Giáo án giảng dạy môn Vật lý 11 - Sự phản xạ và sự khúc xạ ánh sáng

SỰ PHẢN XẠ VÀ SỰ KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Chủ đề 1: ĐỊNH LUẬT PHẢN XẠ – GƯƠNG PHẲNG
TÓM TẮT LÝ THUYẾT:
1. Các định luật:
a) Định luật truyền thẳng ánh sáng: Trong một môi trường trong suốt và đồng tính, ánh sáng truyền đi theo đường thẳng.
b) Định luật phản xạ ánh sáng:
+ Hiện tượng phản xạ: Khi một chùm sáng chiếu tới một mặt phẳng nhẵn bóng, các tia sáng sẽ bị hắt trở lại theo các phương xác định, người ta gọi đó là hiện tượng phản xạ ánh sáng.
+ Định luật phản xạ ánh sáng: - Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Góc phản xạ bằng góc tới: i=i,
2. Gương phẳng:
a) Gương phẳng: Là một phần mặt phẳng nhẵn phản xạ hầu như hoàn toàn ánh sáng chiếu tới nó. Gương phẳng tuân theo định luật phản xạ.
b) Aûnh cho bởi gương phẳng: Từ định luật phản xạ ánh sáng, ta thấy điểm vật và điểm ảnh đối xứng nhau qua gương phẳng.
Lưu ý: - Với gương phẳng, vật thật cho ảnh ảo, ngược lại vật ảo cho ảnh thật.
 - Ta quan sát được ảnh ảo bằng mắt nhưng không thể hứng trên màn, ngược lại ảnh thật có thể hứng được trên màn.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Điều nào sau đây là sai khi nói về sự phản xạ ánh sáng?
Tia phản xạ ở trong cùng mặt phẳng với tia tới.
Góc phản xạ bằng góc tới.
Tia phản xạ bằng tia tới.
Tia phản xạ đối xứng với tia tới qua pháp tuyến vẽ tại điểm tới.
Câu 2: Phát biểu nào sau đây về định luật phản xạ ánh sáng là chính xác?
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở cùng phía của pháp tuyến so với tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới.
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia của pháp tuyến so với tia tới. Góc tới bằng góc phản xạ.
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia của pháp tuyến so với tia tới. Góc phản xạ bằng góc tới.
Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên này pháp tuyến so với tia tới. Góc tới bằng góc phản xạ.
Câu 3: Khi góc tới bằng không thì:
	A. Không có tia phản xạ.	B. Tia phản xạ thẳng hàng với tia tới.
	C. Tia phản xạ trùng và ngược chiều với tia tới.	D. Tia phản xạ có hướng bất kỳ.
Câu 4: Điều nào sau đây là sai khi nói về sự tạo ảnh qua gương phẳng?
Vật và ảnh luôn đối xứng nhau qua gương.	B. Vật và ảnh luôn có kích thước bằng nhau.
Vật và ảnh luôn cùng một phía với gương.	D. Vật thật cho ảnh ảo và ngược lại.
Câu 5: Một người tiến lại gần gương phẳng đến một khoảng cách ngắn hơn n lần so với khoảng cách ban đầu. Khoảng cách từ người đó đến ảnh của mình trong gương sẽ thế nào?
	A. Giảm 2n lần.	B. Giảm n lần.	C. Giảm 4n lần.	D. Tăng n lần.
Câu 6: Aûnh của một vật cho bởi một gương phẳng thì:
	A. Đối xứng với vật qua gương. B. Bằng và cùng chiều với vật.
	C. Bằng và ngược chiều với vật. D. Bằng vật và có thể cùng hoặc ngược chiều với vật.
Câu 7: Aûnh của một vật cho bởi một gương phẳng:
	A. Luôn luôn là ảnh ảo.	B. luôn luôn là ảnh thật.	C. Có thể thật hoặc ảo tuỳ theo vị trí của vật đối với gương.	D. Là ảnh ảo, nếu vật thật. Là ảnh thật, nếu vật ảo.
