1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1.1. Sự khúc xạ ánh sáng là gì?
Đây có thể là một khái niệm khá mới đối với nhiều học sinh, vì nó là một kiến thức khá khó trong môn vật lý. Vậy khúc xạ ánh sáng là gì? Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng chùm sáng đột ngột đổi hướng khi đi qua hai bề mặt ngăn cách hai môi trường truyền ánh sáng. Điều này cũng có thể được coi là một sự thay đổi trong vận tốc, khiến ánh sáng bị bẻ cong khi nó truyền qua các phương tiện khác nhau.
Đôi mắt của chúng ta cũng dựa vào hiện tượng này để hội tụ ánh sáng khi nhìn vào võng mạc.
1.2. Lý do khúc xạ ánh sáng
Khi ánh sáng chiếu vào các phương tiện khác nhau, nó sẽ tạo ra các tốc độ khác nhau, điều này chứng tỏ rằng phương tiện là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến ánh sáng. Sự khúc xạ ánh sáng xảy ra vì hai lý do:
– Thay đổi tốc độ: Khi ánh sáng bị khúc xạ (bẻ cong) nhiều hơn, nó sẽ tăng tốc hoặc chậm lại.
– Góc của tia sáng tới: độ khúc xạ của tia sáng cũng lớn hơn khi đi vào một góc lớn hơn. Nhưng khi ánh sáng đi vào môi trường ở góc 90 ° so với bề mặt bình thường, ánh sáng sẽ chuyển động chậm lại và không đổi hướng.
2. Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng
Theo Định luật Snell: Định luật chuyển hướng của ánh sáng xảy ra khi ánh sáng đi qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau, được tính theo công thức đặc trưng của hiện tượng khúc xạ.
Luật sẽ có dạng:
Tùy thuộc vào tính chất của hai môi trường, chiết suất tương đối $ frac {n_ {2}} {n_ {1}} $ của môi trường chứa ánh sáng khúc xạ so với môi trường ánh sáng tới 1, được gọi là môi trường 2 , vẫn không thay đổi.
Tỉ số nhỏ hơn 1: góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới => Môi trường khúc xạ 1 không bằng 2 (lúc này góc tới phải nhỏ hơn góc khúc xạ tới hạn, và nếu lớn hơn phản xạ toàn phần, không khúc xạ).
Tỉ số nhỏ hơn 1: góc khúc xạ lớn hơn góc tới => môi trường khúc xạ 1 nhiều hơn môi trường khúc xạ quang 2.
Ví dụ 1: Tia sáng được bắn từ không khí vào nước có chiết suất $ n = frac {4} {3} $. Nếu góc khúc xạ là 400 thì góc tới i là bao nhiêu?
A. 200
b. 400
c. 600
d. 800
Giải pháp:
sini = n.sinr => sin i = $ frac {4} {3} $. sin400 => Tôi 58059 ‘
Câu trả lời c
Ví dụ 2: Góc tới là 120 và góc khúc xạ là 80, vì ánh sáng truyền từ môi trường a đến b. Tốc độ ánh sáng trong môi trường b là 2,8.108 m / s. Trong môi trường a, tốc độ ánh sáng là bao nhiêu?
A. 1,18,105 km / s
b. 2,18.105 km / s
c. 3,18,105 km / s
d. 4,18,105 km / s
Câu trả lời d
3. Chỉ số khúc xạ của môi trường
3.1. Chỉ số khúc xạ tuyệt đối
Đây là chiết suất tương đối trong môi trường chân không
Chỉ số khúc xạ tương đối của một môi trường đối với chân không là chỉ số khúc xạ tuyệt đối trong môi trường đó
$ n = frac {c} {v} $
Gọi n là chiết suất của môi trường, c là tốc độ ánh sáng trong chân không và v là tốc độ ánh sáng trong môi trường đang xét
3.2. Chỉ số khúc xạ tương đối
Công thức cho chỉ số khúc xạ tương đối là $ n_ {21} frac {v_ {1}} {v_ {2}} $
3.3 Mối quan hệ giữa chiết suất tương đối và tốc độ ánh sáng
Chúng tôi có các mối quan hệ sau:
$ frac {n_ {2}} {n_ {1}} = left | frac {v_ {1}} {v_ {2}} right |, n = frac {c} {v} $,
Gọi c là tốc độ ánh sáng trong chân không và v là tốc độ trong môi trường đang xét.
