1
MÔN VẬT LÍ LỚP 11
CHƯƠNG TRÌNH CHUẨN
Bài 26.
khúc xạ ánh sáng
Tiết 51:
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TP. ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG THPT THANH KHÊ
KHẢO SÁT GIÁO VIÊN
GV: LIÊN QUANG THỊNH
Đà Nẵng, 10/03/2010
2
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ
VÀ CÁC EM HỌC SINH
3
khúc xạ ánh sáng
PHẦN HAI
QUANG HÌNH HỌC
CHƯƠNG VI
4
Quan sát hình ảnh sau
Nhận xét phương của bút chì của phần ở ngoài không
khí và phần ở trong nước.
5
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Thí nghiệm
6
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt khác nhau.
? Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
7
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
S
i
r
N
N’
Tia tới;
NIN’: pháp tuyến với mặt
phân cách tại I
IR: tia khúc xạ
i: góc tới
I
R
r: góc khúc xạ
Mặt phẳng tới là mp tạo bởi tia tới SI và pháp tuyến NN’.
Tia khúc xạ
SI: tia tới; I : điểm tới
pháp tuyến
? Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng nào?
8
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Thí nghiệm
N
N’
9
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Thí nghiệm
i
Khối thủy tinh
hình bán trụ
Nguồn sáng
Chú ý: tâm của thước trùng với tâm bán trụ
Đường kính bán trụ trùng với vạch 900.
Thước đo độ
10
Các nhóm tiến hành đo góc khúc xạ r tương ứng với góc tới i
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Các nhóm tiến hành đo góc khúc xạ r tương ứng với góc tới i
Kết quả thí nghiệm
11
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
i=200, r=130
12
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
i=300, r=19,50
13
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
i=400, r=25,50
14
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
i=600, r=350
15
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
? Nhận xét sự thay đổi của r so với i?
Nhận xét: góc i tăng thì góc r tăng nhưng không có quy luật
16
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
? Nhận xét sự thay đổi của sinr so với sini?
Nhận xét: sini tăng thì sin r tăng
17
sini/sinr
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
? Nhận xét tỉ số sini/sinr với mỗi lần thí nghiệm?
sini/sinr
18
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Kết quả thí nghiệm
sini/sinr
Tỉ số sini / sinr xấp xĩ bằng nhau = hằng số
19
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng
 Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
 Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:
(1)
20
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
Chiết suất tỉ đối là gì?
Tỉ số không đổi sin i/sin r trong hiện tương khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) đối với môi trường (1).
(2)
21
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
 Nếu n21 > 1 thì r < i : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (1) chứa tia khúc xạ chiết quang hơn môi trường (2) chứa tia tới.
 Nếu n21 < 1 thì r > i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (1) chứa tia khúc xạ chiết quang kém môi trường (2) chứa tia tới.
 Nếu n21 > 1. Hãy so sánh góc r và i. có nhận xét gì?
 Nếu n21 < 1. Hãy so sánh góc r và i. có nhận xét gì?
(2)
22
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
? Môi trường nào chiết quang hơn. Không khí hay thủy tinh?
23
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
2. Chiết suất tuyệt đối
 Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất n) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
- Chiết suất của chân không bằng 1.
- Chiết suất của không khí bằng 1,000293 1.
- Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất lớn hơn 1. (xem bảng 26.2 SGK trang 165)
Như vậy:
Chiết suất tuyệt đối của môi trường là gì?
24
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
2. Chiết suất tuyệt đối
n1: chiết suất của môi trường 1.
n2: chiết suất của môi trường 2.
Ta có hệ thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối:
Công thức của định luật khúc xạ viết theo dạng đối xứng
(3)
25
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
2. Chiết suất tuyệt đối
Với góc nhỏ thì tani  sini i (rad) n1i= n2 r
C2: Áp dụng định luật khúc xạ cho trường hợp i=0. Kết luận.
C1: Viết công thức của định luật khúc xạ với các góc nhỏ?
i=0  r=0: Tia khúc xạ vuông góc mặt phân cách hai môi trường thì truyền thẳng
Lưu ý: các góc i và r tính bằng radian (rad)
26
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
2. Chiết suất tuyệt đối
C3: Hãy áp dụng công thức của định luật khúc xạ cho sự khúc xạ liên tiếp vào nhiều môi trường có chiết suất lần lượt là n1 n2, …nn và có mặt phân cách song song với nhau?
n1sini1 = n2sin i2 =........= nnsin in
Tổng quát
27
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Thí nghiệm
S
I
R
 Cho tia sáng truyền từ không khí vào nước đi theo đường SIR.
