Bài 26: Sự khúc xạ ánh sáng
I. Sự khúc xạ ánh sáng
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
+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và 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 luôn không đổi:
\(\dfrac{\sin i}{\sin r}=\text{ hằng số}\)
II. Chiết suất của môi trường
1. Chiết suất tỉ đối
Tỉ số không đổi \(\dfrac{\sin i}{\sin r}\) trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới):
\(\dfrac{\sin i}{\sin r}={{n}_{21}}\)
+ Nếu \({{n}_{21}}>1\) thì r < i : Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
+ Nếu \({{n}_{21}}<1\) thì r > i : Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
2. Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối: \({{n}_{21}}=\dfrac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}\)
Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: \(\dfrac{{{n}_{2}}}{{{n}_{1}}}=\dfrac{{{v}_{1}}}{{{v}_{2}}};n=\dfrac{c}{v}\)
Công thức của định luật khúc xạ có thể viết dưới dạng đối xứng: \({{n}_{1}}\sin i={{n}_{2}}\sin r\).
III. Bài tập ví dụ
Tính các đại lượng liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng: góc, khoảng cách, chiết suất.
Áp dụng công thức tổng quát: \({{n}_{1}}\sin i={{n}_{2}}\sin r\)
Nếu góc nhỏ thì một cách gần đúng ta có: \({{n}_{1}}i={{n}_{2}}r\) với các góc i và r đo bằng radian.
Kết hợp với các đặc điểm hình học: góc có cạnh tương ứng vuông góc; góc trong và góc ngoài; hệ thức lượng giác…
Bài tập
Có thể bạn quan tâm
Có thể bạn quan tâm