4. Các ứng dụng của hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Đây sẽ là một hiện tượng trong đó các nhà khoa học sản xuất thấu kính phục vụ nghiên cứu và cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như:
-
ống kính: bao gồm các ống kính sau
-
Kính lúp: giúp mắt thường nhìn thấy những vật nhỏ mà bình thường không nhìn thấy được
Thấu kính hội tụ: Mỗi chùm ánh sáng đi ra và rời đi, tạo thành các tia song song và khuếch tán.
-
Lăng kính
Khúc xạ giúp chúng ta có các loại kính như kính hiển vi, kính thiên văn, v.v. để có thể quan sát tế bào hoặc vi khuẩn, các vật thể cực nhỏ và thậm chí quan sát các hành tinh trong vũ trụ.
5. Khả năng đảo ngược của Vận tải nhẹ
Ánh sáng truyền theo hướng ngược lại
Từ đó chúng tôi có công thức:
$ n_ {12} = frac {1} {n_ {21}} $
6. Đồ thị bài tập khúc xạ ánh sáng
Câu 1: Câu nào đúng
A. Vùng không gian trước gương, để vật trong khoảng này là trường nhìn của gương, dù đặt ở đâu thì mắt cũng có thể nhìn thấy ảnh của vật qua gương
b. Nếu gương cầu lồi và gương phẳng có cùng kích thước cạnh và cùng vị trí đặt mắt thì trường nhìn của chúng có cùng kích thước
c. Kích thước gương và vị trí của mắt phụ thuộc vào kích thước của trường nhìn
d. Vị trí của mắt không phụ thuộc vào kích thước của quả cầu
Câu 2: Một môi trường có chiết suất tuyệt đối
A. Chiết suất tương đối của môi trường trong không khí
b. Cho biết ánh sáng sẽ bị khúc xạ nhiều hay ít
c. Cho biết tốc độ ánh sáng trong môi trường này nhanh hơn trong chân không bao nhiêu lần
d. là chiết suất tương đối của chân không
Câu 3: Trong hai môi trường, chiết suất tỉ đối là
A. Tỉ số giữa góc tới và góc khúc xạ
b.Tỷ số giữa góc khúc xạ và góc tới
c. Góc khúc xạ càng lớn thì góc khúc xạ càng nhỏ
d. Ánh sáng bị khúc xạ khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác bằng bao nhiêu?
Phần 4: Tại chỗ giao nhau của hai phương tiện, khi một tia sáng truyền từ phương tiện trong suốt này sang phương tiện trong suốt kia
A. Phản xạ và khúc xạ có thể không xảy ra
b. Không khúc xạ, có phản xạ
c. Không có phản xạ, chỉ có khúc xạ
d. Cả phản xạ và khúc xạ
Phần 5: Trên một tấm song song, một chùm ánh sáng bắn ra ngoài không khí
A. Có hoặc không có ánh sáng
b. Tia tới vuông góc với tia tới
c. Bảng điều khiển song song
d. Tia tới song song với lớp
Phần 6: Phát triển Định luật khúc xạ ánh sáng
A. Trong cùng một mặt phẳng tới, tia khúc xạ và tia tới đồng dạng
b. So với pháp tuyến của điểm tới, tia khúc xạ và tia tới nằm cùng phía
c. Theo hàm số bậc nhất, góc tới và góc khúc xạ có quan hệ với nhau
d. Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
Phần 7: Trong một tấm thủy tinh, ánh sáng từ không khí có góc tới 600 độ và ánh sáng khúc xạ vuông góc với ánh sáng phản xạ. c = 3.108 m / s là tốc độ ánh sáng trong không khí. Do đó, tốc độ ánh sáng trong tấm kính là
a.3.108m / s
b. 6.108m / s
c.108m / s
d. Không thể tính toán
Phần 8: Từ nước đến ánh sáng đơn sắc có góc chiếu tới không khí
A. Luôn có ánh sáng
b. Cường độ sáng của ánh sáng tới bằng cường độ sáng của ánh sáng phát ra không khí
c. Có thể không có ánh sáng trong không khí
d. Luôn có tia khúc xạ và tia phản xạ ở mặt phân cách
Phần 9: Cáp quang làm bằng
A. Kim loại
b.Polymer
c. kính
d. Hợp kim
