Bài 25: Hiện Tượng Khúc Xạ Ánh Sáng

I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

1. Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

- Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường, được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

2. Một số khái niệm trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng:

Hình H25.3 mô tả một trường hợp tia sáng bị khúc xạ khi truyền qua mặt phân cách hai môi trường trong suốt.

- (1): môi trường tới, (2): môi trường khúc xạ.

- PQ: mặt phân cách

- I: điểm tới, SI: tia tới, IK: tia khúc xạ.

- NN’: pháp tuyến là đường vuông góc với mặt phân cách tại điểm tới.

- Góc i=ˆSIN

: góc tới, góc r=ˆKIN′

: góc khúc xạ.

- mp (SI, IN): mặt phẳng tới là mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến IN.

II. Quan hệ giữa tia tới và tia khúc xạ:

* Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.

* Khi tia tới xiên góc với mặt phân cách:

+ Tia sáng truyền từ không khí sang một môi trường trong suốt rắn hoặc lỏng thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

+ Tia sáng truyền được trong môi trường trong suốt rắn hoặc lỏng ra không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Khi tia tới vuông góc với mặt phân cách hai môi tường trong suốt, tia sáng truyền thẳng qua mặt phân cách, không bị khúc xạ.

III. Cách giải các dạng bài tập thường gặp:

1. Dựa vào hình vẽ, xác đinh tia tới và tia khúc xạ, góc tới và góc khúc xạ

Thông qua vẽ đường truyền tia sáng đi tới mặt phân cách giữa hai môi trường để xác định tia khúc xạ

2. So sánh đường truyền ánh sáng khi qua hai môi trường khác nhau, mối liên hệ tia tới và tia khúc xạ trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng

- Khi tia tới xiên góc với mặt phân cách:

+ Tia sáng truyền từ không khí sang một môi trường trong suốt rắn hoặc lỏng thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.

+ Tia sáng truyền được trong môi trường trong suốt rắn hoặc lỏng ra không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Bài tập luyện tập hiện tượng khúc xạ ánh sáng của trường Nguyễn Khuyến

Trắc nghiệm:

Câu 1: Hình H25.11 là phong cảnh dòng nước tại khu du lịch sinh thái Tràng An thuộc tỉnh Ninh Bình ở miền bắc nước ta. Dòng nước trong xanh đến mức ta có thể nhìn rõ được các loài thực vật phía dưới mặt nước. Hình ảnh các vật dưới dòng nước mà mắt ta thấy được là do các tia sáng nào tạo ra khi đến mắt ta ?

A. Các tia truyền thẳng từ vật đến mắt.

B. Các tia khúc xạ từ trong nước ra không khí.

C. Các tia phản xạ tại mặt nước.

D. Các tia khúc xạ từ không khí vào trong nước.

ĐÁP ÁN

1B

Câu 2: Trường hợp nào dưới đây tia sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ?

A. Khi ta ngắm một bông hoa trước mắt.

B. Khi ta quan sát một con cá vàng.

C. Khi ta soi gương.

D. Khi ta xem chiếu bóng.

ĐÁP ÁN

2B

Câu 3: Một tia sáng đèn pin được rọi từ không khí vào một xô nước trong. Tại đâu sẽ xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng?

A. Trên đường truyền trong nước.

B. Tại đáy xô nước.

C. Trên đường truyền trong không khí.

D. Tại mặt phân cách giữa không khí và nước.

ĐÁP ÁN

3A

Câu 4: Tia nào sau đây là tia khúc xạ?

A. Tia IA

B. Tia IB

C. Tia IC

D. Tia ID

ĐÁP ÁN

4C

Tự luận:

Bài 1: Đặt mắt nhìn dọc theo ống A như hình vẽ.

a. Mắt có nhìn thấy đồng xu ở dưới đáy chậu không? Tại sao?

b. Hãy nêu và giải thích một phương án đơn giản để ta có thể nhìn thấy được đồng xu đó mà không cần di chuyển đồng xu hay ống A.

ĐÁP ÁN

a. Đặt mắt nhìn dọc theo ống A thì mắt không thể nhìn thấy đồng xu ở dưới đáy chậu được. Tại vì ánh sáng từ đồng xu không thể truyền thẳng qua ống A để đến mắt ta.

b. Một cách rất đơn giản là đổ nước trong vào chậu cho đến khi có thể nhìn thấy đồng xu.

Giải thích: Khi chưa có nước, đồng xu ở vị trí B, khi có nước do hiện tượng khúc xạ nên ánh sáng phát ra từ đồng xu khúc xạ trong nước (theo đường gấp khúc) truyền đến được mắt ta nên mắt có thể nhìn thấy nó. Thực ra khi đó ta nhìn thấy ảnh của đồng xu ở vị trí B/.

Bài 2: Đặt mắt nhìn dọc theo một chiếc đũa thẳng từ đầu trên, ta không nhìn thấy đầu dưới của Chiếc đũa. Giữ nguyên vị trí mắt đó, đổ nước vào bát, ta nhìn thấy đầu dưới của đũa. Tại sao?

ĐÁP ÁN

Khi đổ nước đến một vị trí nhất định, ta sẽ nhìn thấy được vị trí A của chiếc đũa do: Có một tia sáng từ A đến I ( AI) đến mặt nước, bị khúc xạ đi tới mắt nên chúng ta thấy được.

Giáo Viên: Lê Thị Mộng Trinh

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến