Theo Định Luật Khúc Xạ Ánh Sáng Thì Tia Khúc Xạ Và Tia Tới / TOP 10 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 6/2023 # Top View

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 giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

2. Định luật khúc xạ ánh sáng

Từ hình vẽ 26.1, ta gọi:

SI: tia tới; I: điểm tới;

N’IN: pháp tuyến với mặt phân cách tại I;

IR: tia khúc xạ;

i: góc tới; r: góc khúc xạ.

Khi thay đổi góc tới i, thực nghiệm cho kết quả sau đây được gọi là định luật khúc xạ ánh sáng.

– Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và tia 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 không đổi (frac{sini}{sinr}) = hằng số. (26.1)

II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG 1. Chiết suất tỉ đối

Tỉ số không đổi (frac{sini}{sinr}) 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)

2. Chiết suất tuyệt đối

Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

Như vậy chiết suất của chân không là 1.

Chiết suất của không khí là 1,000293 nên thường được làm tròn là 1, nếu không cần độ chính xác cao.

Mọi môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

Có thể thiết lập được hệ thức: n 21 = (frac{n_{2}}{n_{1}}) (26.3)

trong đó n2 là chiết suất tuyệt đối của môi truường (2);

n1 là chiết suất tuyệt đối của môi truường (1).

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường liên hệ với vận tốc: n = (frac{C}{v}), trong đó C là vận tốc ánh sáng trong chân không, v là vận tốc ánh sáng trong môi trường.

Chiết suất của không khí được tính gần đúng bằng 1, còn mọi môi trường trong suốt khác đều có chiết suất lớn hơn 1.

Dạng đối xứng của định luật khúc xạ là n1sin i = n2sin r.

III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG.

Thí nghiệm cho thấy (Ở hình 26.1) nếu đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ nước ra không khí theo tia RI thì nó khúc xạ vào không khí theo tia IS. Như vậy ánh sáng truyến đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.

Đây chính là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.

Từ tính thuận nghịch, ta suy ra: n 12 = (frac{1}{n_{21}})

Tính thuận nghịch này cũng biểu hiện ở sự truyền thẳng và sự phản xạ.

Bài tập trắc nghiệm Vật Lí lớp 11 Định luật khúc xạ ánh sáng

Câu 1. Khi nói về chiết suất của môi trường. Phát biểu nào sau đây là đúng?

A. chiết suất tỉ đối của môi trường chiết quang lớn hơn so với môi trường chiết quang nhỏ thì nhỏ hơn đơn vị

B. Môi trường chiết quang kém có chiết suất tuyệt đối nhỏ hơn 1

C. Chiết suất tỉ đối của môt trường 2 so với môi trường 1 bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối n2 của môi trường 2 với chiết suất tuyệt đối n1 của môi trường 1

D. Chiết suất tỉ đối của 2 mô trường luôn lớn hơn đơn vị vì tốc độ ánh sáng trong chân không là tốc độ lớn nhất

Câu 2. Nước và thuỷ tinh có chiết suất lần lượt là n1 và n2. Chiết suất tỉ đối giữa thuỷ tinh và nước là

Câu 3. Khi chiếu ánh sáng từ không khí vào nước thì

A. góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới

B. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới

C. góc khúc xạ luôn bằng góc tới

D. khi góc tới tăng thì góc khúc xạ giảm

Câu 4. Chiếu một tia sáng đơn sắc đi từ không khí vào môi trường có chiết suất n với góc tới i. Tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ. hệ thức nào sau đây là đúng?

A. sini=n B. sini=1/n C. tani=n D. tani=1/n

Câu 5. Chiếu một tia sáng đơn sắc đi từ không khí vào môi trường có chiết suất n với góc tời I có tani=n. Mối quan hệ giữa tia phản xạ và tia khúc xạ nào sau đây là đúng?

