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
Từ hình vẽ 26.1, ta gọi :SI : tia tới ; I : điểm tới ;N’IN : pháp tuyến với mặt phân làn tại I ;IR : tia khúc xạ ;i : góc tới ; r : góc khúc xạ .Khi biến hóa góc tới i, thực nghiệm cho tác dụng sau đây được gọi là định luật khúc xạ ánh sáng :- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới ( tạo bởi tia tới và tia pháp tuyến ) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới .- Với hai môi trường tự nhiên trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới ( sini ) và sin góc khúc xạ ( sinr ) luôn không đổi ( frac { sini } { sinr } ) = hằng số. ( 26.1 )
II. CHIẾT SUẤT CỦA MÔI TRƯỜNG
1. Chiết suất tỉ đối
Tỉ số không đổi ( frac { sini } { sinr } ) trong hiện tượng kỳ lạ khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường tự nhiên ( 2 ), ( chứa tia khúc xạ ) so với thiên nhiên và môi trường ( 1 ) ( chứa tia tới ) ( frac { sini } { sinr } ) = n21 ( 26.2 )- Nếu n21 > 1 thì r i : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi trường ( 2 ) chiết quang kém hơn thiên nhiên và môi trường ( 1 ) .
2. Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối ( thường gọi tắt là chiết suất ) của môi trường tự nhiên là chiết suất tỉ đối của môi trường tự nhiên đó so với chân không .Như vậy chiết suất của chân không là 1 .Chiết suất của không khí là 1,000293 nên thường được làm tròn là 1, nếu không cần độ đúng chuẩn cao .Mọi thiên nhiên và môi trường trong suốt đều có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1 .
Có thể thiết lập được hệ thức : n21 = ( frac { n_ { 2 } } { n_ { 1 } } ) ( 26.3 )trong đó n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường tự nhiên ( 2 ) ;n1 là chiết suất tuyệt đối của thiên nhiên và môi trường ( 1 ) .Chiết suất tuyệt đối của một môi trường tự nhiên liên hệ với tốc độ : n = ( frac { C } { v } ), trong đó C là tốc độ ánh sáng trong chân không, v là tốc độ ánh sáng trong môi trường tự nhiên .Chiết suất của không khí được tính gần đúng bằng 1, còn mọi thiên nhiên và môi trường trong suốt khác đều có chiết suất lớn hơn 1 .Dạng đối xứng của định luật khúc xạ là n1sin i = n2sin r .
III. TÍNH THUẬN NGHỊCH CỦA SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG.
Thí nghiệm cho thấy ( Ở hình 26.1 ) nếu hòn đảo chiều, cho ánh sáng truyền từ nước ra không khí theo tia RI thì nó khúc xạ vào không khí theo tia IS. Như vậy ánh sáng truyến đi theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó .Đây chính là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng .Từ tính thuận nghịch, ta suy ra : n12 = ( frac { 1 } { n_ { 21 } } )
Tính thuận nghịch này cũng biểu hiện ở sự truyền thẳng và sự phản xạ.
Sơ đồ tư duy về khúc xạ ánh sáng
Loigiaihay.com
