Bài giảng Vật lý 11 - Bài 26: Khúc xạ ánh sáng - Năm học 2022-2023 - Nhóm 1 - Trường THPT Nguyễn Du

CHÀO CÁC EM ĐÃ THAM GIA 
GIỜ HỌC VẬT LÝ 
PHẦN II. QUANG HÌNH HỌC 
+ Nghiên cứu sự truyền ánh sáng qua các môi trường trong suốt và sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học 
+ Tìm hiểu các dụng cụ quang học dùng trong khoa học và đời sống 
CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Nội dung chính của chương VI 
I. Khúc xạ ánh sáng 
 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 
 2. Định luật khúc xạ ánh sáng 
 3. Chiết suất của môi trường 
 4. Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng 
II. Phản xạ toàn phần 
 1. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
 2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
 3. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần 
Bài 26. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG 
Nội dung chính của bài 
I. Sự khúc xạ ánh sáng 
 1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng 
 2. Định luật khúc xạ ánh sáng 
II. Chiết suất của môi trường 
 1. Chiết suất tỉ đối 
 2. Chiết suất tuyệt đối 
III. Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng 
Ôn lại kiến thức đã học 
3. Tia sáng: Là đường truyền ánh sáng 
Ký hiệu: 
5. Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo một đường thẳng. 
1. Môi trường truyền sáng (Môi trường trong suốt): Là môi trường cho ánh sáng truyền qua 
4. Chùm sáng: Là tập hợp của nhiều tia sáng. Có 3 trường hợp 
2. Vật sáng : Là vật phát ra ánh sáng. Gồm nguồn sáng và vật được chiếu sáng 
Chùm sáng phân kỳ 
Chùm sáng hội tụ 
Chùm sáng song song 
6. Hiện tượng phản xạ ánh sáng 
b. Các khái niệm: 
- Mặt phản xạ: Mặt tia sáng bị phản xạ 
- Tia tới: Phần ánh sáng tới (SI) 
- Điểm tới: Điểm tia tới gặp mặt phản xạ (I) 
- Tia phản xạ: Phần ánh sáng phản xạ (IR) 
- Pháp tuyến tại điểm tới: Đường thẳng vuông góc với mặt phản xạ tại điểm tới (IN) 
S 
R 
I 
N 
i 
i' 
- Mặt phẳng tới: Mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới 
- Góc tới: Góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến tại điểm tới (i) 
- Góc phản xạ: Góc tạo bởi tia phản xạ và pháp tuyến tại điểm tới (i’) 
a. Định nghĩa: Là hiện tượng tia sáng bị hắt trở lại môi trường cũ khi gặp bề mặt một vật hoặc gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt 
S 
R 
I 
N 
i 
i' 
c. Định luật phản xạ ánh sáng: 
- Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới 
- Góc phản xạ bằng góc tới: i’ = i 
d. Cách vẽ tia phản xạ: 3 bước 
- Bước 1: Vẽ pháp tuyến tại điểm tới và xác định mặt phẳng tới 
- Bước 2: Xác định góc tới 
- Bước 3: Vẽ về phía bên kia pháp tuyến một góc bằng góc tới, ta được tia phản xạ 
S 
R 
I 
N 
i 
i' 
7. Gương phẳng (Định nghĩa, đường truyền AS, ảnh của vật cho bởi gương phẳng) 
8. Gương cầu (Định nghĩa, đường truyền AS, ảnh của vật cho bởi gương cầu) 
I. Sự khúc xạ ánh sáng 
Xét một tia sáng truyền trong một môi trường đến mặt phân cách với môi trường trong suốt khác 
+ Một phần tia sáng phản xạ trở lại môi trường cũ 
+ Một phần tia sáng truyền vào môi trường mới và bị đổi phương (gãy khúc) ở mặt phân cách 
1. Định nghĩa: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy khúc) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau 
R 
K 
I 
2 
1 
S 
Khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, tia sáng truyền tiếp như thế nào? 
Hãy phát biểu định nghĩa về hiện tượng khúc xạ ánh sáng? 
