On tap khuc xa anh sang VL11

8/7/2019 On tap khuc xa anh sang VL11

1/16

Chng 6

KHUC XA ANH SANG

Co phai luc nao anh sang cung truyen i theo ng thang ?

V sao phan ong hut nhung trong coc nc co ve b gay khuc ?

Ngi tho dan nay phai nem lao theo hng nao e am trung ca ?


2/16

GV. Ng 4

4

YEU CAU CAN ATKIEN THC

Phat bieu c nh luat khuc xa anh sang, neu cchiet suat tuyet oi, chiet suat t oi va moi quan he giacac chiet suat nay vi toc o anh sang trong cac moi

trng, mo ta c hien tng phan xa toan phan va neuc ieu kien xay ra hien tng nay. Mo ta c struyen anh sang trong cap quang, neu c cac ngdung cua cap quang va tien li cua no.

K NANG- Van dung c he thc cua nh luat khuc xa anh sang.

- Giai c cac bai tap ve hien tng phan xa toan phan.

KHUC XA ANH SANG


3/16

5 VL11. Kh c ng

5

KHUC XA ANH SANG LNG CHAT PHANG

On

Khuc xa la hien tng chum tia sangb oi phng ot ngot khi truyen xiengoc qua mat phan cach cua hai moitrng trong suot khac nhau.

nh luat khuc xa anh sang (nh luat Snell Descartes)

Tia khuc xa nam trong mat phang ti va pha ben kia phaptuyen so vi tia ti.

oi vi hai moi trng trong suot nhat nh, t so gia sin gocti (sini) va sin goc khuc xa (sinr) la mot hang so.

sini

sinr= n21 = const.

Vai lu y :

-Neu n21 > 1: moi trng khuc xa chiet quang hn moi trng ti,khi o sini > sinr (hay i > r).

-Neu n21 < 1: moi trng khuc xa kem chiet quang hn moitrng ti, khi o sini < sinr (hay i < r).

-Vi goc nho (< 10o) ta co: ir = const. Chiet suat tuyet oi: n =

c

v(n c goi tat la chiet suat)

Chiet suat t oi: n21 = 2

1

n

n

= 1

2

v

v

CHU E


4/16

GV. Ng 6

6

Dang oi xng cua nh luat khuc xa: n1sini = n2sinr.

(t ay suy ra : neu n1 > n2 th i < r va ngc lai)

Lng chat phang la mot cap moi trng trong suot ngan cachnhau bang mot mat phang. V du: cap moi trng khong kh nc, cap moi trng nc thuy tinh ...

- Anh cua vat tao bi lng chat phang : Vat that cho anh

ao - Vat ao cho anh that.

- Cong thc lng chat phang : (xet chum tia sang hep

chieu t vat ti gan nh vuong goc vi mat phan cach hai

moi trng) : 12

nhh' n (n

1 la chiet suat cua moi trng cha

vat).

Ban (hai) mat song song la lp moi trng trong suot giihan bi hai mat phang song song vi nhau, chang han mot

tam knh.

- S tao anh bi ban mat song song :

(Xet chum tia sang hep ti gan nh

vuong goc vi mat ban; n la chiet suat

t oi cua chat lam ban oi vi moi

trng xung quanh ban, (n > 1). Vat

that cho anh ao; vat ao cho anh that;

anh co o ln (o cao) bang vat.

- Khoang cach vat - anh : (o dch chuyen cua anh so vivat theo chieu truyen anh sang) :

1SS ' e 1 .

n

Neu anh sang truyen t S en J, gia s theo ng SIJ, th khitruyen ngc lai, ng truyen la JIS. o la tnhthuan nghchtrong s truyen tia sang.


5/16

7 VL11. Kh c ng

7

Luyen

AP DUNG NH LUAT KHUC XA ANH SANG

Phng phap chung

Cong thc nh luat khuc xasini

sinr= n21 = const.

