Giáo án Vật lý lớp 11 - Trường THPT Tăng Bạt Hổ - Tiết 66: Khúc xạ ánh sáng

Ngày soạn: 19/03/2009 Phần hai: QUANG HÌNH	
 Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
Tiết 66: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức: Học sinh trình bày được các nội dung sau.
+ Hiện tượng khúc xạ của ánh sáng.
+ Định luật khúc xạ ánh sáng.
+ Các khái niệm: chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối, hệ thức giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
+ Tính chất thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
2. Kĩ năng: 
+ Vận dụng được định luật khúc xạ để giải các bài tập về khúc xạ ánh sáng.
+ Phân biệt được chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối và hiểu vai trò của chiết suất trong hienj tượng khúc xạ ánh sáng.
3.Thái độ: Chú ý quan sát lắng nghe, tích cực thảo luận.
II. Chuẩn bị:
1. Chuẩn bị của thầy: Thí nghiệm khảo sát hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
2. Chuẩn bị của trò: Ôn lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng đã học ở lớp 9
III. Tổ chức hoạt động dạy học: 
A. Hoạt động ban đầu
1. Ổn định tổ chức: (1phút)
2. Kiểm tra bài cũ: Không kiểm tra.
B. Hoạt động dạy-học:
TL (ph)
Hoạt động của học sinh
Trợ giúp của giáo viên
Nội dung kiến thức
 5
Hoạt động 1: Tìm hiểu định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng
HS: Nêu lại định nghĩa.
HS: Chùm tia sáng (1) đươc gọi là chùm tia tới. 
Chùm tia sáng (2) gọi là chùm tia khúc xạ.
HS: Nêu nắm khái niệm và mặt lưỡng chất.
GV: Yêu cầu HS nhắc lại thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng..
GV: Làm thí nghiệm học sinh quan sát.
GV: Giới thiệu chùm tia tới và chùm tia khúc xạ.
H: Thế nào là lưỡng chất phẳng, mặt lưỡng chất.
I. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng 
 Khúc xạ là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi qua mặt phân cách hai mội trường truyền ánh sáng.
15
Hoạt động 2: Tìm hiểu định luật khúc xạ ánh sáng
HS: Lắng nghe, ghi nhận.
Suy nghĩ.
Tìm hiểu dụng cụ và các bước tiến hành thí nghiệm.
HS: Khi làm thí nghệm cần lưu ý quan sát những chú ý của GV:
Tiến hành thí nghệm và đền kết quả vào bảng số liệu .
HS: Xử lí số lệu và nêu nhận xét.
Nhận xét : Tỉ số giữa sini và sinr là số không đổi 
HS: Nêu kết luận( nội dung của định luật khúc xạ .
HS: Nắm nội dung và biểu thức của định luật.
HS: 
HS: Nếu n > 1thì sini > sinr hay i > r.
Gần pháp tuyến hơn.
- Nếu n < 1 thì sini < sinr 
hay i < r
- Xa pháp tuyến hơn.
GV: Vẽ hình giới thiệu về góc tới, góc khúc xạ, pháp tuyến tại điểm tới.
H: Khi ta thay đổi góc tới thì góc khúc xạ có thay đổi không? Nếu có thì có thuân theo quy luật nào không? Để trả lời câu hỏi đó ta đi vào thí nghiêm.
GV: Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm và các bước làm thí nghiệm.
- Chia nhóm và phát dụng cụ về cho nhóm.
*Chú ý: -Tia khúc xạ và tia tới có cùng nằm trong cùng mặt phẳng tới hay không?
- Tia khúc xạ nằm ở cùng một bên hay hai bên pháp tuyến tại điểm tới?
-Yêu cầu học sinh tính và cho nhận xét.
GV:Làm thí nghiệm với các cặp môi trường trong suốt khác ta cũng được kết quả tương tự:
H: Qua thí nghiệm trên em có kết luận gì về hiện tượng khúc xạ.
GV: Thông báo nội dung định luật khúc xạ
HS: Hãy viết biểu thức của định luật dưới dạng hàm nhân.
GV: khi nào thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. khi nào thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
HS:Trong trường hợp này, khi đi qua mặt lưỡng chất,tia khúc xạ ánh sáng đi gần pháp tuyến hay xa hơn tia tới?