Câu 8: Tia sáng phản xạ từ gương phẳng. Gương phẳng có thể quay quanh trục vuông góc với mặt phẳng chứa tia tới và tia phản xạ. Sai khi gương quay một góc thì tia phản xạ tạo với tia phản xạ trước khi quay một góc bằng bao nhiêu?	
	A. 3	B. 2	C. 1	D. 4
Câu 9: Đặt hai gương phẳng M1 và M2 vuông góc với nhau. 
Một điểm sáng S ở trong khoảng hai mặt gương(hình vẽ). 
M1
S
.
M2
Hỏi hệ gương này tạo thành mấy ảnh của S?
	A. 2 ảnh	B. 3 ảnh
	C. 4 ảnh	D. 5 ảnh
Câu 10: Một người đứng trước một gương phẳng hình chữ nhật, 
thẳng đứng. Mép dưới của gương cách mặt đất 1m. Mắt người 
này cách mặt đất 1,5m. Người này có nhìn thấy ảnh của chân 
mình trên mặt đất không? Tại sao?
Không nhìn thấy, vì mắt và gương đều cao hơn chân.
Không nhìn thấy vì ảnh nằm ngoài thị trường của gương.
Nhìn thấy vì kích thước gương lớn.
Nhìn thấy vì vật nằm trong thị trường của gương.
Câu 11: Một người đứng trước một gương phẳng hình chữ nhật, thẳng đứng. Mép dưới của gương cách mặt đất 1m. Người này cao 1,6m mắt người này cách đỉnh đầu 10cm. muốn nhìn thấy ảnh của chân trên mặt đất, phải di chuyển gương lên hay xuống một cách tối thiểu là bao nhiêu?
	A. Đi lên 10cm	B.Đi xuống 10cm	C. Đi lên 25cm	D. Đi xuống 25cm
Chủ đề 2: GƯƠNG CẦU
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Gương cầu:
a) Định nghĩa: Một chỏm cầu phản xạ tốt ánh sáng được gọi là gương cầu. 
C
R
r
O
Có hai loại gương cầu:
Gương cầu lõm có mặt phản xạ là mặt lõm.
Gương cầu lồi có mặt phản xạ là mặt lồi.
b) Đường đi của tia sáng: Đối với cả hai loại gương cầu, ta xét đường đi của 4 tia sáng đặc biệt như sau:
- Tia tới song song với trục chính cho tia phản xạ(hoặc đường kéo dài của tia phản xạ) qua tiêu điểm F.
- Tia tới(hoặc đường kéo dài của tia tới) qua tiêu điểm F cho tia phản xạ song song với trục chính.
- Tia tới(hoặc đường kéo dài của tia tới) qua tâm C cho tia phản xạ có phương trùng với phương tia tới.
- Tia tới đến đỉnh cho tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính.
c) Aûnh cho bởi gương cầu:
	Xác định vị trí của ảnh bằng cách vẽ đường đi của tia sáng
Từ B, vẽ hai tia tới(nên dùng hai tia đặc biệt). Giao điểm của các tia phản xạ là ảnh B’ của điểm. Từ B’ hạ đường vuông góc với trục chính, ta được ảnh A’B’ của vật AB.
d) Công thức gương cầu:
	Gọi d và d’ là các khoảng cách từ vật và ảnh tới gương, ta có công thức liên hệ giữa vị trí của vật và ảnh là:
	 Trong đó: 
	Vật thật: d>0, vật ảo: d<0
	Aûnh thật: d’>0, ảnh ảo: d’<0
	Gương cầu lõm: f>0 , gương cầu lồi: f<0
- Độ phóng đại của ảnh tạo bởi gương cầu được định nghĩa là tỉ số giữa độ dài đại số của ảnh và độ dài đại số của vật.
Lưu ý: Nếu k>0: ảnh và vật cùng chiều
	 Nếu k<0: ảnh và vật ngược chiều.
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu 1: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về sự phản xạ ánh sáng qua gương cầu lõm?
Tia song song với trục chính, tia phản xạ qua tiêu điểm F.
Tia qua tâm gương C, tia phản xạ song song với trục chính.