Dang oi xng cua nh luat khuc xa:n1sini = n2sinr.

Trong o : n21 la chiet suat t oi : n21 = 21

n

n= 1

2

v

v.

n1, n2 la chiet suat (tuyet oi) : n =c

v

1. Mot chau thuy tinh nam ngang cha mot lp nc day co chiet suat 4/3. Mot

tia sang SI chieu ti mat nc vi goc ti la 30o.a) Tnh goc khuc xa.

b) Tnh goc lech D gia tia khuc xa va tia ti.

GIAI

a)Ta co : sin r = nisin


6/16

GV. Ng 8

8

Vi i = 30o, n =3

4

sinr = 0,375

r = 22o

b)Goc lech D gia tia khuc xa va tia tiD = i r = 30o 22o = 12o

2. Co mot chau nc hnh hop ch nhat. Mat nc trong chau nam cach mieng

be 15 cm. Anh sang mat tri chieu xien vao chau nc. Ta ch thay bongcua mot thanh chau in xuong ay chau. Chieu dai cua bong tren mat nc

la 20 cm va di ay chau la 65 cm. Tnh chieu sau cua lp nc. Chietsuat cua nc la 4/3.

GIAI

Phan tch bai toanXet tia sang SI i lt qua canh A cua thanh AB. Tianay gap mat nc I. JI chnh la chieu dai cuabong cua oan AJ tren mat nc. JI. Tia SI b

khuc xa I va en gap ay chau K. BK chnh lachieu dai cua bong cua ca thanh be AB di aychau .

Li giaiTa hay tnh goc ti i.Xet tam giac AIJ, ta co:

sini =IJ

AI=

2 2

IJ

IJ AJ=

2 2

20

20 15=

20

25= 0,8

Theo nh luat khuc xa ta co : sinr = sinin =0, 84 / 3 = 0,6

tgr = 3/4

Xet tam giac IHK. Ta co:

HI =HK

tgrvi HI = h la chieu sau cua lp nc va

HK = BK BH = BK = JI = 65 20 = 45 cm.


7/16

9 VL11. Kh c ng

9

Vay: h =45

tgr=

45

3 / 4= 60 cm

Lp nc sau 60 cm.

3. Chieu mot tia sang t khong kh vao thuy tinh (chiet suat n = 1,6) di gocbat k. Hay neu cach ve chnh xac tia khuc xa.

GIAI

Goi i la goc ti, r la goc khuc xa. Coi chiet suat cua khong kh

bang 1. Ta phai ve tia khuc xa sao cho :sini

sinr

=1,6

1

Co the co hai cach ve :

Cach 1

Goi xx la giao tuyen cua mat phangphan cach vi mat phang hnh ve, I laiem ti, yy la phap tuyen vi matphan cach I, SI la tia ti. Tren ngxx lay mot oan IH = 16 cm, cung phavi SI. Ha ng thang vuong goc vixx tai H. ng nay cat SI iem M.Sau o ta ve ng tron tam I, banknh IM = R.

Ta co: sini =IH

IM=

16

R

Tiep tuc lay tren ng xx mot oan IK = 10 cm ve pha tia

khuc xa. Ha ng vuong goc vi xx K. ng nay cat ngtron R N. Goi r la goc tao bi hai ng IN va yy.

Ta co: sinr =IK

IN=

10

R

Nh vay:sini

sinr=

16

10= 1,6.

IN chnh la tia khuc xa ma ta can ve.

Cach 2


8/16

GV. Ng 10

10

Ta ve hai vong tron ong tam I, banknh lan lt la R1 = 16 cm va R2 =10 cm.

Keo dai tia ti SI. No cat vong tronR2 iem M. T M, ha ng MHvuong goc vi xx. ng MH catvong tron R1 K. IK chnh la tiakhuc xa ma ta can ve.

oi vi tam giac IMH, ta co : sini =IH

IM=

2

IH

R=

IH

10(a)

oi vi tam giac IKH, ta co: sinr = IHIK= 1IHR =

IH16 (b)

T (a) va (b) ta c :sini

sinr=

16

10= 1,6

Vay tia IK chnh la tia khuc xa can ve.

