Lý thuyết Khúc xạ ánh sáng (mới 2023 + Bài Tập) - Vật lí 11

Lý thuyết Vật lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Bài giảng Vật lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

1. Sự khúc xạ ánh sáng

a. 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.

Trong đó:

+ SI là tia tới.

+ I là điểm tới.

+ N’IN là pháp tuyến với mặt phân cách tại I.

+ IR là tia khúc xạ.

+ IS’ là tia phản xạ.

+ i là góc tới, r là góc khúc xạ.

b. 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 không đổi:

$\frac{\sin i}{\sin r}$= hằng số

2. Chiết suất của môi trường

a. Chiết suất tỉ đối

- Tỉ số không đổi $\frac{\sin i}{\sin r}=n_{21}$ 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.

+ n₂₁ > 1 thì r < i: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).

 + n₂₁ < 1 thì r > i: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).

b. Chiết suất tuyệt đối

- Chiết suất tuyệt đối (thường gọi tắt là chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

$n=\frac{c}{v}$

Trong đó:

+ c: tốc độ ánh sáng trong chân không.

+ v: tốc độ ánh sáng trong môi trường.

- Các môi trường trong suốt khác đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1.

- Chiết suất tỉ đối giữa môi trường (2) với môi trường (1) là:

$n_{21}=\frac{n_2}{n_1}$

Trong đó:

+ n₁ là chiết suất tuyệt đối của môi trường (2).

+ n₂ là chiết suất tuyệt đối của môi trường (1).

⇒ Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng viết theo dạng đối xứng:

n₁sini = n₂sinr

3. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

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

Trắc nghiệm Vật Lí 11 Bài 26: Khúc xạ ánh sáng

Câu 1. Theo định luật khúc xạ thì:

A. tia khúc xạ và tia tới nằm trong cùng một mặt phẳng.

B. góc khúc xạ có thể bằng góc tới.

C. góc tới tăng bao nhiêu lần thì góc khúc xạ tăng bấy nhiêu lần.

D. góc tới luôn luôn lớn hơn góc khúc xạ.

Câu 2. Chiếu một tia sáng đi từ không khí vào một môi trường có chiết suất n, sao cho tia khúc xạ vuông góc với tia phản xạ. Góc tới i trong trường hợp này được xác định bởi công thức

A. sini = n.                    

B. tani = n.                    

C. $\sin i=\frac{1}{n}$.

D. $\tan i=\frac{1}{n}$

Câu 3. Trong hiện tượng khúc xạ, góc khúc xạ:

A. có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn góc tới.                          

B. bao giờ cũng lớn hơn góc tới.

C. có thể bằng 0.                                                  

D. bao giờ cũng nhỏ hơn góc tới.

Câu 4. Tốc độ ánh sáng trong không khí là v₁, trong nước là v₂. Một tia sáng chiếu từ nước ra ngoài không khí với góc tới là i, có góc khúc xạ là r. Kết luận nào dưới đây là đúng?

A. v₁ > v₂; i > r.              

B. v₁ > v₂; i < r.              

C. v₁ < v₂; i > r.              

D. v₁ < v₂; i < r.

Câu 5. Chọn câu sai, trong các phát biểu sau?

A. Chiết suất là đại lượng không có đơn vị.

B. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường luôn luôn nhỏ hơn 1.

C. Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1.

D. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường không nhỏ hơn 1.

Câu 6. Nếu tăng góc tới lên hai lần thì góc khúc xạ sẽ:

A. tăng hai lần.                                                     

B. tăng hơn hai lần.

C. tăng ít hơn hai lần.                                           

D. chưa đủ điều kiện để kết luận.

Câu 7. Chọn phương án sai, khi nói về hiện tượng khúc xạ?

A. Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới khi khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang kém hơn.

B. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

C. Định luật khúc xạ viết thành n₁sini = n₂sinr có dạng là một định luật bảo toàn.

D. Định luật khúc xạ viết thành n₁sin₁ = n₂sinr có dạng là một số không đổi.

Câu 8. Hãy chỉ ra câu sai trong các phát biểu sau?

A. Chiết suất tuyệt đối của mọi môi trường trong suốt đều lớn hơn 1.

B. Chiết suất tuyệt đối của chân không bằng 1.

C. Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường chậm hơn trong chân không bao nhiêu lần.

D. Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường cũng luôn luôn lớn hơn 1.

Câu 9. Chiết suất tỉ đối giữa môi trường khúc xạ và môi trường tới

A. luôn luôn lớn hơn 1.                                                  

B. luôn luôn nhỏ hơn 1.

C. tuỳ thuộc tốc độ của ánh sáng trong hai môi trường.             

D. tuỳ thuộc góc tới của tia sáng.

Câu 10. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường:

A. cho biết một tia sáng khi đi vào môi trường đó sẽ bị khúc xạ nhiều hay ít.

B. là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không.

C. là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với không khí.

D. cho biết một tia sáng khi đi vào môi trường đó sẽ bị phản xạ nhiều hay ít.

Xem thêm các bài tổng hợp lý thuyết Vật lí lớp 11 đầy đủ, chi tiết khác:

Lý thuyết Bài 27: Phản xạ toàn phần

Lý thuyết Bài 28: Lăng kính

Lý thuyết Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính

Lý thuyết Bài 31: Mắt

Lý thuyết Bài 32: Kính lúp