Ta chỉ xét phần ánh sáng truyền tiếp vào môi trường mới, phần khúc xạ 
2. Các khái niệm 
- Tia tới: Phần ánh sáng tới (SI) 
- Điểm tới: Điểm tia tới gặp mặt phân cách (I) 
- Tia khúc xạ: Phần ánh sáng khúc xạ (IK) 
- Pháp tuyến tại điểm tới: Đường thẳng vuông góc với mặt phân cách tại điểm tới (NN’) 
- Mặt phẳng tới: Mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến tại điểm tới 
- Góc tới: Góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến tại điểm tới (i) 
- Góc khúc xạ: Góc tạo bởi tia khúc xạ và pháp tuyến tại điểm tới (r) 
i 
r 
K 
N’ 
N 
I 
2 
1 
S 
Chúng ta hãy tìm hiểu các khái niệm có liên quan 
Tia tới và tia khúc xạ liên hệ với nhau như thế nào? 
Thí nghiệm 
Góc khúc xạ phụ thuộc vào góc tới như thế nào? 
39 0 
Đồ thị có dạng một đường thẳng với mọi giá trị của i 
=> sinr tỉ lệ thuận với sini 
hay 
Góc khúc xạ phụ thuộc vào góc tới như thế nào? 
3. Định luật khúc xạ ánh sáng: 
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới . 
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi 
Hãy phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? 
Giá trị không đổi trong định luật khúc xạ ánh sáng có ý nghĩa như thế nào? 
II. Chiết suất của môi trường: 
1. Chiết suất tỷ đối: 
Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ 
được gọi là chiết suất tỷ đối của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới), ký hiệu n 21 
+ Công thức định luật khúc xạ ánh sáng: 
- Nếu n 21 > 1 thì r < i: Môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1) 
- Nếu n 21 i: Môi trường (2) chiết quang kém hơn môi trường (1) 
2. Chiết suất tuyệt đối: 
+ Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỷ đối của môi trường đó với chân không, ký hiệu n 
+ Chiết suất tuyệt đối của một số môi trường: (Bảng 26.2 – SGK) 
+ Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1: n 1 
+ Chiết suất tuyệt đối của môi trường 2: n 2 
+ Chiết suất tỷ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1: 
Số cặp môi trường trong suốt lớn hơn số môi trường trong suốt. Làm thế nào để có ít số liệu nhất? 
Vậy: Môi trường trong suốt nào có chiết suất tuyệt đối lớn hơn thì chiết quang hơn 
Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng 
Hoặc: n 1 sini = n 2 sinr 
Chiết suất tỷ đối giữa hai môi trường được tính như thế nào? 
Môi trường trong suốt như thế nào sẽ chiết quang hơn môi trường trong suốt khác? 
3. Cách vẽ tia khúc xạ: 
- Bước 1: Vẽ pháp tuyến tại điểm tới và xác định mặt phẳng tới 
- Bước 2: Xác định góc tới (trị số) 
- Bước 3: Tính góc khúc xạ và vẽ về phía bên kia pháp tuyến một góc bằng góc khúc xạ ta được tia khúc xạ 
Chú ý : 
+ Nếu n 2 > n 1 (môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1) thì góc khúc xạ r < góc tới i 
+ Nếu n 2 góc tới i 
Để vẽ được tia khúc xạ, ta phải làm như thế nào? 
i 
r 
K 
N’ 
N 
I 
2 
1 
S 
3 bước 
III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng: 
A 
B 
n 
n 1 
n 2 
n 3 
n 
+ Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó. 
+ Chiết suất tỷ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1: 
+ Chiết suất tỷ đối của môi trường 1 đối với môi trường 2: 
Vậy: 
Bắn thế nào để mũi tên trúng con cá? 
Củng cố bài học 
Củng cố bài học 
Tia sáng bị bẻ cong khi truyền liên tiếp qua các môi trường trong suốt khác nhau có chiết suất tăng dần 
Củng cố bài học 
Nội dung tự học 
1. Ôn tập nội dung bài đã học 
+ Ôn tập những kiến thức đã học ở THCS về quang hình học 
+ Hiện tượng khúc xạ ánh sáng: Định nghĩa 
+ Định luật khúc xạ ánh sáng (Các khái niệm, định luật, cách vẽ tia khúc xạ) 
+ Chiết suất của môi trường trong suốt (Chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỷ đối, ý nghĩa) 
+ Tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng 
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập 
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo: 
Bài 27: Phản xạ toàn phần 
+ Các nội dung chính của bài 
+ Các nội dung đó như thế nào 
Biết cách học là đủ chứng tỏ bạn thông thái