Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 6: Chuyên đề 6

Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 6: Chuyên đề 6 - Khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần. Nội dung kiến thức trong chủ đề này gồm có: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng, chiết suất tuyệt đối, hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần, phân biệt phản xạ toàn phần và phản xạ thông thường, lăng kính phản xạ toàn phần.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Chuyên đề Vật lý 11 - Chương 6: Chuyên đề 6 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHUYÊN ĐỀ 6. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG - PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI. KIẾN THỨC KHÚC XẠ ÁNH SÁNG1. Hiện tượng khúc xạ ánh sángHiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng khi ánh sáng truyền qua mặt phân cách giữa haimôi trường trong suốt, tia sáng bị bẻ gãy khúc (đổi hướng đột ngột) ở mặt phân cách.2. Định luật khúc xạ ánh sáng+ Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.+ Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định thì tỉ số giữa sin S Ncủa góc tới (sini) với sin của góc khúc xạ (sinr) luôn luôn là một số ikhông đổi. Số không đổi này phụ thuộc vào bản chất của hai môi I (trường và được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc 1 (xạ (môi trường 2) đối với môi trường chứa tia tới (môi trường 1); kí r 2hiệu là n21. N K sin iBiểu thức: = n21 / sin r+ Nếu n21 > 1 thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Ta nói môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).+ Nếu n21 < 1 thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới. Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn môitrường (1).+ Nếu i = 0 thì r = 0: tia sáng chiếu vuông góc với mặt phân cách sẽ truyền thẳng.+ Nếu chiếu tia tới theo hướng KI thì tia khúc xạ sẽ đi theo hướng IS (theo nguyên lí về tínhthuận nghịch của chiều truyền ánh sáng). 1Do đó, ta có n21 = . n123. Chiết suất tuyệt đối– Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất của nó đối với chân không.– Vì chiết suất của không khí xấp xỉ bằng 1, nên khi không cần độ chính xác cao, ta có thể coichiết suất của một chất đối với không khí bằng chiết suất tuyệt đối của nó.– Giữa chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 đối với môi trường 1 và các chiết suất tuyệt đối n2n2 và n1 của chúng có hệ thức: n21 = n1– Ngoài ra, người ta đã chứng minh được rằng:Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong suốt tỉ lệ nghịch với vận tốc truyền ánh sángtrong các môi trường đó: n2 v1 = n1 v2Nếu môi trường 1 là chân không thì ta có: n1 = 1 và v1 = c = 3.108 m/s c cKết quả là: n2 = hay v2 = . v2 n2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com– Vì vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường đều nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trongchân không, nên chiết suất tuyệt đối của các môi trường luôn luôn lớn hơn 1.Ý nghĩa của chiết suất tuyệt đốiChiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môitrường đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong chân không bao nhiêu lần. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN1. Hiện tượng phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng mà trong đó chỉ tồn tại tia phản xạ mà không cótia khúc xạ.+ Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữahai môi trường trong suốt.2. Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần– Tia sáng truyền theo chiều từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suấtnhỏ hơn.– Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (i gh).+ Điều kiện để có phản xạ toàn phần: Ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang hơnsang môi trường chiết quang kém (n2 < n1) và góc tới i ≥ igh. S K n r+ Góc giới hạn phản xạ toàn phần: sinigh = 2 ; với n2 < n1. H J n13. Phân biệt phản xạ toàn phần và phản xạ thông thường i i/ IGiống nhau R– Cũng là hiện tượng phản xạ, (tia sáng bị hắt lại môi trường cũ). G– Cũng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng .Khác nhau– Hiện tượng phản xạ thông thường xảy ra khi tia sáng gặp một mặt phân cách hai môi trườngvà không cần thêm điều kiện gì.Trong khi đó, hiện tượn ...