Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 3
Lý thuyết KHTN 9 Bài 5: Khúc xạ ánh sáng
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 5: Khúc xạ ánh sáng theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.
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 khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
II. Định luật khúc xạ ánh sáng
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin của góc tới (sin i) và sin của góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi:
hằng số
1. Chiết suất tỉ đối
Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối n21 của môi trường 2 (môi trường chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (môi trường chứa tia tới).
- Nếu n21 > 1 thì r < i: Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn.
- Nếu n21 < 1 thì r > i: Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn.
2. Chiết suất tuyệt đối
Chiết suất tuyệt đối (chiết suất) của một môi trường là chiết suất tỉ đối của môi trường đó đối với chân khổn.
Nguyên nhân của hiện tượng khúc xạ là sự thay đổi tốc độ truyền ánh sáng.
Công thức tính chiết suất tuyệt đối n của một môi trường:
Trong đó:
+ c là tốc độ ánh sáng trong chân không (c = 3.108 m/s).
+ v là tốc độ ánh sáng trong môi trường.
Lưu ý:
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Hiện tượng | Tia sáng từ không khí vào nước (hoặc thủy tinh) | Tia sáng từ nước (hoặc thủy tinh) ra không khí |
|---|---|---|
| Môi trường truyền | Từ môi trường chiết quang kém sang chiết quang hơn () | Từ môi trường chiết quang hơn sang chiết quang kém () |
| Góc tới và góc khúc xạ | Góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới: | Góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới: |
| Hướng lệch của tia khúc xạ | Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn | Tia khúc xạ bị lệch ra xa pháp tuyến hơn |
| Hiện tượng thực tế quan sát | Nhúng chiếc đũa vào cốc nước thấy đũa bị gãy khúc tại mặt nước | Nhìn đáy bể bơi thấy đáy dường như nông hơn độ sâu thực tế |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị gãy khúc (đổi hướng truyền) tại mặt phân cách khi truyền xiên góc từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
- Kiến thức then chốt 2: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến tại điểm tới) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Kiến thức then chốt 3: Khi tia sáng truyền từ không khí vào nước (hoặc thủy tinh), góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới ().
- Kiến thức then chốt 4: Khi tia sáng truyền từ nước (hoặc thủy tinh) ra không khí, góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới ().
- Kiến thức then chốt 5: Định luật khúc xạ ánh sáng tổng quát: Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số đối với hai môi trường xác định: .
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị gãy khúc (đổi hướng truyền) tại mặt phân cách khi truyền xiên góc từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác.
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (mặt phẳng tạo bởi tia tới và pháp tuyến tại điểm tới) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
- Khi tia sáng truyền từ không khí vào nước (hoặc thủy tinh), góc khúc xạ luôn nhỏ hơn góc tới ().
- Khi tia sáng truyền từ nước (hoặc thủy tinh) ra không khí, góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới ().
- Định luật khúc xạ ánh sáng tổng quát: Tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số đối với hai môi trường xác định: .