Ứng Dụng Định Luật Truyền Thẳng Của Ánh Sáng Sgk / Top 9 # Xem Nhiều Nhất & Mới Nhất 2/2023 # Top View | 2atlantic.edu.vn

Những Ứng Dụng Của Định Luật “Truyền Thẳng Ánh Sáng”

“Trong một môi trường trong suốt, đồng đều, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng” : Rất ngắn gọn, rất xúc tích, đó là nội dung của định luật truyền thẳng ánh sáng.

Ngoài ra ta có thể vận dụng đặc điểm về sự truyền thẳng của ánh sáng để giải thích nhiều hiện tượng lí thú khác trong tự nhiên.

Hãy bắt đầu từ “bóng tối” và “bóng nửa tối” …

Bóng tối là gì ? Đặt một nguồn sáng nhỏ S (như bóng đèn, ngọn nến) trước một màn chắn (có thể là bức tường chẳng hạn), trong khoảng từ nguồn sáng đến màn chắn đặt một vật cản ánh sáng (như tấm bìa cứng), quan sát trên màn chắn ta thấy có một phần không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng chiếu tới phần đó gọi là bóng tối .

Bóng nửa tối là gì? Nếu nguồn sáng là rộng như ngọn lửa chẳng hạn, quan sát trên màn chắn ta thấy ngoài là bóng tối còn có một phần không tối hoàn toàn bao xung quanh, phần này chỉ nhận được ánh sáng từ một phần của nguồn sáng chiếu tới gọi là bóng nửa tối.

Trên hình bên là nghệ thuật tạo bóng bàn tay.

… Cùng định luật đi vào cuộc sống

Trên một thửa ruộng người ta cắm 3 cái cọc thẳng đứng. Nếu trong tay không có một dụng cụ nào, làm thế nào để xác định 3 cái cọc đó có thẳng hàng hay không?

Đơn giản quá, những người nông dân vẫn thường làm mà: Nheo một mắt và nhìn bằng mắt kia trước một cọc (đầu tiên) ngắm thẳng theo hướng của 2 cái cọc còn lại, nếu 2 cọc còn lại bị cọc đầu tiên che khuất thì cả 3 cọc đã thẳng hàng. Đó là một hệ quả rút ra từ định luật truyền thẳng ánh sáng đấy!

Còn các bác thợ mộc thì sao? Những người thợ mộc khi bào những thanh gỗ thẳng, thỉnh thoảng họ lại nâng một đầu thanh gỗ lên để ngắm. Làm như vậy có tác dụng gì ? Nguyên tắc của cách làm này đã dựa trên kiến thức vật lí nào? Bây giờ thì bạn cũng biết rồi: Người thợ mộc nâng một đầu thanh gỗ lên để ngắm nhằm mục đích kiểm tra xem mặt gỗ bào đã phẳng chưa. Nguyên tắc của cách làm này dựa trên định luật truyền thẳng của ánh sáng.

Đơn giản quá, việc lắp đặt bóng đèn thắp sáng trong các lớp học phải thỏa mãn ba yêu cầu sau: Phải đủ độ sáng cần thiết; Học sinh ngồi ở dưới không bị chói khi nhìn lên bảng đen và tránh các bóng tối và bóng nửa tối trên trang giấy mà tay học sinh viết bài có thể tạo ra. Trong ba yêu cầu trên, một bóng đèn lớn chỉ có thể thỏa mãn yêu cầu thứ nhất mà không thỏa mãn được hai yêu cầu còn lại. Trong khi đó, nếu dùng nhiều bóng đèn lắp ở những vị trí thích hợp sẽ thỏa mãn được cả ba yêu cầu. Đó chính là lý do giải thích vì sao trong lớp học người ta thường lắp nhiều bóng đèn ở các vị trí khác nhau.

… Cùng định luật đi vào vũ trụ bao la Nhật thực và nguyệt thực chỉ là hai hiện tượng tự nhiên gần với ta nhất mà khi giải thích, cần phải có kiến thức về sự truyền thẳng ánh sáng, bóng tối và bóng nửa tối …

Mặt trời chiếu sáng Mặt trăng và Trái Đất, khi Mặt trời, Mặt trăng và Trái đất cùng nằm trên đường thẳng, Mặt trăng ở giữa thì trên Trái đất xuất hiện bóng tối và bóng nửa tối. Một số nơi trên Trái Đất sẽ quan sát thấy nhật thực.