Định luật khúc xạ ánh sáng 
Thí nghiệm 
Thí nghiệm SGK
Tên gọi các thành phần và đại lương trong thí nghiệm khúc xạ ánh sáng
Gọi tia khúc xạ đó là IR
Gọi NN’ là pháp tuyến I của mặt lưỡng chất 
Góc SIN được gọi là góc tới i 
Góc RIN’ được gọi là góc khúc xạ r
Mặt phẳng làm bởi tia tới và pháp tuyến được gọi là mặt phẳng tới
Nhận xét : Tỉ số giữa sini và sinr là số không đổi 
Định luật 
Định luật
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
Tia tới và tia khúc xạ nằm ở hai bên pháp tuyến tại điểm tới.
Tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là một hằng số: 
 (1)
ta có thể viết công thức trên dưới dạng
 (2)
 Hằng số n được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường khúc xạ (môi trường chứa tia khúc xạ) đối với môi trường tới (môi trường chứa tia tới)
 Nhận xét.:
- Nếu n > 1 thì sini > sinr hay i > r.
Ta nói môi trường khúc xạ chiếc quang kém hơn môi trường tới.
- Nếu n < 1 thì sini < sinr hay i < r.Ta nói môi trường khúc xạ chiết quang kém hơn môi trương tới. 
Hoạt động 3:Tìm hiểu về chiết suất của môi trường
7
HS: Lăng nghe, tìm hiểu khái niệm chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
HS: Nhận xét.
Vì vận tốc ánh sáng truyền đi trong các môi trường bao giờ cũng nhỏ hơn vận tốc áng sáng trong chân không (v < c), nên chiết suất tuyệt đối của mọi chất đều lớn hơn
Thông báo
GV: Đưa khái niệm về các đại lượng trong biểu thức của định luật khúc xạ n là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 (môi trường khúc xạ) đối với môi trường 1(môi trường tới).
Trong lý thuyết về ánh sáng, chiết suất tỉ đối này bằng tỉ số giữa các vận tốc v1 và v2 của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 và trong môi trường 2.
 ‘Chiết suất tuyệt đối 
H: Từ biểu thức định nghĩa chiết suất tuyệt đối em có nhận xét gì về giá trị của chiết suất tuyệt đối n.
do đó, nếu đặt i = i1 và r = i2 định luật khúc xạ có thể được viết dưới dạng đối xứng sau : n1sin i1 = n 2 sin i2 
Chú ý : Công thức đối xứng rất tiện dụng 
III. Chiết suất của môi trường 
1. Chiết suất tỉ đối 
Chiết suất tỉ đối được tính bằng tỉ số giữa các vận tốc v1 và v2 của ánh sáng khi đi trong môi trường 1 và trong môi trường 2.
2.Chiết suất tuyệt đối
a. Đinh nghĩa
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân không. 
b. Công thức
c. Nhận xét 
 vì v <c nên n < 1
* Mối liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.
 Đặt i = i1 và r = i2 
è Định luật khúc xạ có thể được viết dưới dạng đối xứng sau :
Hoạt động 4: Tìm hiểu ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường. Và nguyên lí thuận nghịch sự truyền ánh sáng
10
Quan sát 
Nhận xét có cảm giác là đáy cốc được nâng cao hơn so với bình thường.
HS: quan sát lắng nghe cách giả thích.
HS: Lên hệ hiện tượng này.
HS: Trả lời C2.
GV: Tiến hành thí nghiệm
Xét điểm O nằm ở đáy một cốc nước. Cho nhận xét
GV: Giải thich1 bằng hình ảnh Ta chú ý hai tia tới OA, OB ; OA vuông góc với mặt nước, đồng thời B rất gần . Nếu kéo dài các tia của chùm khúc xạ thì các đường kéo dài gặp nhau tại O’, O’ là điểm ảnh ảo của O. Đặt mắt ngoài không khí sao cho chùm khúc xạ nói trên đi vào mắt .
GV: vì vậy khi lội nước cần chúy ý hiện tượng này để khỏi bị tai nạn.
IV. Ảnh của một vật được tạo bởi sự khúc xạ ánh sáng qua mặt phân cách hai môi trường:
Nhận xét: Có cảm giác là đáy cốc được nâng cao hơn so với bình thường. 
HS: quan sát lắng nghe, tìm hiểu nguyên lí.
V. Nguyên lí thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng:
 Nếu ánh sáng truyền từ S tới R, giả sử theo đường truyền là SIJHR, thì khi truyền ngược lại theo tia RK, đường truyền là RKJIS . Đó là tính thuận nghịch trong sự truyền ánh sáng.
C. Hoạt động kết thúc tiết học:
1. Củng cố kiến thức: ( 3phút) Hướng dẫn học sinh trả lời bài tập 1,2 trang 217 để củng cố kiến thức.
2. Bài tập về nhà – Tìm hiểu: Về nhà học bài và làm các bài tập còn lại của bài học.
IV. Rút kinh nghiệm: