CHƯƠNG III: QUANG HỌC
 Hiện tượng khúc xạ là gì?
 Thấu kính hội tụ là gì? Thấu kính phân kì là gì?
 Các bộ phận chính của mắt là những gì?
 Tật cận thị là gì? Khắc phục nó như thế nào?
 Kính lúp dùng để làm gì?
 Phân tích ánh sáng trắng thành các ánh sáng màu như thế nào?
Trộn các ánh sáng màu với nhau sẽ được ánh sáng màu gì?
 Tại sao các vật có màu sắc khác nhau?
 Ánh sáng có những tác dụng gì, có những ứng dụng gì?

ÔN TẬP KIẾN THỨC LỚP 7
1. Ta nhận biết được ánh sáng khi nào ?
Ta nhận biết được ánh sáng khi có ánh sáng truyền vào mắt ta.
2. Ta nhìn thấy một vật khi nào ?
Ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng từ vật đó truyền vào mắt ta.
3. Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn như thế nào ?
Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng
có mũi tên chỉ hướng gọi là tia sáng.
4. Định luật truyền thẳng của ánh sáng ?
Định luật truyền thẳng của ánh sáng: Trong môi trường trong suốt
và đồng tính ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.

ÔN TẬP KIẾN THỨC LỚP 7
5. Định luật phản xạ ánh sáng?
Tia phản xạ nằm trong cùng mặt phẳng với tia tới và
đường pháp tuyến với gương tại điểm tới.
Góc phản xạ bằng góc tới (i' = i)

S

N
i i
'
I

R

I là điểm tới ;
IN là pháp tuyến tại điểm tới
SI : tia tới;
IR : tia phản xạ
SIN = i gọi là góc tới
NIR = i' gọi là góc phản xạ

Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến IN
gọi là mặt phẳng tới

Chủ đề 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
4

CHƯƠNG III: QUANG HỌC
Chủ đề 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ
ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN (3 tiết)

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Mặt phân cách
I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát
Quan sát hình bên và nêu nhận xét về
đường truyền tia sáng:
a)Từ S đến I ( trong không khí ).
 đường thẳng.
b)Từ I đến K ( trong nước ).

S

Không
khí

N
I

P

Q

Nước

 đường thẳng.
c)Từ S đến mặt phân cách rồi đến K.
 đường gãy khúc (gãy khúc tại I)

N'

K

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Quan sát
2. Kết luận

Tia sáng truyền xiên góc qua
mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt khác nhau thì
bị lệch phương (gãy khúc) tại
mặt phân cách giữa hai môi
trường, được gọi là hiện tượng
khúc xạ ánh sáng.
3. Một vài khái niệm

S

Không
khí

N
I

P

Q

Nước

N'

K

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

3. Một vài khái niệm
- I là điểm tới
- SI là tia tới.
- IK là tia khúc xạ.
- Đường NN' vuông góc với mặt
phân cách là pháp tuyến tại điểm
tới.
- SI N là góc tới i

S

N
i
I

P

Q

r
N'

K I N' là góc khúc xạ r
- Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến NN' là
mặt phẳng tới.

K

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN
TƯỢNG
PHẢN
XẠ
TOÀN
PHẦN
I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
4. Thí nghiệm

S

P

N

Quan sát đường truyền của một tia
sáng từ không khí sang nước.

0 10
20 10
20 30
30
40
40
i
50
50
60
60
70
70
I
80
80
90
90
80
80
70
70
60
60
r
50
50
40
40
30
30
20 10
20
0 10

N'

K

Q

Lầ
n

Góc
tới

Góc
khúc
xạ

1

30O

20O

So sánh góc khúc xạ
và góc tới ?
- Góc khúc xạ nhỏ
hơn góc tới (r < i)
Tia khúc xạ có nằm
trong mặt phẳng tới
không ?
- có

9

S

N

Quan sát đường truyền của một tia
sáng từ không khí sang nước.

0 10
20 10
20 30
30
40
40
50
50
i
60
60
70
70
80
80
I
Q
P
90
90
80
80
70
70
60
60
r
50
50
40
40
30
30
20 10
0 10 20

N'

K

Lầ
n

Góc
tới

Góc
khúc
xạ

2

40O

30O

So sánh góc khúc
xạ và góc tới ?
- Góc khúc xạ nhỏ
hơn góc tới (r < i)
Tia khúc xạ có nằm
trong mặt phẳng tới
không ?
- có

10

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
5. Kết luận
Khi tia sáng truyền từ
không khí sang nước thì:
-Tia khúc xạ nằm trong
mặt phẳng tới.
-Góc khúc xạ nhỏ hơn
góc tới.

So sánh
Góc
Góc
góc khúc
Lần
khúc
tới
xạ và góc
xạ
tới
1

300

200

2

400

300

Góc khúc
xạ nhỏ
hơn góc
tới

Tia khúc
xạ có
nằm
trong mặt
phẳng tới
không?
Có

Khi góc tới tăng (giảm) thì góc
khúc xạ cũng tăng (giảm)

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

II. Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí.
1. Dự đoán
2. Thí nghiệm kiểm tra
N
Lầ Góc
Góc

P

20 10
30
40
50
60
70
80
90
80
70
60
50
40
30
20 10

0 10
2030
40
50
60
70
80
I
90 Q
80
70
60
50
40
30
0 10 20

N'

12

n

1

tới

khúc xạ

30O

40O

So sánh góc khúc xạ và
góc tới ?
- Góc khúc xạ lớn hơn
góc tới (r > i)
Tia khúc xạ có nằm trong
mặt phẳng tới không ?
- Có

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

II. Sự khúc xạ của tia sáng khi truyền từ nước sang không khí.
1. Dự đoán
2. Thí nghiệm kiểm tra

P

20 10
30
40
50
60
70
80
90
80
70
60
50
40
30
20 10

N

0 10
20 30
40
50
60
70
80
I
90
80
70
60
50
40
30
0 10 20

N'

Q

Lầ
n

Góc
tới

Góc
khúc
xạ

2

40O

50O

So sánh góc khúc xạ và
góc tới ?
- Góc khúc xạ lớn hơn
góc tới (r < i)
Tia khúc xạ có nằm trong
mặt phẳng tới không ?
- Có

13

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
II. Sự khúc xạ của tia sáng
khi truyền từ nước sang
không khí.
3. Kết luận
Khi tia sáng truyền từ
nước sang không khí thì:
-Tia khúc xạ nằm trong
mặt phẳng tới.
-Góc khúc xạ lớn hơn góc
tới (r >i)

Góc So sánh
Góc
khúc góc khúc
Lần tới
xạ xạ và góc
(i)
(r) tới
1

300

400

2

400

500

Góc khúc
xạ lớn
hơn góc
tới

Tia khúc
xạ có
nằm
trong mặt
phẳng tới
không?
Có

Khi góc tới tăng (giảm) thì góc
khúc xạ cũng tăng (giảm)

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
II. Sự khúc xạ của tia sáng khi
truyền từ nước sang không khí.

N
S

• Lưu ý:
- Khi tia sáng truyền từ không khí sang
các môi trường trong suốt rắn, lỏng
khác nhau thì góc khúc xạ nhỏ hơn
góc tới.
- Khi góc tới tăng ( giảm) thì góc khúc
xạ cũng tăng (giảm).
- Khi góc tới bằng 0o thì góc khúc xạ
bằng 0o tia sáng không bị gãy khúc
khi truyền qua hai môi trường

P

20 10 0 10 2030
30
40
40
50
50
60
60
o
i=0
70
70
80
80
I
90
90 Q
80
80
70
70
o
r
=
0
60
60
50
50
40
40
3020
30
10 0 1020

K

N'

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
III. QUAN HỆ GIỮA GÓC TỚI VÀ GÓC KHÚC XẠ
1 – Thí nghiệm:
- Khi góc tới bằng 600
-Đặt vật thuỷ tinh trong suốt lên đĩa chia
độ

Hãy làm thí nghiệm như hình
41.1 SGK xem góc khúc xạ
quan hệ gì với góc tới

- Cắm một kim I tại tâm đĩa
-Xác định pháp tuyến NN' tại I trên mặt
phẳng vật
-Cắm Kim A ở vị trí tạo góc AIN = 600
-Tìm vị trí cắm kim A' sao cho đặt mắt
nhìn từ chân kim A' đến chân kim I thì
thấy chân kim A' trùng I và A

900
N'
A'

A
I

600

00
N

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

III. QUAN HỆ GIỮA GÓC TỚI VÀ GÓC KHÚC XẠ
Trên bảng thí nghiệm, đặt một bán trụ D bằng chất
rắn trong suốt, ví dụ bằng thủy tinh. Trên bảng có
một thước đo góc (Hình 40.3).
Chiếu một tia tới SI (điểm tới I là tâm của bán trụ)
là là trên mặt phẳng bảng, đường đi của ánh sáng có
thể quan sát trên mặt phẳng bảng này. Thí nghiệm
cho thấy có tia khúc xạ IK đi quair khối bán trụ thủy
tinh.
Thực hiện thí nghiệm nhiều lần với các góc tới i
khác nhau và đo các góc khúc xạ tương ứng. Lập tỉ
số giưã sin i và sin r của các lần đo khác nhau ta
được cùng 1 kết quả (xem Bảng 40.1) (sự sai khác
giữa các kết quả đo rất nhỏ, do sai số trong các
phép đo).

Bảng 40.1

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
III. QUAN HỆ GIỮA GÓC TỚI VÀ GÓC KHÚC XẠ

i

200 300 500 700

r

13

0

19,5
0

310 390

ir

2. Kết luận:
Khi tia sáng truyền từ không khí sang thủy tinh:
-Góc khúc xạ nhỏ hơn so với góc tới
-Góc tới tăng (giảm) góc khúc xạ cũng tăng (giảm)

Thí nghiệm:

N

S
S
S

i
I
r

N' R

RR

i

r

300
450
600

200
300
350

Sin i
Sin r
1,46
1,44
1,42

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

III. QUAN HỆ GIỮA GÓC TỚI VÀ GÓC KHÚC XẠ
3. 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) là một hằng số
ir

sin i = n2

n1
sin r

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

n21 gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2)
(chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia
tới)

sin i
n21 
sin r

S n21 > 1 i > r
n1
n2

i
I

sin i
n21 
sin r

n21 < 1 i < r

S
n1

r

n2

i
I r
R

R

Hình a

Hình b

Nếu n21 < 1 môi trường (1)
Nếu n21 > 1 : môi trường (1)
chiết quang hơn môi trường (2) chiết quang kém hơn môi
trường (2)

- 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.
- Chiết suất của chân không là 1.
- Hệ thức liên hệ chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối:

n21

n2

n1

Trong đó:
n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường (2) ( khúc
xạ )
: chiết
suấtxạtuyệt
đối của
môiviết
trường
(1).sau:
( tới )
- Địnhn1luật
khúc
ánh sáng
được
lại như

n1sini = n2sinr

Bảng 40.2
24



Chiết suất tuyệt đối của một số chất
Môi trường vật chất
Thủy tinh thường
Pha lê
Kim cương
Nước
Rượu êtylic
Benzen
Cacbon sunfua
Không khí
Khí cacbonic
Khí hiđrô

n
1,52
1,6 1,8
2,42
1,33
1,3
1,5
1,63
1,000293
1,00045
1,00014

Chiết suất của môi trường tùy thuộc màu sắc của ánh
sáng. Các giá trị trong bảng trên thu được khi đo với ánh

ẢNH CỦA MỘT VẬT ĐƯỢC TẠO BỞI SỰ KHÚC XẠ ÁNH
SÁNG QUA MẶT PHÂN CÁCH HAI MÔI TRƯỜNG

5.Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng:

Ánh sáng truyền đi theo đường nào thì cũng
truyền ngược lại theo đường đó.
1
n12 
n21

* Ghi chú: Tính thuận nghịch biểu hiện ở cả 3 hiện tượng:
sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ.

S

S'
I

S

I
R

IV.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN :

IV. 1 :SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT
QUANG KÉM HƠN ( n1 > n2)

Khi i nhỏ, nhận xét

20 10
30
40
50
60
70
80
90
80
70
60
50
40
30
20 10

0 10
2030
về
độ
sáng
của
tia
40
50
60 khúc xạ và tia phản
70
80
90
80
r
70
60
r
50
40
30
0 10 20

xạ

IV.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
1.Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (
n1 > n2) :
Khi i tăng, nhận xét

0 10
20 10
về độ sáng của tia khúc
2030
30
40
40
50
50
xạ so với tia phản xạ.
60
60
igh
70
70
80
80
90
90
80
80
r
70
70
60
60
r
50
50
40
40
30
30
20 10 10 20
0

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ
tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi
trường trong suốt.