A. song song B. hợp với nhau góc 60 o

C. vuông góc D. hợp với nhau góc 30 o

Câu 6. Một bể chứa có thành cao 80cm và đấy phẳng dài 120cm. Biết độ cao mực nước trong bể là 60cm, chiết suất của nước là 4/3. Ánh nắng chiếu theo phương nghiêng góc 30 o so với phương ngang thì độ dài bóng của thành bể tạo được ở đáy bể là

A. 85,9cm B. 34,6cm C. 63,7cm D. 44,4cm

Câu 7. Một điểm sáng S nằm trong chất lỏng có chiết suất n, cách mặt chất lỏng một đoạn 12cm, phát ra chum ánh sáng hẹp đến gắp mặt phân cách với không khí tại điểm I với góc tới rất nhỏ, tia ló truyền theo phương IR. Đặt mắt trên phương IR nhìn thấy ảnh ảo S’của S dường như cách mặt chất lỏng một khoảng 10cm. chiết suất của chất lỏng đó là

A. 1,12 B. 1,2 C.1,33 D. 1,4

Câu 8. 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

A. 1,5m B. 80cm C.90cm D. 10dm

Câu 9. Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S nằm cách đáy một bể nước sau theo phương gần vuông góc với mặt nước. Người này thấy ảnh S’ của S nằm cách mặt nước một khoảng bằng 1,2m. Biết chiết suất của nước là 4/3. Độ sâu của nước trong bể là

A.90cm B.10dm C.16dm D. 1,8m

Câu 10. 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 45 o, khi đó tia ló khỏi bản sẽ đi ra mặt còn lại. Phương của tia ló có đặc điểm nào sau đây?

A. Tia ló hợp với tia tới một góc 45 o

B. Tia ló vuông góc với tia tới

C. Tia ló song song với tia tới

D. Tia ló vuông góc với bản mặt song song

Câu 11. 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 45 o. Khoảng cách giữa phương của tia tới và tia ló là

A. 6,16cm B. 4,15cm C. 3,25cm D. 3,29cm

Câu 12. 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

A. 1cm B. 2cm C. 3cm D. 4cm

Câu 13. Một bản mặt song song có bề dày 6cm, chiết suất n=1,5 được đặt trong không khí.Điểm sáng S cách bản 20cm. Ảnh S’ của S qua bản mặt song song cách S một đoạn

A.10cm B.14cm C 1 8cm D.22cm

Hướng dẫn giải và đáp án

Câu 4: C

Sini=nsinr, mà sini=cosi ( do tia phản xạ vuông góc với tia khúc xạ)

Tương tự Câu 4

Câu 6: A

CH=CO+OH=85,9cm

Tương tự câu 7: h’=h/n=1,2.3/4=0,9m

Câu 9: C

Tương tự câu 7: h=h’.n=1,2.4/3=1,6m

Câu 10: C

Tương tự câu 12:

S’Q=SQ-SS’=20-2=18cm

1. Các khái niệm cơ bản về Khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng Khúc xạ ánh sáng được giải thích là khi bức xạ điện từ ở dưới dạng ánh sáng khả kiến, được truyền từ một chất hoặc môi trường này sang môi trường khác ( chênh lệch Chiết xuất tỉ đối giữa 2 môi trường), sóng ánh sáng có thể sẽ trải qua một hiện tượng đó là khúc xạ, được biểu lộ bởi sự bẻ cong hoặc thay đổi hướng truyền sáng.

Có thể thấy khúc xạ ánh sáng mà một hiện tượng Vật lý đang và đã diễn ra khá phổ biến khắp mọi nơi ở trong cuộc sống. Chính vì vậy chúng ta cần tìm hiểu và giải thích nguyên nhân của nó để tư duy và vận dụng một cách có ích vào cuộc sống hàng ngày.

2. Ứng dụng của hiện tượng Khúc xạ ánh sáng

Trong thời kì đầu, khi mà trong ngành Thiên văn học mới cho ra đời loại Kính thiên văn dùng để quan sát các vật thể ở xa thì việc quan sát thường bị ảnh hưởng bới những hiện tượng khúc xạ ánh sáng khi mà ánh sáng tuyền từ không gian xuyên qua bầu khí quyển để vào trong trái đất. Nhờ phát hiện và giải thích được định luật khúc xạ mà các Nhà vật lý thiên văn đã có thể chỉnh sửa các loại ống kính giúp quán sát được rõ nét và sinh động hơn.

3. Hướng dẫn giải bài tập về Khúc xạ ánh sáng

Dạng 1: Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng

Định nghĩa chiết suất: Chiết suất của một môi trường là tỷ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không với tốc độ pha của bức xạ môi trường đang xét.

