Hiện tượng Khúc xạ tia nắng Công thức với Định luật, chiết suất giỏi đối, tỉ đối của môi trường - đồ vật lý 11 bài 26

Ở lớp 9, các em vẫn được khám phá về hiện tượng kỳ lạ khúc xạ ánh sáng về khía cạnh định tính mà không đươc khảo sát đầy đủ về phương diện định lượng của hiện tượng này.

Bạn đang xem: Công thức định luật khúc xạ ánh sáng


Vì vậy trong bài viết này, bọn họ sẽ khảo sát điều tra hiện tượng khúc xạ ánh sáng về mặt định lượng? bí quyết và định luật khúc xạ ánh sáng? chiết suất tỉ đối và phân tách suất tuyệt vời nhất của môi trường.


I. Sự khúc xạ ánh sáng

1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

- Định nghĩa: Hiện tượng khúc xạ tia nắng là hiện tượng kỳ lạ lệch phương (gãy) của những tia sáng lúc truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường thiên nhiên trong suốt không giống nhau.

2. Định lý lẽ khúc xạ ánh sáng

 Như hình trên, ta gọi:

 SI: Tia tới; I: Điểm tới

 N’IN: Pháp tuyến đường với mặt phân cách tại I

 IR: Tia khúc xạ

 i: Góc tới; r: Góc khúc xạ

• Nội dung định biện pháp khúc xạ ánh sáng:

- Tia khúc xạ phía trong mặt phẳng tới (tạo do tia tới và pháp tuyến) cùng ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

- với hai môi trường xung quanh trong suốt độc nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:

 

*
 (const = hằng số)

II. Tách suất của môi trường

1. Phân tách suất tỉ đối

• Tỉ số không cố đổi, nhờ vào vào thực chất của hai môi trường được gọi là phân tách suất tỉ đối của môi trường thiên nhiên chứa tia khúc xạ (môi ngôi trường 2) đối với môi trường xung quanh chứa tia tới (môi trường 1):

 

*

• n21 được call là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1.

- nếu như n21 > 1: Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến đường hơn, môi trường 2 chiết quang hơn môi trường thiên nhiên 1.

- Nếu n21 2. Chiết suất hay đối

• phân tách suất hoàn hảo của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường thiên nhiên đó so với chân không.

- tách suất của đôi bàn chân không: n = 1

- tách suất của không khí: n = 1,000293

• Như vậy, tách suất tỉ đối của hai môi trường thiên nhiên là:

 

*

- trong đó:

 n21: phân tách suất tỉ đối của môi trường 2 so với môi trường 1.

 n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường 1

 n2: tách suất hoàn hảo và tuyệt vời nhất của môi trường 2

• Công thức của định biện pháp khúc xạ: 

*

III. Tính thuận nghịch của sự việc truyền ánh sáng

- Ánh sáng sủa truyền đi theo con đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó

- trường đoản cú tính thuận nghịch ta có:

*

IV. Bài xích tập về khúc xạ ánh sáng

* Bài 1 trang 166 SGK thứ Lý 11: Thế làm sao là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? tuyên bố định quy định khúc xạ ánh sáng.

° Lời giải bài 1 trang 166 SGK trang bị Lý 11: 

+ hiện tượng lạ khúc xạ ánh sáng:

Khúc xạ ánh nắng là hiện tượng kỳ lạ lệch phương (gãy) của tia sáng lúc truyền xiên góc cho tới qua mặt chia cách giữa hai môi trường thiên nhiên trong suốt không giống nhau.

+ Định phương pháp khúc xạ ánh sáng.

- Tia khúc xạ phía trong mặt phẳng tới (tạo vị tia tới với pháp tuyến) và ở vị trí kia pháp tuyến đường so cùng với tia cho tới (hình vẽ)

- cùng với hai môi trường trong suốt nhất quyết thì tỉ số giữa góc sin góc tới (sini) cùng với sin gọc khúc xạ (sin r) luôn luôn không đổi:

* Bài 2 trang 166 SGK thứ Lý 11: Chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) so với môi trường (1) là gì?

° Lời giải bài 2 trang 166 SGK thiết bị Lý 11: 

- Chiết suất tỉ đối n21 của môi trường (2) đối với môi ngôi trường (1) là tỉ đối thân sin với góc cho tới (sini) cùng với sin góc khúc xạ (sinr)

- tách suất tỉ đối n21 của môi trường (2) so với môi trường (1) được xem bằng tỉ số chiết suất tuyệt đối hoàn hảo của môi trường (2) đối môi trường xung quanh (1) tốt tỉ số gia tốc ánh sáng sủa truyền trong môi trường (1) so với môi ngôi trường (2).

*

* Bài 3 trang 166 SGK đồ dùng Lý 11: Chiết suất (tuyệt đối) n của một số môi trường thiên nhiên là gì? Viết hệ thức contact giữa chiết suất tỉ đối và tách suất tuyệt đối.

° Lời giải bài 3 trang 166 SGK đồ Lý 11: 

- tách suất tuyệt vời và hoàn hảo nhất của một môi trường xung quanh là tỉ số tốc độ ánh sáng sủa c trong chân không so với vận tốc ánh sáng v trong môi trường xung quanh đó.