Góc giới hạn phản xạ toàn phần:

góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới cho góc khúc xạ
đạt giá trị lớn nhất.
20 10
30
40
50
igh
60
70
80
90
80
70
60
50
40
30
20 10

0 10
2030
40
50
60
70
80
90
80
r
70
60
50
40
30
0 10 20

Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần:

sini gh

n2
=
n1

3.ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
1. Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết
quang kém hơn.

n2 < n1
2.Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:

i ≥ igh
Với :

sini gh

n2
=
n1

4.ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN : CÁP QUANG

Hiện tượng phản xạ
toàn phần trong cáp
quang
k

I
J

r

Sử dụng cáp quang trong chế tạo dụng cụ
y tế Trong nội soi y học

C7:
Phân
hiệntượng
tượngkhúc
khúc xạ
xạxạ
ánhánh
sángsáng
Phân
biệtbiệt
hiện
xạvà
vàphản
phản

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
S

P

N

S

i

P

N
K

i

I

i'
I

r

N'

Hiện tượng phản xạ ánh sáng

R

CHỦ ĐỀ 6: HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ ÁNH SÁNGHIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
V. Vận dụng

C7: Phân biệt các hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng.
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ HIỆN TƯỢNG KHÚC XẠ
ÁNH SÁNG
ÁNH SÁNG
-Tia tới gặp mặt phân cách
giữa hai môi trường ………
bị hắt trở lại môi trường
………………………………
trong suốt cũ.
………………………………

-Tia tới gặp mặt phân cách
bị gãy
giữa hai môi trường ………
khúc
và tiếp tục truyền
……………………………
vào
môi trường trong suốt
……………………………
thứ hai.
bằng
không bằng
-Góc khúc xạ ………………
- Góc phản xạ …….........góc
tới.
…góc tới.

C8: Giải thích hiện tượng nêu ở đầu bài?
35

+ Khi chưa đổ nước vào bát, ta không
nhìn thấy đầu dưới (A) của chiếc đũa.
+ Trong không khí, ánh sáng chỉ có thể đi theo
đường thẳng từ A đến mắt. Nhưng những
điểm trên chiếc đũa thẳng đã chắn mất đường
truyền đó nên tia sáng này không đến được
mắt.
+ Giữ nguyên vị trí đặt mắt và đũa. Đổ nước
vào bát tới một vị trí nào đó, ta lại nhìn thấy
A.

+ Hình vẽ bên cho thấy không có tia sáng đi theo đường thẳng nối
A với mắt. Một tia sáng AI đến mặt nước, bị khúc xạ đi được tới
mắt nên ta nhìn thấy A.
Thực ra người quan sát không nhìn thấy được đầu đũa A mà nhìn
thấy ảnh của đầu đũa qua hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

1. Một bạn học sinh vẽ đường truyền của bốn tia
sáng phát ra từ một ngọn đèn ở trong bể nước ra
ngoài không khí .

Đường truyền nào có thể đúng ?
A. Đường 1
B. Đường 2
C. Đường 3
D. Đường 4

2) Tia nào sau đây là tia khúc xạ của tia tới SI? Vì sao?
B

A
a) Tia IA?

N

C

b) Tia IB?
c) Tia IC?
d) Tia ID?
Tia chọn là tia IC vì
khi ánh sáng truyền từ
nước sang không khí
thì góc khúc xạ lớn
hơn góc tới

P Không khí
Nước

D

Q

I

N'

S

3)3)Tia
Tianào
nàosau
sauđây
đâylàlàtia
tiakhúc
khúcxạ
xạcủa
củatia
tiatới
tớiSI?
SI?Vì
Vìsao?
sao?
a) Tia IA?

N

S

D

b) Tia IB?
c) Tia IC?
d) Tia ID?
Tia chọn là tia IB vì
khi ánh sáng truyền
từ không khí sang
nước thì góc khúc xạ
nhỏ hơn góc tới

P Không khí
Nước

Q

I

C
N'

B

A

Bài tập áp dụng

Chiếu một tia sáng đi từ nước có chiết suất là 4/3 tới mặt phân
cách giữa nước và không khí, tính góc khúc xạ trong hai
trường hợp:
a) Góc tới bằng 300
b) Góc tới bằng 600
Giải

Tóm tắt :
n1 = 4/3
n2 = 1

r=?
a)i = 300

b)i = 600

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:
n1 sin i n2 sin r
sin r n1

  sin r n1 sin i
sin i n2


4
a )i 30   sin r  sin 30
3
2
 sin r   r 41 8'
3

4
b)i 60   sin r  sin 60
3
 sin r 1,155 ( Vô lý ) => Không

có tia khúc xạ

Goùc tôùi

Goùc phaûn xaï Tia phaûn xaï

Tia tôùi
Ñieåm tôùi

Tia khuùc xaï

Phaùp
tuyeán
Goùc khuùc xaï