Công thức: N = C / V

Trong đó:

– C là tốc độ ánh sáng trong không khí

– V là tốc độ ánh sáng trong môi trường đang xét

– N là chiết suất của môi trường đang xét

Hệ quả: Chiết suất của không khí và chân không (nkk = nck = 1) là nhỏ nhất. Chiết suất của các môi trường khác đều lơn hơn 1.

Chiết suất tỉ đối: Là tỷ lệ chiết suất giữa hai môi trường khác nhau mà ánh sáng đang xét truyền qua.

Công thức: N21 = N2/ N1 = V1/ V2

– Khi đi qua hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số của sin góc tới i và sin góc khúc xạ r không đổi

sin i / sin r = N21= N2/ N1

Một số điểm cần phải lưu ý

– Nguồn sáng: là vật phát ra tia sáng bao gồm nguồn trực tiếp (mặt trời, đèn,…) và nguồn gián tiếp (nguồn nhận ánh sáng và phản lại ánh sáng vào mắt ta)

– Mắt ta nhìn thấy vật khi có ánh sáng từ vật trực tiếp đến măt hoặc khúc xạ ánh sáng đến mắt ta.

– Mắt nhìn vật và mắt nhìn ảnh

+ Nếu giữa mắt và vật chung một môi trường và có ánh sáng đi từ vật đến mắt, thì mắt nhìn vật.

+ Nếu giữa mắt và vật khác môi trường thì khi đó, ta nhìn thấy ảnh.

– Các dựng ảnh của vật: Để vẽ ảnh của điểm, ta phải vẽ hai tia; tia tới vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng và một tia tới có góc bất kỳ giao của hai tia khúc xạ là ảnh của vật

– Khi hai tia cắt nhau trực tiếp thì ta nhận được ảnh thật, khi hai tia không giao nhau trực tiếp thì là ảnh ảo. Ảnh ảo được vẽ bằng nét gạch đứt.

– Góc lệch D: là góc tạo bởi phương của tia tới và tia khúc xạ.

Nếu mặc phân cách hai môi trường là hình câu, pháp tuyến được xác định là đường thẳng nối điểm tới với tâm cầu.

– Công thức gần đúng: với các góc rất nhỏ (<100) có thể lấy gần đúng:

tan i≈sin i≈i (i lấy theo radian)

Xác định ảnh của một vật qua lưỡng chất phẳng

Khái niệm về lưỡng chất phẳng: lưỡng chất phẳng là hai môi trường có chiết suất n1 và n2.

Phương pháp xác định ảnh qua lưỡng chất phẳng:

– Đặt d= SH: là khoảng cách đo từ mặt phân cách đến vật.

– Đặt d’=S’H: là khoảng cách đo từ mặt phân cách đến ảnh.

{∆SHI:tan i= HI.SH→sin i = HI.d ∆S’HI:tan r= HI.S’H→ sin r = HI.d Vậy: sin i / sin r = d’ / d

Ta có: chúng tôi i = chúng tôi r → sin i/ sin r = N2/ N1 Vậy: d’ / d = N2 / N1

– Khái niệm về bán mặt song song: là lớp môi trường trong suốt, giới hạn bởi hai mặt phẳng song song với nhau.

– Tính chất của bán mặt song song:

+ Tia ló ra môi trường luôn với tia tới và bị lệch ra khỏi phương ban đầu.

+ Độ lớn của vật và ảnh bằng nhau.

+ Độ dời ảnh: Gọi S’ là anh của S qua bán mặt, độ dời ảnh là: δ=SS’

Ta có: δ = SS’= II’ = IH – I’H = e – I’H

Mà: JH = I’H.tan i = chúng tôi r hay I’H.sin i = chúng tôi r

→ IHI’H = sin chúng tôi r = n ⟹I’H = IH.n = e.n

Vậy: δ = SS’ = e.(1-1n)

Chú ý: Khoảng dời ảnh δ không bị phụ thuốc với vị trí đặt vật. Ảnh luôn dời theo chiều của ánh sáng tới.

– Độ dời ngang của tia sáng

Khi tia sáng đi qua bán mặt song song thì không đổi phương, nhưng có dời ngang. Độ dời ngang của tia sáng là khoảng cách của tia tới và tia ló: d = IM

Xét: ΔIJM: d = IM = IJ.sin⁡(i-r)

Ta có ΔIJN: cos r = INIJ⟶IJ=INcos r = chúng tôi r

Vậy: d = e.sin⁡(i-r).cos r

– Định nghĩa của phản xạ toàn phần: phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách của hai môi trường trong suốt.

– Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần:

+ Tia sáng chiếu tới phải truyền từ môi trường có chiết quang hơn, sang môi trường có chiếc quang kém

+ Góc tới i ≤ igh (igh là góc giới hạn toàn phần)

Trong đó: Sin igh = 1 /N

Để học tốt khúc xạ ánh sáng cần phải nắm rõ những dạng, những lý thuyết trên rồi áp dụng vào các bài tập. Gia Sư Việt hi vọng những chia sẻ vừa rồi sẽ giúp các em nắm bắt toàn bộ những khái niệm, ứng dụng và làm bài tập về Khúc xạ ánh sáng hiệu quả nhất.

♦ Làm sao để học tốt chuyên đề “Điên nặng” môn Vật lý lớp 12?

♦ Dao động cơ học là gì? Kinh nghiệm làm bài thi về Dao động cơ

Tr ường THCS Mỹ An Giáo án Lý 7 tiết 4

– Qua TN để nghiên cứu.

– Đường đi của tia sáng phản xạ trên gương phẳng.

– Xác định tia tới, tia phản xạ, góc tới, góc phản xạ trong mỗi TN.

– Phát biểu định luật phản xạ ánh sáng.

– Biết vận dụng định luật phản xạ ánh sáng để thay đổi hướng đi của tia sáng theo ý muốn.

– Trung thực, tỉ mỉ, cẩn thận khi làm TN.

– Có tinh thần phối hợp với bạn trong hoạt động chung của nhóm.

– Chuẩn bị bảng phụ của phần II.2 , bảng phụ bài tập 4.2.

– Bảng phụ hình 4.4 SGK trang 14.

Nội dung

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ + giới thiệu bài mới (5 phút)

– Thế nào là vùng bóng tối, bóng tối ,vùng bóng nữa tối, bóng nữa tối ?

– Hiện tượng nhật thực xảy ra khi nào? Thế nào là nhật thực toàn phần, nhật thực một phần ?

– Khi nào có nguyệt thực ?

– 1 HS lên bảng làm BT 3.1, 3.2 trong SBT trang 5.

– GV Đặt vấn đề: dùng gương như thế nào để có thể điều khiển tia sáng theo ý muốn của mình và giới thiệu bài mới.

-1 HS trả lời 3 câu hỏi của GV.

+ Bóng tối :Trên màn chắn phía sau vật cản có một vùng không nhận được ánh sáng nguồn tới gọi là bóng tối.

+ Bóng nữa tối :Trên màn chắn phía sau vật cản có một phần chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng tới gọi là bóng nửa tối.

+ Nhật thực toàn phần : (hay một phần) quan sát được ở chổ có bóng tối ( hay bóng nửa tối) của Mặt Trăng trên Trái Đất.

– 1 HS lên bảng làm BT

– HS dự đoán và trả lời

– HS tiếp thu và ghi tựa bài mới.

Hoạt động 2: Giáo viên đưa ra khái niệm gương phẳng (5 phút)

Quan sát : Hình ảnh ta quan sát được trong gương gọi là ảnh của vật tạo bởi gương phẳng.

Gương phẳng : Là một mặt phẳng nhẵn bóng.

– GV yêu cầu HS cầm gương lên soi và nói xem đã nhìn thấy gì trong gương.

– GV thông báo: ảnh của vật tạo bởi gương.

– Yêu cầu HS nhận xét xem mặt gương có đặc điểm gì?

– GV uốn nắn câu trả lời và đi đến kết luận về gương phẳng cho HS ghi vào vơ.

Hoạt động 3: Hình thành khái niệm về sự phản xạ ánh sáng (7 phút)

– Tia tới truyền tới mặt gương phẳng, bị hắt lại theo một hướng xác định gọi là hiện tượng phản xạ ánh sáng.

– Tia sáng truyền tới gương là tia tới , tia sáng hắt lại là tia phản xạ.

– GV hướng dẫn HS cách tiến hành thí nghiệm.

– GV phát dụng cụ thí nghiệm cho các nhóm.

– Gọi 1 đại diện nhóm báo cáo kết quả thí nghiệm.

– Dựa vào kết quả thí nghiệm yêu cầu HS phát biểu phần kết luận.