4. Mot ong xu S nam di ay cua mot chau nc, cach mat nc 40 cm. Mot nginhn thay ong xu o t ngoai khong kh, theo phng thang ng. Tnh khoangcach t anh S cua ong xu S ti mat nc. Chiet suat cua nc la n = 4/3.

GIAI

Phan tch bai toanKhi nhn anh S, co mot chum sang hep phat ra

t S, sau khi khuc xa mat phan cach se i vaomat. Nh vay, goc ti i va khuc xa r cua cac tiasang rat nho.Ta hay ve anh S cua S bang cach ve hai tia:

Tia SH truyen vuong goc vi mat phan cach. Tia bat k SI.ng keo dai cua hai tia khuc xa cat nhau S.

Li giaiGoi h va h la khoang cach t S en S en mat phan cach. Tahay tnh h theo h.

Trong tam giac SHI, ta co: tgi =HI

SH=

HI

h


9/16

11 VL11. Kh c ng

11

Trong tam giac SHI, ta co: tgr =HI

S'H=

HI

h'

Nh vay, ta co: tgitgr = h'h (1)

V cac goc i va r rat nho nen : tgi sini va tgr sinr.

Mat khac : n.sini = sinr (2)

Hay:sini

sinr=

1

nh =

h

n=

40 3

4

= 30 cm

Vay, ngi nay nhn thay anh S cua ong xu nam cach mat

nc 30 cm.

Nhan xet :

Khi mat nhn thay anh ao S di goc r nho (theo phng gan thang ng) th ta co :

HS HS'=

n n1 2

hayh = h n2n1

( trong bai toan nay thn2 = 1 ; n1 = 4/3)

h = HS la chieu sau bieu kien; h = HS la chieu sau thc ; n1, n2 lan lt la chiet suat cuamoi trng 1 va moi trng 2.

5. Trong mot cai chau co lp nc day 12 cm va mot lp benzen day 9 cm noi trenmat nc. Mot ngi nhn vao chau theo phng gan nh thang ng se thay aychau cach mat thoang bao nhieu ? Ve ng i cua chum tia sang t mot iem trenay chau. Cho biet chiet suat cua nc la n = 4/3 va cua benzen la n = 1,5.

GIAI

Phan tch bai toanS o tao anh :

Lcp(benzen nc) Lcp(khongkh benzen)S S ' S ''

(H) (I)

- oi vi lng chat phang (benzen-nc) : iemS tren ay chau la vat that cho anh ao S , cachmat phan cach (benzen-nc) oan HS tnh

bi :HS HS'=n nBN

-oi vi lng chat phang (khong kh-benzen) :S tr thanh vat that, cach mat phan cach


10/16

GV. Ng 12

12

(khong kh-benzen) oan IS cho anh ao S,cach mat phan cach (nc-benzen) oan IS

tnh bi :IS' IS' '=n nKB

Li giai-oi vi lng chat phang (benzen-nc) :

N B

HS HS'=

n n B

N

n 1, 5HS' = HS 12

n 4/3= = 13,5 cm

-oi vi lng chat phang (khong kh-benzen) :IS = IH + HS = 9 + 13,5 = 22,5 cm

B K

IS' IS''=

n n K

B

n 1IS'' = IS' 22, 5

n 1, 5= = 15 cm

Vay, ngi nay nhn thay ay chau dng nh cach mat thoang15 cm.

1. Tia sang i t khong kh (n1 = 1) ti mat thuy tinh (n2 = 1,5) vigoc 45o se lech bao nhieu o so vi hng ban au ?

S : 10o.

