Giáo án Vật lý 11 - Bài 26

Bài 26: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
A. Mục tiêu.
1. Về kiến thức
- Phát biểu được khái niệm khúc xạ ánh sáng
- Phát biểu được nội dung định luật khúc xạ ánh sáng
- Nêu được khái niệm chiết suất tuyệt đối và cách tính theo chiết suất tuyệt đối
- Phát biểu được nội dung về sự truyền thẳng ánh sáng
2. Về kĩ năng
- Vẽ đường truyền tia sáng qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
- Giải các bài toán liên quan đến hiện tượng khúc xạ ánh sáng
B. Chuẩn bị.
- GV: Thí nghiệm về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
- HS: Ôn lại kiến thức đã học ở trung học cơ sở
C. Nội dung lưu bảng:
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng 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:
 = hằng số
II. Chiết suất của môi trường
1. Chiết suất tỉ đối
 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi trường (1)
** Lưu ý:
+ Nếu thì i > r: tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
+ Nếu thì i < r: tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
2. Chiết suất tuyệt đối 
- Chiết suất tuyệt đối (gọi tắt là chiết suất) của 1 môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
 là chiết suất của (2), là chiết suất của (1)
** Lưu ý:
+ Chiết suất chân không 
+ Chiết suất không khí n=1,000293
+ Mọi MT trong suốt: n > 1
Suy ra định luật khúc xạ. 
hay theo dạng đối xứng 
 Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: = ; n = .
 III. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng
Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
Từ tính thuận nghịch ta suy ra:
 n12 = 
D. Tổ chức hoạt động dạy - học:
1. Hoạt động 1 (5 phút) :
- Trả bài: + ĐN, BT tính từ thông riêng, lưu ý
 + ĐN HT tự cảm, SS HT CƯDT-TC
- Giới thiệu chương: Ánh sáng là đối tượng nghiên cứu của quang học. Quang hình học nghiên cứu sự truyền ánh sáng qua các môi trường trong suốt và nghiên cứu sự tạo ảnh bằng phương pháp hình học. Nhờ các nghiên cứu về quang hình học, người ta đã chế tạo ra nhiều dụng cụ quang cần thiết cho khoa học và đời sống.
2. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu sự khúc xạ ánh sáng.
HOẠT ĐỘNG GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG HỌC SINH
- Năm 1621 Snell giáo sư toán và vật lí tại ĐH Lây-den (Hà Lan) đã phát biểu định luật khúc xạ nhưng ông không công bố, 16 năm sau vào năm 1637 nhà bác học người Pháp René Decartes đưa ra định luật khúc xạ qua một lưỡng chất nhưng trong tác phẩm của mình, Decartes đã không hề nhắc đến những kết luận của Snell trước đó và nghiễm nhiên coi định luật khúc xạ là phát kiến riêng của mình.
I. Sự khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Quan sát H26.1 cái thìa như bị gãy ở mặt nước kết hợp với kiến thức đã học ở lớp 9 và SGK. Hãy cho biết hiện tượng khúc xạ là gì?
2. Định luật khúc xạ ánh sáng.
- Vẽ hình phân tích hiện tượng khúc xạ, nêu tên gọi của từng thành phần trong hình vẽ.
1
2
S
R
I
N’
N
i
r
- Quan sát bảng KQ 26.1 và nhận xét về sự thay đổi của góc khúc xạ r khi tăng góc tới i.
- Tính tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ trong một số trường hợp.
- Từ đó các em hãy phát biểu thành định luật khúc xạ ánh sáng?
- Lắng nghe
- Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt khác nhau.
+ SI: tia tới; I: điểm tới
+ NN’: pháp tuyến với mặt phân cách tại I
+ IR: tia khúc xạ
+ i: góc tới; r: góc khúc xạ.
- Góc khúc xạ cũng tăng khi góc tới tăng
- Luôn là một số không đổi
- 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 2 môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi.
3. Hoạt động 3 (15 phút) : Tìm hiểu chiết suất của môi trường.
HOẠT ĐỘNG GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG HỌC SINH
- Theo định luật khúc xạ thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi. Vậy trong môi trường nhất định thì số không đổi đó được xác định như thế nào? Chúng ta cùng học phần II
II. Chiết suất của môi trường.
1. Chiết suất tỉ đối.
- Trong hiện tượng khúc xạ tỉ số không đổi được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (MT chưa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (MT chưa tia tới)
- Vậy các em hãy đưa ra biểu thức của n21?
** Lưu ý:
- Theo biểu thức trên nếu sini ntn so với sinr
- Vậy ta có thể KL tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1.
- Ngược lại nếu sini ntn so với sinr ?
- Vậy ta có thể KL Nếu thì i < r: tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường 2 chiết quang kém môi trường 1.
- Chiết quang hơn nghĩa là chiết suất tuyệt đối của MT (2) > MT (1)
- Vậy chiết suất tuyệt đối là gì?
- Vậy biểu thức của chiết suất tuyệt đối ntn?
- Từ biểu thức đó chúng ta viết lại biểu thức của ĐL khúc xạ.
- Hay theo dạng đối xứng
** Lưu ý:
+ Chiết suất chân không 
+ Chiết suất không khí n=1,000293
+ Mọi MT trong suốt: n > 1
+ Liên hệ giữa chiết suất và vận tốc truyền của ánh sáng trong các môi trường: = ; n = .
+ i = i’
+ Giáo viên hướng dẫn làm BT VD/165 để học sinh rút ra được biểu thức i + r = 90o => i = 90 - r => sini = cosr
- Lắng nghe
- Lắng nghe
Biểu thức: 
- sini > sinr => i > r
- sini i < r
- Chiết suất tuyệt đối (gọi tắt là chiết suất) của 1 MT là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.
- là chiết suất của (2)
 là chiết suất của (1)
+Nếu n21 > 1 => n2 > n1;
+ Nếu n21 n2 < n1
- 
- 
- ghi chép
- Làm bài tập
Hoạt động 4 (5 phút) : Tìm hiểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng.
HOẠT ĐỘNG GIÁO VIÊN
HOẠT ĐỘNG HỌC SINH
- Yêu cầu học sinh nhắc lại định luật về sự truyền thẳng của sáng;
- Ở H26.2 nếu cô đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ nước ra KK theo ti RI thì nó khúc xạ vào KK theo tia IS. Vậy ban đầu ánh sáng đi được theo đường SIR và bây giờ nó cũng đi được theo đường RIS. Vậy hãy phát biểu tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng ?
- Hãy nêu biểu thức của tính thuận nghịch?
- Yêu cầu học sinh chứng minh công thức: n12 = 
** Lưu ý: Tính thuận nghịch áp dụng cho truyền thẳng, khúc xạ và phản xạ.
- Trong một MT trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng
- Lắng nghe
- Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó.
- n12 = 
Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
- Các em xem sau đó lên bảng làm bài toán ví dụ trong SGK.
- Về nhà học bài và làm các bài tập trong SGK, SBT.
Giáo viên hướng dẫn Ngày 19 tháng 02 năm 2012
 Giáo sinh TT
Huỳnh Thanh Nhân	 Trần Thị Tố Mai