Tia qua đỉnh gương O, tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục chính.
Tia bất kỳ, tia phản xạ đối xứng với tia tới qua trục phụ qua điểm tới đó.
Câu 2: Gương cầu lõm cho ảnh lớn hơn vật, cùng chiều và ảo, nếu vật nằm:
Trong khoảng giữa gương và tiêu điểm của gương.
Trong khoảng giữa tiêu điểm và tâm điểm của gương.
Ơû khoảng cách đến gương lớn hơn bán kính của gương.
Tại khoảng cách bằng bán kính (tại tâm) cẩu gương.
Câu 3: Đối với gương cầu lõm, nhận xét nào sau đây về tính chất ảnh của một vật thật là đúng ?
Vật thật luôn cho ảnh thật cùng chiều lớn hơn vật.
Vật thật luôn cho ảnh thật ngược chiều nhỏ hơn vật.
Vật thật luôn cho ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật.
Vật thật có thể cho ảnh thật ngược chiều, lớn hơn hay nhỏ hơn vật, hoặc ảnh ảo cùng chiều lớn hơn vật.
Câu 4: Người ta đặt một nguồn sáng nằm trong khoảng giữa đỉnh gương cầu lõm và tiêu điểm của nó. Aûnh của nguồn sáng đó là ảnh:
	A. Aûo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.	B. Thật, ngược chiều và lơn hơn vật.
	C. Aûo, cùng chiều và lớn hơn vật.	D. Thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.
Câu 5: Phải đặt vật cách gương cầu lõm có tiêu cự f một khoảng cách x đến gương như thế nào để thu được ảnh thật, nhỏ hơn vật và ngược chiều với vật?
	A. f2f	D. x=f
Câu 6: Đối với gương cầu lõm, nhận xét nào sau đây về tính chất ảnh của một vật ảo là chính xác ?
Vật ảo luôn cho ảnh thật, cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Vật ảo luôn cho ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.
Vật ảo luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và lớn hơn vật.
Vật ảo có thể cho ảnh thật, ngược chiều, lớn hay nhỏ hơn vật, hoặc ảnh ảo cùng.
Câu 7: Gương cầu lõm có thể cho ảnh ảo, nếu:
	A. Vật thật, đặt giữa tiêu điểm và đỉnh gương.	B. Vật thật, đặt giữa tiêu điểm và tâm gương.
	C. Vật ảo.	D. Vật thật hoặc ảo, đặt ở một vị trí thích hợp.
Câu 8: Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm và cách gương 40cm. A nằm trên trục chính của gương. Gương có bán kính 60cm. dịch chuyển vật một khoảng 20cm lại gần gương, dọc theo trục chính. Phát biểu nào sau đây là đúng về ảnh sau khi chuyển?
	A. Aûnh là ảnh ảo, ngược chiều với vật.	B. Aûnh là ảnh thật, cùng chiều với vật.
	C. Aûnh là ảnh ảo, nhỏ hơn vật.	D. A, B và C đều sai.
Câu 9: Đối với gương cầu lồi, nhận xét nào sau đây về tính chất ảnh của một vật thật là chính xác ?
Vật thật luôn cho ảnh thật, cùng chiều và lớn hơn vật.
Vật thật luôn cho ảnh thật, ngược chiều và nhỏ hơn vật.
Vật thật luôn cho ảnh ảo, cùng chiều và nhỏ hơn vật.
Vật thật có thể cho ảnh thật, ngược chiều, lớn hay nhỏ hơn vật; hoặn ảnh ảo cùng chiều và lớn hơn vật.
Câu 10: Cho S là một điểm sáng ở trước một gương cầu lõm. Aûnh của S là ảnh thật S’ được hứng trên một màn E vuông góc với trục chính của gương. Cho S tiến lậi gần gương. Hỏi phải di chuyển màn E theo chiều nào để ảnh trên màn luôn luôn rõ nét?
	A. Ra xa gương.	B. Đưa màn dịch lên.	C. Lại gần gương. D. Đưa màn dịch xuống.
Câu 11: Chọn đáp án đúng.