 Cho ánh sáng truyền từ nước ra không khí đi theo đường RIS.
28
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Kết luận
Vậy: ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
Đây là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
29
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Suy ra:
Theo tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng
Ta có
30
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG
Tính thuận nghịch này cũng thể hiện ở sự truyền thẳng và sự phản xạ
31
BÀI 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
CỦNG CỐ
- Hiện tượng khúc ánh sáng
- Định luật khúc xạ của ánh sáng.
- Các khái niệm: chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, phân biệt được chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối
32
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
Câu 1: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó so với
A. không khí.
B. chân không.
C. nước.
D. chính nó.
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
33
Câu 2: Chọn đáp án đúng nhất
A. Tia khúc xạ đi gần pháp tuyến hơn tia tới
B. Tia khúc xạ đi xa pháp tuyến hơn tia tới
C. Tia khúc xạ và tia tới có cùng một phương truyền
D. Tia khúc xạ nằm ở bên kia pháp tuyến tại điểm tới so với tia tới.
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
34
Câu 3: Hình nào sau đây biểu diễn đúng đường đi của tia sáng từ thủy tinh ra không khí?
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
A
B
C
D
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
35
Câu 4: Một tia sáng đi từ không khí vào nước với góc tới i=600. Tính góc khúc xạ. Vẽ hình. Biết nước có chiết suất n=4/3.
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
36
Bài tập: Tia sáng truyền từ một chất trong suốt có chiết suất n tới mặt phân cách với môi trường không khí. Góc khúc xạ trong không khí là 600. Tia phản xạ ở mặt phân cách có phương vuông góc với tia khúc xạ. Tính chiết suất n?
BÀI GIẢI
Ta có : Góc RIS’ = 900 nên r + i’ = 900
Mặt khác i’ = i nên r + i = 900. Do đó i = 900 - r
Theo định luật khúc xạ : n1sini = n2sinr,
n sin i = sin r  n = sinr/ sini
Vì sini = sin(900 –r) = cosr
nên n = tanr = tan600
Vậy n = tan600 = 1,73
CỦNG CỐ - VẬN DỤNG
37
Tìm ảnh của S1.
H
I
E
Sự tạo ảnh qua lưỡng chất phẳng
S2. là ảnh của S1.
38
Ảnh của con cá ở gần mặt nước hơn thực tế.
Liên hệ thực tế
Khi lội qua sông hay suối mắt ta trông thấy ảnh của đáy sông ở gần mặt nước hơn thức tế, ta nhầm tưởng nước cạn, nên chú ý đề phòng nước sâu có thể gây chết đuối.
39
GIAO NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
Trả lời câu hỏi trong SGK
Làm các bài tập trong SGK và SBT
Chuẩn bị tiết sau là tiết bài tập
40
41
Câu 2: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
A. l� hi?n tu?ng g�y kh�c c?a tia s�ng khi g?p m?t ph�n c�ch gi?a hai mơi tru?ng.
B. l� hi?n tu?ng d?i phuong c?a tia s�ng t?i m?t ph�n c�ch gi?a hai mơi tru?ng.
C. là hiện tượng các tia sáng ngay khi xiên qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì đột ngột đổi phương.
D. là hiện tượng đổi phương đột ngột của tia sáng khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
15
14
13
12
11
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
42
Câu 4:
Một bản mặt song song có bề dày 6 cm, chiết suất n=1,5 được đặt trong không khí
a. Vật là một điểm sáng S cách bản 20 cm. Xác định vị trí của ảnh .
Vật AB = 2 cm đặt song song với bản cách bản 10cm. Xác định vị trí và độ lớn của ảnh.
43
2. Định luật khúc xạ ánh sáng
Thí nghiệm
Quan sát thí nghiệm và rút ra nhận xét về vị trí tương đối của tia tới và tia khúc xạ khi thay đổi góc tới i?
Cho nhận xét về tỉ số giữa sin góc tới ( sini) và tin góc khúc xạ(sinr) khi góc tới i thay đổi?
Ghi các số liệu về góc tới và góc khúc xạ trong qua trình thí nghiệm khi cho góc tới i thay đổi.
44
sin i
sin r
Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của sinr vào sini
Bảng 26.1 SGK
45
46