CHỦ ĐỀ 2
ÁNH SÁNG
Giáo viên:

Tại sao khi trong cốc không có nước thì ta không thể
nhìn thấy đồng xu (hình a), còn nếu vẫn giữ nguyên vị
trí đặt mắt và cốc nhưng rót nước vào cốc thì ta lại

BÀI 5

KHÚC XẠ ÁNH
SÁNG

MỤC TIÊU

0
1
0
2
0
3

Thực hiện được thí nghiệm để rút ra và
phát biểu được định luật khúc xạ ánh
sáng.
Vận dụng được biểu thức
sin( i )
n hợp đơn
trong một số trường
sin( r )
giản.
Vận dụng kiến thức về sự khúc xạ ánh
sáng, giải thích được một số hiện tượng
đơn giản.

NỘI DUNG BÀI HỌC

1

Hiện
Tượng
Khúc Xạ
Ánh Sáng

2

Định
Luật
Khúc Xạ

3

Chiết
Suất
Của Môi

1.
HIỆN TƯỢNG
KHÚC XẠ
ÁNH SÁNG

Thí
Nghiệm 1
Chuẩn bị:
Một bảng thí nghiệm có gắn
tấm nhựa in vòng tròn chia độ
Một bản bán trụ bằng thuỷ
tinh
Đèn 12V-21W có khe cài bản chắn
sáng
Nguồn điện (biến áp nguồn

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
Thí
Nghiệm 1

Tiến Hành

Bố trí thí nghiệm như hình
Chiếu tia tới SI, với I là tâm
bản bán trụ
Quan sát đường đi tia sáng

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng

Chùm sáng truyền từ
không khí vào thủy
tinh bị gãy khúc (lệch
khỏi phương truyền)
tại đâu?

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
Kết
quả
Chùm sáng truyền từ không khí vào
thủy tinh bị gãy khúc (lệch khỏi phương
truyền) tại mặt phân cách giữa không
khí và bản bán trụ bằng thủy tinh

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng

Tia laser bị gãy tại mặt phân cách
giữa không khí và lăng kính.

Ống hút bị gãy tại mặt phân cách
giữa không khí và chất lỏng.

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là
gì?

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng
tia sáng bị gãy khúc (bị lệch khỏi phương truyền
ban đầu) tại mặt phân cách giữa hai môi trường
trong suốt này sang môi trường trong suốt khác

Hiện tượng nào sau đây liên
quan đến sự khúc xạ ánh
sáng?

Tia sáng mặt trời bị hắt trởlại môi
trường cũ khi gặp mặt nước

Tia sáng mặt trời bị lệch khỏi phương truyền
ban đầu khi đi từ không khí vào nước.

Tia sáng mặt trời bị lệch khỏi phương truyền ban
đầu khi đi từ không khí vào nước.

I. Hiện tượng khúc xạ ánh
sáng
N

PQ: mặt phân cách giữa 2 môi trường

S

SI: tia tới
I: điểm tới

i

P

IR: tia khúc xạ

Không khí
Nước

Q NN': pháp tuyến tại điểm tới I

I

i = : góc tới
r

N'

I' = : góc khúc xạ

R

Sơ Đồ Đường Đi Của Tia Sáng Từ Không Khí
Vào Nước.

Mặt phẳng chứa tia tới và pháp
tuyến được gọi là mặt phẳng tới.

Một tia sáng truyền
tới mặt nước tạo ra
một tia phản xạ và
một tia khúc xạ.
Người vẽ đã quên và
ghi lại chiều truyền
của các tia sáng này
trong Hình 5.3. Hãy
vẽ vào vở và bổ sung

S1

S2

Không khí

I

Nước

S3

S1

S2

Không khí

I

Nước

S3

2. ĐỊNH
LUẬT KHÚC
XẠ ÁNH
SÁNG

Thí
Nghiệm 2
Chuẩn bị:

Một bảng thí nghiệm có gắn
tấm nhựa in vòng tròn chia độ
Một bản bán trụ bằng thuỷ
tinh
Đèn 12V-21W có khe cài bản chắn
sáng
Nguồn điện (biến áp nguồn

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

Thí
Nghiệm 2
Tiến Hành

Bố trí thí nghiệm như hình
Chiếu tia tới SI (với I là tâm
bản bán trụ) với góc tới lần
lượt là 0°, 20°, 40°,60°,80°.
Đọc giá trị góc khúc xạ tương ứng

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

PHIẾU HỌC
TẬP

Tia khúc xạ nằm ở phía nào của pháp tuyến so với tia tới?
Hoàn thành bảng sau
Góc tới i

0°

20°

40°

60°

80°

Góc khúc xạ r

?