	Đối với gương cầu lõm, ảnh và vật ngược chiều nhau:
	A. Khi vật là vật thật ở trong khoảng tiêu cự.	B. Khi vật là vật ảo.
	C. Khi vật cách gương là d>f.	D. Khi vật là vật thật.
Câu 12: Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm và cách gương 40cm. A nằm trên trục chính của gương. Gương có bán kính 60cm. Vị trí và tính chất của ảnh là:
	A. Aûnh thật cách gương 100cm.	B. Aûnh ảo cách gương 120cm.
	C. Aûnh ở vô cùng.	D. Aûnh thật cách gương 120cm.
Câu 13: Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm và cách gương 40cm. A nằm trên trục chính của gương. Gương có bán kính 60cm. Kết luận nào sai đây là đúng khi nói về sự tương quan giữa ảnh và vật?
	A. Aûnh thật, ngược chiều, lớn gấp 3 lần vật.	B. Aûnh ảo, cùng chiều, lớn gấp 3 lần vật.
	C. Aûnh thật, ngược chiều, nhỏ hơn 3 lần vật.	D. Aûnh ảo, ngược chiều, lớn gấp 3 lần vật.
Câu 14: Một vật AB cao 5cm, đặt vuông góc với trục chính của một gương cầu lồi G có bán kính 50cm, cách gương 25cm. Xác định vị trí và tính chất của ảnh.
	A. Không xác định được.	B. Aûnh thật cách gương 15cm.
	C. Aûnh ảo cách gương 12,5cm.	D. Aûnh thật cách gương 12,5cm.
Câu 15: Đặt một vật phẳng nhỏ AB vuông góc với trục chính của một gương cầu lồi và cách gương 25cm. . A nằm trên trục chính của gương, gương có bán kính 100cm. Kết quả nào sau đây là đúng khi nói về ảnh?
	A. 	B. 	C. 	D. Một kết quả khác.
Câu 16: Một chùm tia tới hội tụ tại điểm S nằm trên trục chính của một gương cầu lồi. Gương có bán kính 50cm, và khoảng cách từ điểm S tới đỉnh gương cũng bằng 5cm. Xác định vị trí và tính chất của ảnh.
	A. Aûnh thật cách gương 25cm.	B. Aûnh ảo cách gương 25cm.
	C. Aûnh ảo cách gương 50cm.	D. Aûnh thật cách gương 50cm.
Câu 17: Chọn đáp án đúng:
	Khi vật cách gương cầu lồi là d=2f thì ảnh cách gương là:
	A. d’=f	B. d’=2f	C. d’=4f	D. d’=
Câu 18: Cho một gương cầu lõm có bán kính R=80cm. Đặt vật AB cao 2cm vuông góc với trục chính ở trước gương, cách 60cm. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh trong trường hợp này.
	A. d’=120cm, ảnh ảo A’B’= 4cm.	B. d’=120cm, ảnh thật A’B’= 4cm.
	C. d’=60cm, ảnh ảo A’B’ =2cm.	D. d’=120cm, ảnh thật A’B’= 2cm.
Câu 19: Cho một gương cầu lõm có bán kính R=80cm. Đặt vật AB cao 2cm vuông góc với trục chính ở trước gương, cách 30cm. Xác định vị trí, tính chất và độ lớn của ảnh trong trường hợp này.
	A. d’=120cm, ảnh thật A’B’= 8cm.	B. d’=-60cm, ảnh ảo A’B’= 4cm.
	C. d’=-120cm, ảnh ảo A’B’ =8cm.	D. d’=60cm, ảnh thật A’B’= 4cm.
Câu 20: Đặt một vật thật có độ cao h vuông góc với trục chính của một gương cầu lõm và cách gương một đoạn d. Cho viết ảnh A’B’ là ảnh thật, có độ lớn bằng một nửa độ lớn của vật. Xác định vị trí của ảnh A’B’.