Trong khi xảy ra hiện tượng nhật thực, chỉ có những người đứng trong vùng bóng tối của Mặt trăng trên Trái đất và những người đứng trong vùng lân cận (vùng bóng nửa tối) mới có thể quan sát được hiện tượng. Những người không đứng trong những vùng này thì không thể quan sát được hiện tượng nhật thực.

Nguyệt thực: Mặt trời chiếu sáng Mặt trăng. Đứng từ Trái đất về ban đêm ta nhìn thấy ánh sáng phản chiếu từ Mặt trăng. Khi Mặt trăng bị Trái Đất che khuất, nó không được Mặt trời chiếu sáng nữa, lúc đó ta không nhìn thấy Mặt trăng, ta nói là có nguyệt thực.

nguồn: st trên internet

Định Luật Phản Xạ Ánh Sáng

Khi ánh sáng tiếp xúc với một vật cản bất kỳ sẽ xuất hiện 2 trường hợp là khúc xạ ánh sáng và phản xạ ánh sáng. Trong bài viết này mình sẽ giới thiệu những nội dung chính trong định luật phản xạ ánh sáng.

Phản xạ ánh sáng là gì?

Khi một tia sáng chiếu vào bất kỳ vật thể nào, thì tia sáng đó bị chiếu ngược lại hoàn toàn, hiện tượng này được gọi là phản xạ ánh sáng. Các vật thể có bề mặt sáng bóng hoặc được đánh bóng phản chiếu nhiều ánh sáng hơn so với các vật thể có bề mặt xỉn màu hoặc không được đánh bóng. Bạc là kim loại phản xạ ánh sáng tốt nhất. Đây là lý do tại sao gương máy bay được tạo ra bằng cách đặt một lớp kim loại bạc mỏng ở một mặt của tấm kính phẳng.

Phân loại phản xạ ánh sáng

Có 2 loại phản xạ ánh sáng là phản xạ thường xuyên và phản xạ khuếch tán của ánh sáng.

Phản xạ thường xuyên

Một chùm ánh sáng tới song song được phản xạ ngược lại song song theo một hướng. Trong trường hợp này, các tia tới song song vẫn song song ngay cả sau khi phản xạ, chỉ đi theo một hướng và nó xuất hiện từ các bề mặt nhẵn như gương phẳng hoặc bề mặt kim loại có độ bóng cao. Do đó, một gương phẳng tạo ra sự phản xạ ánh sáng thường xuyên. Do góc tới và góc phản xạ là gần bằng hoặc bằng nhau, nên một chùm tia song song rơi trên một bề mặt nhẵn chỉ được phản xạ dưới dạng một chùm tia sáng song song theo một hướng.

Phản xạ khuếch tán

Một chùm ánh sáng tới song song được phản xạ theo các hướng khác nhau. Trong trường hợp này, các tia tới song song không tồn tại song song sau khi phản xạ, chúng bị tán xạ theo các hướng khác nhau. Nó còn được gọi là sự phản xạ hoặc tán xạ không đều. Thường thì các bề mặt gồ ghề như giấy, bìa cứng, phấn, bàn, ghế, tường và các vật kim loại chưa được đánh bóng. Vì, góc tới và góc phản xạ là khác nhau, các tia sáng song song rơi trên một bề mặt gồ ghề đi theo các hướng khác nhau.

Định luật phản xạ ánh sáng

Định luật phản xạ ánh sáng áp dụng cho cả gương phẳng cũng như gương cầu lồi, cầu lõm. Có 2 định luật phản xạ ánh sáng gồm:

Định luật phản xạ thứ nhất: Theo định luật thứ nhất, tia tới, tia phản xạ tất cả đều nằm trong cùng một mặt phẳng.

Định luật phản xạ thứ hai: Theo định luật thứ hai, góc phản xạ luôn bằng góc tới.

Ngoài ra, điều quan trọng cần lưu ý là khi một tia sáng chiếu trên bề mặt gương thì góc tới và góc phản xạ của một tia sáng như vậy sẽ bằng không. Tia sáng này sẽ được phản xạ ngược lại bằng với vật.