?

?

?

?

?

?

?

?

?

sini/sinr

So sánh độ lớn góc tới và góc khúc xạ.
Nhận xét về tỉ số

khi góc tới i thay đổi.

PHIẾU HỌC
TẬP
Tia khúc xạ nằm phía bên kia pháp tuyến so
với tia tới.

Góc tới i

0°

20°

40°

60°

80°

Góc khúc xạ r

0°

13°

25°

35°

41°

1,52

1,52

1,51

1,50

sini/sinr

Bảng kết quả thí nghiệm tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng

Độ lớn góc tới lớn hơn độ lớn góc khúc xạ

Khi góc tới i tăng (hoặc giảm) thì góc khúc xạ r cũng tăng
(hoặc giảm) theo nhưng tỉ số luôn không đổi.

Thí
Nghiệm 3
Chuẩn bị:

Bản bán trụ bằng thuỷ tinh
Tấm xốp có gắn bảng chia độ
Bốn chiếc đinh ghim
Một tấm nhựa phẳng.

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

Thí
Nghiệm 3

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

Tiến Hành

Bố trí thí nghiệm như hình
Cắm đinh ghim tại O và A để
xác định pháp tuyến OA
Cắm đinh ghim ở B để xác định tia tới là BO
Đặt mắt để nhìn vào mặt phẳng của bản bán trụ sao cho đầu mũ
đinh ghim ở O che khuất ảnh đầu mũ đinh ghim ở B.

Thí
Nghiệm 3

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

Tiến Hành

Cắm đinh ghim ở C trên đường truyền sáng từ O tới mắt sao
cho đầu mũ đinh ghim ở C che khuất ảnh đầu đinh ghim ở B
và O. Khi đó tia khúc xạ sẽ là tia OC
Bỏ bản bán trụ thuỷ tinh ra, dùng
tấm nhựa phẳng để kiểm tra các
tia BO, OA, OC có đồng phẳng
hay không?

II. Định luật khúc xạ ánh
sáng

Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp
tuyến so với tia sáng tới.
Đối với hai môi trường trong suốt nhất định,
tỉ số giữa sin góc tới (sin i) và sin góc khúc xạ
(sin r) là một hằng số.

= hằng số

Hình 5.5 mô tả hiện
tượng khúc xạ khi tia
sáng truyền từ môi
trường nước ra không
khí. Chỉ ra điểm tới,
tia tới, tia khúc xạ, vẽ
pháp tuyến tại điểm
tới. So sánh độ lớn
của góc khúc xạ và

M

Tia tới AB
Điểm tới B
Pháp tuyến MN
Tia khúc xạ BC

N
Độ lớn góc khúc xạ lớn hơn độ lớn góc tới

Tại sao khi trong cốc không có nước thì ta không thể nhìn
thấy đồng xu còn nếu vẫn giữ nguyên vị trí đặt mắt và
cốc nhưng rót nước vào cốc thì ta lại nhìn thấy đồng xu?

Khi không có nước
trong cốc, tia sáng
truyền đi theo đường
thẳng nên ánh sáng
từ đồng xu đến mắt
người bị thành cốc
chắn

Khi có nước trong
cốc, tia sáng truyền
từ nước ra không khí
bị gãy khúc ta → nhìn
thấy đồng xu

3.
CHIẾT SUẤT
CỦA MÔI
TRƯỜNG

1. Chiết suất tỉ
đổi

n21: chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1
n1: chiết suất của môi trường 1

n2: chiết suất của môi trường 2

𝑛2
sin 𝑖
=𝑛21 =
sin 𝑟
𝑛1
n2 > n1 → n21 > 1→ Tia khúc xạ bị lệch gần pháp tuyến hơn
n2 < n1 → n21 < 1→ Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn

2. Chiết suất tuyệt
đối

Chiết suất của một môi trường có giá trị bằng tỉ số tốc độ ánh
sáng trong chân không (hoặc không khí) với tốc độ ánh sáng
trong môi trường đó

𝑐
𝑛=
𝑣

c: tốc độ của ánh sáng trong chân không
v: tốc độ của ánh sáng trong môi trường
đó
c = 300 000 km/s

Chiết suất một số môi trường
Chất rắn (20o)
Kim cương

Chiết Suất
2,419

Chất lỏng (20o)

Chiết Suất

Nước

1,333
1,361

Thủy tinh crown

1,464 – 1,532

Ethylic alcohol

Thủy tinh flint

1,603 – 1,865

Chất khí (0o, 1 atm)

Chiết Suất

Nước đá

1,309

Không khí

1,00293

Muối ăn

1,544

Khí carbon dioxide

1,00045

Khi một tia sáng đi từ môi trường này sang môi
trường khác, chiết suất tỉ đối của hai môi trường
cho ta biết điều gì về đường đi của tia sáng đó

Giải
Nếu n21 > 1 thì đường đi của tia khúc xạ trong môi trường
(2) đi gần pháp tuyến của mặt phân cách hơn tia tới.
N

S

P

Không khí
Nước

Q

I

N'

R

Giải
Nếu n21 < 1 thì đường đi của tia khúc xạ trong môi trường
(2) đi xa pháp tuyến của mặt phân cách hơn tia tới
N

P

I

Không khí
Nước

S

N'

R

Q

III. Chiết suất của môi
trường

Tính chiết suất của nước. Biết tia sáng truyền từ không khí
với góc tới là i = 60° thì góc khúc xạ trong nước là r = 40°

Lời giải:

→

Vận dụng

III. Chiết suất của môi
trường

Các tia sáng xuất phát từ đầu A,
truyền trong nước → bị khúc xạ ở mặt
phân cách nước - không khí →
truyền đến mắt người quan sát.
Mắt nhìn tia khúc xạ thấy đầu A của
ống hút như nằm ở vị trí A'
→ gần mặt nước hơn.

Hiện tượng “nâng ảnh” do khúc xạ

Vì sao ta thấy cây bút chì dường như bị gãy tại mặt
nước?

Khi các tia sáng truyền từ đầu bút
trong nước vào không khí
Đường đi của các tia sáng này bị khúc
xạ
Những tia khúc xạ này lọt vào mắt ta
Mắt ta sẽ nhìn thấy đầu bút bị lệch
→ Cây bút dường như bị gãy

Vì sao khi đứng trên thành hồ bơi, ta lại
thấy đáy hồ bơi có vẻ gần mặt nước hơn
so với thực tế?

Hiện tượng “nâng ảnh” do khúc xạ ánh sáng
Các tia sáng truyền từ đáy hồ đến mắt ta bị khúc
xạ ở mặt phân cách giữa nước và không khí
Dẫn đến chúng ta sẽ nhìn thấy đáy hồ bơi dường
như đang ở vị trí gần mặt nước hơi so với thực tế

CỦNG CỐ

Câu 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là
hiện tượng tia sáng tới khi gặp mặt phân
cách giữa hai môi trường:
A. bị hắt trở lại môi trường cũ.
B.

bị hấp thụ hoàn toàn và không truyền đi vào môi trườn
trong suốt thứ hai.

C.
D.

tiếp tục đi thẳng vào môi trường trong suốt thứ hai.

bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi
trường và đi vào môi trường trong suốt thứ hai.

Câu 2: Trong trường hợp nào dưới đây tia
sáng truyền tới mắt là tia khúc xạ?
A.

Khi ta ngắm một bông hoa trước mắt.

B.

Khi ta soi gương.

C.

Khi ta quan sát con cá vàng đang bơi trong bể

D.

Khi ta xem chiếu bóng.

Tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt
khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường

Câu 3: Trong hiện tượng khúc xạ ánh
sáng, góc khúc xạ r là góc tạo bởi:
A.
tia khúc xạ và pháp
tuyến tại điểm tới.

C.
tia khúc xạ và mặt
phân cách.

B.
tia khúc xạ và tia tới

D.
tia khúc xạ và điểm tới