánh sáng, i<r
-i≥igh thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
trong đó sinigh=n2/n1
16. Phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần
* Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn
bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai
môi trường trong suốt.
* Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
-Ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn
(n1) sang môi trường chiết quang kém (n2)
-Góc tới i thỏa mãn i≥igh trong đó sinigh=n2/n1
19. Giải thích các hiện tượng trong tự nhiên.
- Nhiệt độ càng cao →
chiết suất lớp khí càng
nhỏ. Càng lên cao, n càng
lớn.
-Khi tia sáng xuống thấp
tới lớp khí dưới có góc tới
lớn hơn góc giới hạn, tia
sáng sẽ bị phản xạ toàn
phần và hắt lên
20. Bài tập vận dụng:
CÂU 1: Gọi n1 và n2 là chiết suất tuyệt đối của hai môi
trường. Mệnh đề nào sau đây là đúng:
A. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1
xác định bằng tỉ số n1/n2.
B. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 xác
định bằng tỉ số n2/n1.
C. Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỉ lệ thuận
với vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường đó.
D. A và C đúng.
21. Bài tập vận dụng:
Câu 2: Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất 4/3 ra không khí.
hỏi trong các góc tới sau: 300, 450, 600. với góc tới nào tia sáng bị
phản xạ toàn phần?
A Góc 300
B Góc 450 và 600
C Góc 450
D Góc 600
22. Bài tập vận dụng:
Câu 3: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn
sang môi trường chiết quang kém thì:
A. Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i.
B. Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i.
C. Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i lớn hơn góc giới hạn PXTP.
D. Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i nhỏ hơn góc giới hạn PXTP.