Đối tượng và hình ảnh trong phản xạ ánh sáng

Bất cứ thứ gì phát ra ánh sáng đều bị phản xạ bởi chính nó được gọi là một vật thể. Ví dụ, một bóng đèn, một ngọn nến, một cái cây, mặt trăng, ngôi sao…

Khi các tia sáng phát ra từ một vật thể được phản chiếu từ gương thì hình dạng quang học được tạo ra được gọi là hình ảnh. Ví dụ, khi chúng ta nhìn vào gương, chúng ta thấy hình ảnh khuôn mặt của chúng ta. Hình ảnh có hai loại, ảnh thật và ảnh ảo.

Hình ảnh thật: Hình ảnh có thể nhìn thấy trên màn hình được gọi là hình ảnh thực.

Ảnh ảo: Hình ảnh không thể thu được trên màn hình được gọi là ảnh ảo.

Đảo ngược phản xạ ánh sáng:

Khi chúng ta đứng trước gương và nâng tay phải thì hình ảnh được hình thành sẽ nâng bàn tay trái. Do đó, bên phải của cơ thể chúng ta trở thành bên trái trong hình ảnh của nó và bên trái của cơ thể chúng ta trở thành bên phải trong hình ảnh của nó trong gương.

Sự thay đổi các mặt của một đối tượng trong hình ảnh phản chiếu của nó được gọi là đảo ngược bên. Nó xảy ra do sự phản xạ của ánh sáng.

Kết luận: Phản xạ ánh sáng là hiện tượng quen thuộc trong tự nhiên và nó được ứng dụng rất nhiều trong thực tế.

Hiện Tượng Giao Thoa Ánh Sáng, Nhiễu Xạ Ánh Sáng, Tính Chất Sóng Của Ánh Sáng

Nhiễu xạ ánh sáng: là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản

Thông qua hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và hiện tượng giao thoa ánh sáng bạn có thể kết luận được ánh sáng có tính chất sóng.

3/ Cách xác định vị trí các vân sáng, vân tối trên màn quan sát: Nguồn sáng S phát ra chùm sáng đi qua hai khe hẹp S1; S$_{2 Gọi}$

a: là khoảng cách giữa hai nguồn S1S$_{2 }$

D: là khoảng cách từ hai nguồn S1S2 đến màn quan sát

OA = x: là vị trí của một vân sáng (tối) quan sát được

d1: khoảng cách từ nguồn S1 đến A

d2: khoảng cách từ nguồn S2 đến A

Chứng minh công thức giao thoa ánh sáng

a/ Vị trí vân sáng bậc k:

[x_{k}=kdfrac{lambda D}{a}]​

b/ Vị trí vân tối thứ k + 1

[{x’}_{k+1}=(k+dfrac{1}{2})dfrac{lambda D}{a}]​

Lưu ý: vân tối không có khái niệm bậc giao thoa 3/ Khoảng vân trong giao thoa ánh sáng Khoảng vân giao thoa (khoảng vân i) là khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp hoặc 2 vân tối liên tiếp.

Công thức tính khoảng vân i:

[i=dfrac{lambda D}{a}]​

4/ Ứng dụng hiện tượng giao thoa ánh sáng: ​

a: khoảng cách giữa hai nguồn giao thoa

D: khoảng cách từ hai nguồn giao thoa đến màn

i: khoảng vân

là các giá trị có thể đo đạc được trong quá trình thí nghiệm giao thoa ánh sáng, từ các giá trị trên bạn có thể xác định được bước sóng của các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau.

Thử tài của bạn? khi một ánh sáng màu đỏ truyền vào trong một môi trường nước màu xanh (blue) thì ta sẽ quan sát được mầu gì?

5/ Giao thoa ánh sáng trắng Thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng

Thí nghiệm ánh sáng dùng trong khe Yâng (Young) là ánh sáng đơn sắc nếu là ánh sáng trắng ta cũng thu được các hệ vân sáng tối xen kẽ nhau, nhưng phức tạp hơn rất nhiều, tuy nhiên vân trung tâm vẫn là vân sáng (cụ thể là ánh sáng trắng)

nguồn:vật lý phổ thông ôn thi quốc gia

Khái Niệm, Ứng Dụng &Amp; Hướng Dẫn Giải Bài Tập Khúc Xạ Ánh Sáng

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