2. Khi Mat Tri lan, gan sat ng chan tri th ngi lan di nc(n = 4/3) nhn thay tia sang mat tri hp vi phng thang ng mot

goc bao nhieu ?S : 48,5o

3. Mot tia sang ti mat nc (n1 = 4/3) vi goc 40o. Tnh goc ti cua

mot tia tren mat thuy tinh (n2 = 1,5) e co cung goc khuc xa.

S :46,3o.

4. Trong nhng trng hp nao, goc ti bang goc khuc xa ?

S : Khi n = 1 hoac i = 0


11/16

13 VL11. Kh c ng

13

5. Mot tia sang i t nc (n1 = 4/3) vao thuy tinh (n2 = 1,5) vi gocti 35o. Tnh goc khuc xa.

S : 30,6

o

.6. Tnh goc ti cua tia sang i t khong kh (n1 = 1) ti mat thuytinh (n2 = 1,5) e co goc khuc xa bang phan na goc ti.

S : 83o.

7. Tnh goc ti cua tia sang i t khong kh (n1 = 1) ti mat thuytinh (n2 = 1,5) e tia khuc xa vuong goc vi tia phan xa.

S : 56o.

8. Tnh goc ti cua tia sang i t khong kh (n1 = 1) ti mat nc, bietno ln hn goc khuc xa 10o.

S : 36,5o.

9. at ong xu tren ay tach. i lui lai en khi nao het thay no.Nh ngi khac o vao tach th en mot luc, ban lai thay ong xu.Hay ve hnh va giai thch.

10. oi vi cung mot anh sang n sac, chiet suat tuyet oi cua ncla 4/3, chiet suat t oi cua thuy tinh oi vi nc la 9/8. Cho biet vantoc anh sang trong chan khong c = 3.108 m/s. Hay tnh van toc cuaanh sang nay trong thuy tinh.

S: 200 000 km/s

11. Mot tia sang t khong kh vao nc co goc ti 45o. Tnh goc lech

D cua tia sang nay, biet chiet suat cua nc la4

3

.

S: D = 13o

12. Mot chum tia sang hep coi nh tia sang t khong kh en gapkhoi thuy tinh vi goc ti 60o co mot phan phan xa va mot phan khucxa. Tnh goc tao bi tia phan xa va tia khuc xa. Cho biet chiet suatcua thuy tinh la 1,732 = 3 .

S: 90o

13. Mot cai mang nc sau 30 cm, rong 40 cm


12/16

GV. Ng 14

14

co hai thanh ben thang ng. ung luc mangcan nc th co bong ram cua thanh A keo daiti ung chan thanh B oi dien.

Ngi ta o nc vao mang en mot o cao h th bong cua thanh Angan bt i 7 cm so vi trc. biet chiet suat cua nc la n = 4/3. Haytnh h; ve tia sang gii han bong ram cua thanh mang khi co nc.

S : h = 12 cm.

14. Co mot chau ca canh hnh hop ch nhat. Mat nc trong chaunam cach mieng chau 20 cm. Anh sang mat tri chieu xien vao chaunc. Ta ch thay bong cua mot thanh chau in xuong ay chau. Chieu

dai cua bong tren mat nc la 30 cm va di ay chau la 90 cm.Tnh chieu sau cua lp nc. Chiet suat cua nc la 4/3.

S : h = 75 cm.

15. Mot chau cha hai chat long trong suot khong hoa tan vao nhau.Chiet suat va be day cua cac chat long la : n1 = 1,3 ; h1 = 3 cm ; n2 =1,5 ; h2 = 5 cm. Xac nh anh cua ay chau khi nhn theo phngvuong goc vi mat thoang.

S : anh ay chau cach mat thoang 5,65 cm.

BAN HAI MAT SONG SONG

Phng phap chung

-Tia lo qua ban hai mat song song co phng song song vi tia ti.-Ap dung cong thc o di anh qua ban hai mat song song :

AA' = 1(1 - )n

e

1. Chng to rang tia lo qua ban hai mat song song co phng song song vi tia ti.Lap cong thc tnh o di anh qua ban hai mat song song.

