Dự án:

Nhóm NIỀM TIN

GVHD: Mai Hoàng Phương

Nội dung

Khúc xạ ánh sáng

Phản xạ toàn phần

Các hiện tượng trong tự nhiên

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.

Khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng.

S

K

I

Lưỡng chất phẳng

Mặt phân cách

Mặt lưỡng chất

Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng

- Tia tới : SI

- Tia khúc xạ : IK

- Điểm tới : I

-Pháp tuyến : NN'

-Góc tới :i

-Góc khúc xạ : r

- Mặt phẳng tới : (P)

NP

i

Định luật khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng

•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).

Định luật

Khúc xạ ánh sángChiết suất của môi trường

• Chiết suất tỉ đối:

v1 : tốc độ ánh sáng trong môi trường 1.v2 : tốc độ ánh sáng trong môi trường 2.

• Chiết suất tuyệt đối:Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

n1 = n2 =

nt sini = nkx sinr

n21 = =

• Nhận xét:v<c → chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hơn 1.

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.

Khúc xạ ánh sáng

Tính thuận nghịch trong sự truyền sáng.

S

In1

n2

R

K

J

Đường truyền ánh sáng theo tính thuận nghịch

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Phản xạ toàn phần

Hiện tượng phản xạ toàn phần

Thí nghiệm1 Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang kém sang môi trường có chiết quang hơn

Tiến hành thí nghiệm

r

iI n1

n2

S2

R2

S3

R3

R1

S1

Phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần

Kết quả-Luôn có tia khúc xạ

-Góc khúc xạ r>i

-r tăng đến một góc giới hạn

Giải thích:

sini.n1=sinr.n2 → sinr=n1/n2.sini.

Do n1<n2 nên sinr<sinir<i

-Từ biểu thức sinr=n1/n2.sini,

do imax=900 , sinimax=1 nên sinrmax=n1/n2.

Giá trị rmax này gọi là góc khúc xạ giới hạnKết luậnKhi 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

Phản xạ toàn phầnHiện tượng phần xạ toàn phần

Thí nghiệm2 Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang hơn (n1) sang môi trường có chiết quang kém(n2)

i

r

igh

N

N’n2

n1> n2

r = 900

Phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần

Kết quả-Khi i tăng thì r cũng tăng và i<r

-Khi i=igh nào đó thì tia khúc xạ biến mất

-i>igh thì cũng không tồn tại tia khúc xạ

Giải thích

sini.n1=sinr.n2 → sini=n2/n1.sinr.

Do n1>n2 nên sini<sinri<r

-Từ biểu thức sini=n2/n1.sinr,

do rmax=900 , sinrmax=1 nên sinimax=n2/n1.

Giá trị imax này gọi là góc giới hạn PXTP

Kết luậnKhi 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

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

Phản xạ toàn phần

Ứng dụng:

Sợi quang

I

J

k

Các hiện tượng tự nhiên về khúc xạ ánh sáng

Ảo ảnh

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

Ảo ảnh trên sa mạc

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.

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?

Góc 450 và 600

Góc 300

Góc 450

Góc 600

ABCD

Bài tập vận dụng:

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.

CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE!