Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng - Vở BT Vật lí lớp 9

Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

A - ÔN TẬP

I - Hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1. Quan sát

Trên hình 40.2, nhận xét về đường truyền tia sáng:

a. Trong không khí là đường thẳng: từ S đến I.

b. Trong nước là đường thẳng: từ I đến K

c. Từ S đến mặt phân cách rồi đến K là đường gấp khúc

2. Kết luận

Tia sáng truyền bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi từ không khí truyền sang nước. Đó được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

3. Các khái niệm

I: điểm tới

IK: tia khúc xạ

Đường NN’ vuông góc với mặt phân cách là pháp tuyến tại điểm tới

∠ SIN là góc tới kí hiệu i

∠ KIN' là góc khúc xạ kí hiệu là r

Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến NN’ là mặt phẳng tới

4. Thí nghiệm

C1. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới. Góc tới lớn hơn góc khúc xạ do quan sát thấy tia khúc xạ lệch xuống dưới phương tia tới.

C2. Thay đổi hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ, góc khúc xạ, độ lớn góc tới.

5. Kết luận

Khi truyền từ không khí sang nước thì:

+ tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới

+ góc tới lớn hơn góc khúc xạ

C3. Thể hiện kết luận trên bằng hình vẽ 40.1:

SI là tia tới ứng với góc tới i

IK là tia khúc xạ ứng với góc khúc xạ r.

II - Sự khúc xạ của tia sáng truyền từ nước sang không khí

1. Dự đoán

C4.

- Dự đoán: Trong trường hợp tia sáng truyền từ nước sang không khí thì kết luận trên không còn chính xác nữa. Khi đó góc tới sẽ nhỏ hơn góc khúc xạ.

- Thí nghiệm kiểm tra:

+ Đặt nguồn sáng ở đáy bình nước để tia sáng chiếu từ nước sang không khi

+ Để đáy bình lệch ra khỏi mặt bàn, đặt nguồn sáng ở ngoài bình, chiếu một tia sáng qua đáy bình vào nước rồi sang không khí.

Làm thí nghiệm theo các bước tương tự như thí nghiệm ánh sáng truyền từ không khí sang nước.

C5. Khi ánh sáng từ A phát ra truyền được đến mắt thì mắt mới nhìn thấy A. Khi mắt không nhìn thấy A mà chỉ nhìn thấy B nghĩa là B đã che khuất ánh sáng từ A phát ra, không đến được mắt. Khi mắt không thấy A, B mà chỉ nhìn thấy C nghĩa là C đã che khuất ánh sáng từ A, B phát ra nên không đến được mắt. Khi bỏ B, C đi thì ta lại nhìn thấy A có nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã truyền qua nước và không khí đến được mắt.

Vậy đường nối vị trí của ba đinh ghim A, B, C là đường biểu diễn đường truyền của tia sáng từ A ở trong nước tới mặt phân cách giữa nước và không khí, rồi đến mắt.

C6. Tia sáng truyền từ nước sang không khí bị khúc xạ tại mặt phân cách giữa nước và không khí. AB là tia tới, B là điểm tới, BC là tia khúc xạ. Góc tới nhỏ hơn góc khúc xạ. Có thể dùng thước đo độ hoặc dùng cách chứng minh hình học để thấy được điều này.

3. Kết luận

Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì:

+ tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới

+ góc tới nhỏ hơn góc khúc xạ

III - Vận dụng

C7.

Khúc xạ ánh sáng	Phản xạ ánh sáng
+ Tia tới bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt và tiếp tục đi vào môi trường trong suốt thứ hai. + Góc khúc xạ và góc tới không bằng nhau.	+ Tia tới bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt + Góc phản xạ và góc tới bằng nhau

C8.

- Ta không nhìn thấy đầu dưới (A) của chiếc đũa khi chưa đổ nước vào bát.

- Ánh sáng chỉ có thể đi theo đường thẳng từ A đến mắt trong không khí. Nhưng các điểm trên chiếc đũa thẳng đã chắn mất đường truyền đó nên tia sáng này không đến được mắt.

- Đổ nước vào bát tới một vị trí nào đó, giữ nguyên vị trí đặt mắt và đũa, ta lại nhìn thấy A.

B – LÀM BÀI TẬP

I – Bài tập sách bài tập

Câu 40-41.1 trang 110 Vở BT Vật Lí 9:

Hình D thể hiện đúng hiện tượng khúc xạ vì ánh sáng chiếu từ không khí sang nước thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ.

II - Bài tập nâng cao

Câu 40a trang 110 Vở BT Vật Lí 9: Chọn câu đúng về hiện tượng khúc xạ:

A. tia sáng bị hắt trở lại môi trường cũ khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường

B. tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác

C. tia sáng bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác

D. tia sáng không truyền thẳng khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.

Đáp án B

Câu 40b trang 111 Vở BT Vật Lí 9: Hình 40.2 biết SI là tia tới. Tia khúc xạ của tia này trùng với một trong các đường IK, IH, IE, IG. Điền dấu mũi tên vào tia khúc xạ đó.

Đáp án:

IG là tia khúc xạ vì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

Bài trước: Bài 39: Tổng kết chương II : Điện từ học - Vở BT Vật lí lớp 9 Bài tiếp: Bài 41: Quan hệ giữa góc tới và góc khúc xạ - Vở BT Vật lí lớp 9