GIAI

a)Chng minh tia lo song song vi tia ti


13/16

15 VL11. Kh c ng

15

Tai I : sini = n.sinr;

Tai J : sini = n.sini

r = ri = i.Vay tia lo song song vi phng tia ti

b)o di anh AA AA = IK = IH KH

= e HJ

tgi= e

e.tgr tgr= e(1 )

tgi tgi (1)

Vi cac goc i va r nho : tgi sini; tgrsinr (2) Theo nh luat khuc xa anh sang :

sini= n

sinr(3)

T (1), (2) va (3)AA' = 1(1 )n eTrong o n la chiet suat t oi cua chatlam ban mat so vi moi trng.

Nhan xet :

-Neu n > 1 : AA' > 0, anh A tien gan ve pha ban hn vat.-Neu n < 1 : AA' < 0, anh A lui xa ban hn vat.


14/16

GV. Ng 16

16

2. Cho ban hai mat song song bang thuy tinh co be day e = 3,5 cm, chiet suat n 1 = 1,4.Tnh khoang cach vat - anh trong cac trng hp:

a) Vat AB va ban eu at trong khong kh.

b) Vat AB va ban at trong mot chat long co chiet suat n2 = 1,6.

GIAI

Ap dung cong thc :

1AA ' e 1

n

vi n : chiet suat t oi cua ban oi vi moi trng at vat.

a) Ta co n = 1,4 : 1AA ' e(1 )n 13, 5(1 )4 = 2,625 cm 2, 6 cm.

b) Ta co : n = 12

n 1, 4 7n

n 1, 6 8

1AA ' e 1

n= 3,5(1 -

8

7) = 0,5 cm.

Dau () chng to anh xa ban hn vat.

3. Mot ban hai mat song song bang thuy tinh co be day e, chiet suat n at trong khongkh, mot mat cua ban c trang bac. iem sang S cach ban thuy tinh oan SH = d.Mat nhn theo phng SH thay hai anh cua S. Giai thch s tao thanh cac anh nay. Ve

ng i cua chum tia sang.

GIAI


15/16

17 VL11. Kh c ng

17

Do s phan xa anh sang bi mat tren va mat di cua ban thuytinh nen tao ra hai anh S va S (hnh ve). Anh S tao ra matdi do phan xa gng ne n sang hn anh S, tao ra do s phanxa mat tren cua ban.

1. Mot vat phang nho AB c at trc va song song vi mot banthuy tinh co hai mat song song, be day e, chiet suat n1 = 1,5. Khoang

cach vat - anh la 1 cm. Tnh be day e. Biet vat AB va ban eu attrong khong kh.

S : 3 cm

2. Mot ban hai mat song song co be day 6 cm, chiet suat n = 1,5 cat trong khong kh. iem sang S cach ban 20 cm. Anh S cua S quaban mat song song cach S mot khoang bao nhieu ?

S : 18 cm


16/16

GV. Ng 18

18

3. Chieu mot chum tia sang hep coi nh tia sang vao mot tam thuytinh hai mat ben song song co chiet suat n, be day e. Goc ti la i. Lapcong thc tnh o di ngang cua tia sang qua khoi thuy tinh.

S: d =e

cosr

sin(i - r)

4. Mot tia sang t khong kh ti gap mot tam thuy tinh phang trongsuot vi goc ti i ma sini = 0,8 cho tia phan xa va tia khuc xa vuonggoc vi nhau.

a)Tnh van toc anh sang trong tam thuy tinh. Cho biet van toc anhsang trong chan khong la c = 3.108 m/s.

b)Tnh o di ngang cua tia sang lo so vi phng tia ti. Biet beday cua ban la e = 5 cm.

S: 2,25.108 m/s;1,73 cm

Documents

On tap khuc xa anh sang VL11