*

- Hệ thức tương tác giữa chiết suất tỉ đối và phân tách suất tốt đối:

*

* Bài 4 trang 166 SGK vật Lý 11: Thế làm sao là tính thuận nghịch của sự việc truyền ánh sáng?

Chứng tỏ: 

Nước tất cả chiết suất là 4/3. Tách suất của ko khí so với nước là bao nhiêu?

° Lời giải bài 4 trang 166 SGK thứ Lý 11: 

• Tính thuận nghịch về chiều truyền tia sáng: giả dụ AB là một trong những đường truyền ánh sáng, trên đường đó, ánh sáng rất có thể đi từ A đến B hoặc B mang lại A. Có nghĩa là ánh sáng truyền đi theo chiều làm sao thì cũng truyền ngược lại theo con đường đó.

• bệnh tỏ: 

- Theo bí quyết định khí cụ khúc xạ, ta có: 

*
 

- Nên:

*

• phân tách suất của ko khí đối với nước:

*

* Bài 5 trang 166 SGK đồ dùng Lý 11: Một tia sáng truyền đến mặt thoáng của nước. Tia này còn có một tia phản xạ ở phương diện thoáng với tia khúc xạ.

Người vẽ những tia sáng sủa này quên khắc ghi chiều truyền vào hình 26.7. Tia làm sao dưới đấy là tia tới?

A. Tia S1I B. Tia S2I C. Tia S3I D. Tia S1I,S2I, S3I đều rất có thể là tia tới.

° Lời giải bài 5 trang 166 SGK trang bị Lý 11: 

• lựa chọn đáp án: B. Tia S2I

- Vì tia tới với tia khúc xạ nên nằm ở 2 bên của pháp tuyến.

* Bài 6 trang 166 SGK đồ vật Lý 11: Tia sáng sủa truyền trường đoản cú nước và khúc xạ ra ko khí. Tia khúc xạ cùng tia phản xạ ở phương diện nước vuông góc với nhau. Nước bao gồm chiết suất là 4/3. Góc tới của tia sáng sủa là bao nhiêu (tính tròn số)?

A. 37o B. 42o C. 53o D. Một quý giá khác A, B, C.

° Lời giải bài 6 trang 166 SGK đồ gia dụng Lý 11: 

• lựa chọn đáp án: A. 37o

- Áp dụng định hiện tượng khúc xạ ánh sán: 

*
 và
*

*

- mặt khác, theo đề bài, tia khúc xạ và tia phản xạ vuông góc, tức là:

 

*

- Vậy

*
 
*

* Bài 7 trang 166 SGK đồ dùng Lý 11: Có ba môi trường xung quanh trong trong cả (1), (2), (3). Cùng góc tói i, một tia sáng khúc xạ như hình 26.8 khi truyền từ (1) vào (2) và từ (1) vào (3). Vẫn với góc cho tới i, lúc tia sáng sủa truyền từ (2) vào (3) thì góc khúc xạ là bao nhiêu?

A. 22o B. 31o C. 38o D. Ko kể được.

° Lời giải bài 7 trang 166 SGK vật Lý 11: 

• lựa chọn đáp án: D. Ngoại trừ được.

- lúc tia sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (2): n1sini = n2sin45 (1)

- lúc tia sáng truyền từ môi trường (1) vào môi trường (3): n1sini = n3sin30 (2)

- tự (1) cùng (2) ta có: n2sin45 = n3sin30 suy ra 

*

- lúc tia sáng sủa truyền từ môi trường xung quanh (2) vào môi trường xung quanh (3) ta có:

 n2sini = n3sinr 

*

- do góc tới i không biết buộc phải không tính được góc khúc xạ r khi tia sáng truyền từ (2) vào (3).

* Bài 8 trang 167 SGK đồ vật Lý 11: Một dòng thước được cắm thẳng đứng vào bình đựng nước có đáy phẳng ngang. Phần thước nhô khỏi phương diện nước nhiều năm 4 cm. Chếch ở phía trên có một ngọn đèn. Nhẵn của thước xung quanh nước nhiều năm 4cm với ở đáy dài 8 cm. Tính chiều sâu của nước trong bình. Tách suất của nước là 4/3.

° Lời giải bài xích 8 trang 167 SGK đồ Lý 11: 

- Ta có: Phần thước nhô khỏi mặt nước: SA = 4cm

 Bóng của thước trên mặt nước: AI = 4cm

 Bóng của thước ở đáy: BC = 8cm.

 Chiều sâu của nước vào bình: IH

 BC = bảo hành + HC ⇒ HC = BC - bh = BC - AI = 8 - 4 = 4cm.

Xem thêm: Thpt Nguyễn Hoàng Tổng Kết Năm Học 2018, Attention Required!

+ ∆IAS vuông tại A, có SA = AI ⇒ ∆IAS vuông cân nặng tại A

 

- Áp dụng định khí cụ khúc xạ ánh sáng, ta có:

 

*
 
*

- Xét ΔIHC vuông tại H, ta có:

*

 Bài 9 trang 167 SGK đồ Lý 11: Một tia sáng sủa được chiếu đến điểm giữa của mặt trên một khối lập phương trong suốt, tách suất n = 1,50 (Hình 29.6). Tính góc tới i lớn nhất để tia khúc xạ vào vào khối còn gặp mặt mặt lòng của khối.