	A. d’=-d	B. d’=0,5d	C. d’=-0,5d	D. d’=
Câu 21: Một vật gương cầu lồi có tiêu cự 20cm. Đặt một vật AB cao 2cm vuông góc với trục chính, cách gương 10cm. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh trong các trường hợp AB là vật thật.
d’=6,7cm, ảnh thật, A’B’=1,3cm, ngược chiều với vật.
d’=7,7cm, ảnh thật, A’B’=1,5cm, ngược chiều với vật.
d’=-7,7cm, ảnh ảo, A’B’=1,5cm, cùng chiều với vật.
d’=-6,7cm, ảnh ảo, A’B’=1,3cm, cùng chiều với vật.
Câu 22: Một vật gương cầu lồi có tiêu cự 20cm. Đặt một vật AB cao 2cm vuông góc với trục chính, cách gương 10cm. Xác định vị trí, tính chất, độ lớn của ảnh trong các trường hợp AB là vật ảo.
	A. d’=6,7cm, ảnh thật, A’B’=1,3cm, ngược chiều với vật.
B. d’=20cm, ảnh thật, A’B’=4cm, cùng chiều với vật.
C. d’=-20cm, ảnh ảo, A’B’=4cm, cùng chiều với vật.
D. d’=-6,7cm, ảnh ảo, A’B’=1,3cm, cùng chiều với vật.
Câu 23: Cho gương cầu lõm M có tiêu cự 30cm, vật AB ở trước gương 35cm vuông góc với trục chính. Xác định vị trí, tính chất và độ phóng đại của ảnh.
	A. d’=17,5cm, k=-2, ảnh thật ngược chiều với vật.	B. d’=210cm, k=6, ảnh ảo cùng chiều với vật.
	C. d’=-17,5cm, k=2, ảnh ảo ngược chiều với vật.	D. d’=210cm, k=-6, ảnh thật ngược chiều với vật.
Câu 24: Cho gương cầu lõm M có tiêu cự 30cm, vật AB ở trước gương 35cm vuông góc với trục chính. Cho vật AB dịch chuyển 10cm về phía gương thì ảnh cuối cùng thay đổi ra sao?
	A. d’=-150cm, k=6, ảnh ảo cùng chiều với vật.	B. d’=150cm, k=-6, ảnh thật ngược chiều với vật.
	C. d’=-17,5cm, k=2, ảnh ảo cùng chiều với vật.	D. d’=210cm, k=-6, ảnh thật ngược chiều với vật.
Chủ đề 3: ĐỊNH LUẬT KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Định luật khúc xạ ánh sáng:
a) Định luật:
+ Tia khúc xạ nắm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
+ Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin của góc tới (sini) và sin của góc khúc xạ(sinr) luôn luôn là một số không đổi. Tỷ số này (kýhiệu là ) gọi là chiết suất tỷ đối của môi trường chữa tia khúc xạ đối với môi trường chứa tia tới, nó phụ thuộc vào vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường.
I
n1
r
i
K
S
N
n2
+ Dạng đối xứng của công thức khúc xạ: n1.sini=n2.sinr
b) Chiết suất tuyệt đối và Chiết suất tỷ đối:
+ Chiết suất tuyệt đối là chiết suất tỷ đối của một môi trường 
trong suốt với chân không, chiết suất tỷ đối là chiết suất giữa 
hai môi trường bất kỳ. Hệ thức giữa chiết suất tuyệt đối và 
chiết suất tỷ đối. 
+ Hệ thức giữa chiết suất tuyệt đối và vận tốc ánh sáng.
	 và n=c/v
2. Hiện tượng phản xạ toàn phần:
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng một tia sáng gặp một mặt phân cách giữa hai môi trường thì bị phản xạ hoàn toàn trở lại môi trường cũ(không có tia khúc xạ)
	Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần là: 
Tia sáng đi theo hướng từ môi trường chiết quang hơn (chiết suất n1)sang môi trường chiết quang kém(chiết suất n2) sao cho n1>n2.
Góc tới lớn hơn(hoặc bằng) góc giới hạn phản xạ toàn phần: 
+Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần: 
+Nếu môi trường 2 là không khí(n2=1) ta có: 
	 GV: Nguyễn Minh Hoàng
	 ĐT: 0905.435593