Phần 10: Phản xạ toàn phần bên trong là ánh sáng phải đến từ bất kỳ phương tiện nào có thể phản xạ toàn bộ
A. Góc tới nhỏ hơn góc tới hạn và môi trường có chiết suất cao hơn ngược lại với môi trường có chiết suất thấp hơn
b. Góc tới của môi trường có chiết suất cao lớn hơn góc tới của môi trường chiết suất thấp
c. Góc tới lớn hơn góc tới hạn
d. Góc tới nhỏ hơn góc tới hạn và chiết suất thấp hơn môi trường có chiết suất cao
Phần 11: Ảo giác được hiểu là
A. Định luật khúc xạ ánh sáng
b. Định luật phản xạ ánh sáng
c. Tính minh bạch và khả năng đảo ngược
d. phản ánh tổng thể bên trong
Phần 12: Tuyên bố không chính xác về phản xạ toàn phần
A. Giao diện giữa hai phương tiện diễn ra
b. Góc tới bằng góc phản xạ
c. Cường độ của ánh sáng tới bằng cường độ sáng của ánh sáng phản xạ thì bằng
d. Phản xạ toàn phần xảy ra trong một số điều kiện nhất định và phản xạ đặc trưng xảy ra ở mọi góc tới
Phần 13: Có một công thức cho góc nghiêng nhỏ nhất của hình lăng trụ
A. sin (dmin + a) = nsin2 (dmin + a) a
b. sin = nsin2.2sin (dmin + a) a
c.sin = nsin2.2 (d + a) n.sina
d.sinmin = sin2.2
Phần 14: Tuyên bố về lăng kính là
A. Một lăng trụ có thiết diện thẳng là tam giác và là một chất trong suốt giống như lăng trụ đứng.
b. Góc khúc xạ luôn nhỏ hơn 90 độ của lăng kính
c. Qua tia phân giác của góc khúc xạ, hai mặt bên của lăng kính luôn đối xứng nhau
d. Ánh sáng đi qua tất cả các lăng kính chỉ sử dụng hai mặt.
Phần 15: Bevel d = a (n – 1), có một công thức cho:
A. Lăng kính phản chiếu toàn bộ
b. Tia sáng chiếu vào lăng kính, góc tới rất nhỏ
c. Tất cả các trường hợp
d. Góc khúc xạ và góc tới đều nhỏ.
Phần 16: Mặt bên của lăng kính truyền ánh sáng:
A. Luôn có ánh sáng
b.Có ánh sáng ở đáy lăng kính
c. Có ánh sáng ở đỉnh của lăng kính
d. Đáy lăng kính có tia ẩn so với tia tới
Phần 17: Tia góc qua lăng kính hình nêm:
A. Góc khúc xạ không phụ thuộc vào
b. Chỉ mục lăng kính độc lập
c. Góc tới của chùm tia tới phụ thuộc vào
d. Góc khúc xạ phụ thuộc vào
Phần 18: Chỉ số Chống cháy $ n = frac {4} {3} $ khi ánh sáng truyền từ không khí sang nước. Nếu góc khúc xạ r = 300 thì góc tới i (làm tròn)
A. 200
b. 360 độ
c. 420
d. 450
Tiết 19: Vật liệu chịu lửa n = 1,5, dày 6cm là một mặt phẳng song song trong không khí. s là vân sáng cách bản 20cm. Ảnh s ‘là ảnh của s ở một khoảng cách từ mặt phẳng song song
10 cm
b.14cm
c. 18 cm
d. 22 cm
Câu 20: Trong môi trường có chiết suất n, góc tới i là tani = n, và ánh sáng đơn sắc được chiếu vào không khí. Ánh sáng phản xạ có quan hệ như thế nào với khoảng cách?
A. Song song
b. Góc với nhau 60 độ
c. dọc
d. Góc 30 độ với nhau
Trả lời:
1.b
2.c
3.d
4.d
5.b
6.c
7.b
8.a
9.a
10.c
11.a
12.d
13.c
14.a
15.b
16. ngày
17.b
18.c
19.c
20.c
Khúc xạ là một chương khá nặng trong chương trình học vật lý lớp 11 và có rất nhiều điều cần nhớ. Trong bài giảng tiếp theo thầy nguyen huy tien sẽ hệ thống lại toàn bộ kiến thức của chương bao gồm: lý thuyết, công thức và các dạng bài tập thường gặp. Chú ý đến giáo viên trong lớp!
Tôi muốn chia sẻ tất cả những gì tôi biết về Định luật khúc xạ ánh sáng với học sinh của mình. Hi vọng bài viết này sẽ giúp các bạn nắm được kiến thức và nắm vững các dạng bài tập. Để đọc thêm nhiều kiến thức vật lý hay, hãy truy cập vuihoc.vn nhé!
-
-