Hoạt động 4: Tìm hiểu qui luật về sự đổi hướng của tia sáng khi gặp gương (15 phút )

III/. Định luật phản xạ ánh sáng:

1. TN:

-Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tớivà pháp tuyến tại điểm tới.

– Góc phản xạ và góc tới luôn luôn bằng nhau.

– HS quan sát.

– HS tiếp th u thông tin.

— HS dự đoán mối quan hệ giữa góc tới và góc phản xạ.

– HS phát biểu và ghi vào vở H4.3 theo hướng dẫn của GV :Vẽ tia tới SI, pháp tuyến IN, và góc i.

– HS phát biểu kết luận.

– HS thực hiện C3 hoàn thành tia IR và góc r

Hoạt động 5: Phát biểu định lụât (3 phút)

3. Định luật phản xạ ánh sáng:

-Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương ở điểm tới.

– Yêu cầu HS phát biểu nội dung định luật phản xạ ánh sáng (cho HS nhắc lại nhiều lần và ghi vào vở ).

– HS phát biểu định luật và ghi vào vở.

Hoạt động 6: Vận dụng (8 phút)

– Cho HS đọc câu C4 và 1 em lên bảng vẽ tiếp tia phản xạ H4.4.

– GV cho HS đọc lại nội dung định luật phản xạ ánh sáng.

– GV treo bảng phụ bài tập 4.1, gọi 1 HS đọc đề.( HS hoạt động cá nhân)

– Cho HS đọc phần có thể em chưa biết .

Học bài: Trong vở và trong SGK .

Làm BT: 4.2, 4.3 SBT trang 6.

Xem trước bài: bài 5: ” Anh của một vật tạo bởi gương phẳng”.

Kinh nghiệm rút ra từ tiết dạy:

Gương soi thường dúng có mặt phẳng là…………….

A. Hình của một vật đó mà ta nhìn thấy trong gương.

B. Hình của một vật đó ở trong gương.

C. Bóng của vật đó.

D. Bóng của vật đó xuất hiện trong gương.

Sự phản xạ ánh sáng là hiện tương………………..một gương phẳng, bị hắt lại theo……………

A. tia sáng truyền tới; hương khác.

B. tia sáng truyền tới; một hướng xác định.

C. tia sáng gặp; hướng ngược lại.

D. ánh sáng chiếu vào; nhiều hướng khác.

B. tia tới và mặt gương.

C. tia tới và pháp tuyến với gương tại điểm tới.

B. Tia phản xạ và pháp tuyến với gương tại điểm tới.

C. Tia phản xạ và mặt phẳng gương.

A. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến với gương tại điểm tới.

C. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương.

D. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến với gương tại điểm tới, về phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới.: r=i

A. Góc phản xạ bằng gó c tới.

C. Góc phản xạ lớn hơn góc tới.

D. Góc tới lớn hơn góc phản xạ.

C â u 9 : Chiếu một tia tới lên một gương phẳng. Biết góc phản xạ i’= 30 0 H ã y tìm g ó c tạo bởi tia tới v à tia phản xạ.

treo thẳng đứng. Giữ nguyên tia tới, hỏi gương phải quay như thế nào

quanh điểm treo để tia phản xạ có hướng thẳng đứng xuống dưới.

B. Gương quay sang phải 45 0

C. Gương nghiêng sang trái 30 0

D. Gương phải nằm ngang.

C â u 11 : Trong hình b ê n, biết g ó c tới i=30 0 . Giữ nguy ê n tia tới SI,

muốn thu được tia phản xạ có hướng thẳng đứng từ dươí lên trên

thì ta phải quay gương quanh mép trên của nó theo chiều nào,

B. Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và đường pháp tuyến với gương tại điểm tới.

C. Tia phản xạ bằng tia tới.

1. D, 2. D, 3.A, 4. B, 5. C, 6. B. 7. D, 8. A, 9. B, 10. B, 11. C, 12. C,

13. Vẽ ảnh A’ của A qua gương, Nối B với A’ cắt gương tại một điểm đó là điểm tới I, tia IB là tia phản xạ. Nối A với I ta được tia tới AI.

14:Vẽ tia phân giác của góc giữa tia tới và tia phản xạ, sau đó vẽ mặt gương vuông góc với tia ph â n gi á c tr ê n.

Giáo Giáo viên: Trương Phúc Lộc Trang: