Khái niệm:
Góc tới là góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách giữa hai môi trường.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Khái niệm:
Góc tới là góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách giữa hai môi trường.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Chia sẻ qua facebook
Hoặc chia sẻ link trực tiếp:
congthucvatly.com/bien-so-goc-toi-168?return_url=%2Fcong-thuc-dieu-kien-de-co-phan-xa-toan-phan-154
Khái niệm:
Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Khái niệm:
Góc hợp bởi hai mặt lăng kính được gọi là góc chiết quang hay góc ở đỉnh của lăng kính.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Khái niệm:
Góc phản xạ là góc tạo bởi tia phản xạ và pháp tuyến.
Đơn vị tính: radian (rad) hay độ ()
Khái niệm:
Góc tới là góc tạo bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách giữa hai môi trường.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Khái niệm:
Góc khúc xạ là góc tạo bởi tia khúc xạ và pháp tuyến của mặt phẳng phân cách giữa hai môi trường.
Đơn vị tính: Degree () hoặc Radian
Cầu vòng là sản phẩm của hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Phát biểu: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.
Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi.
Chú thích:
: tia tới; : điểm tới.
: pháp tuyến với mặt phân cách tại .
: tia khúc xạ.
: góc tới; : góc khúc xạ.
Khái niệm: Tỉ số không đổi trong hiện tượng khúc xạ được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường (2) (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường (1) (chứa tia tới).
Chú thích:
: chiết suất tỉ đối
: góc tới; : góc khúc xạ
Lưu ý:
- Nếu thì : Tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2) chiết quang hơn môi trường (1).
- Nếu thì : Tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn. Ta nói môi trường (2) chiết quang kém môi trường (1).
Chú thích:
: chiết suất của môi trường (1) chứa tia tới
: góc tới
: chiết suất của môi trường (2) chứa tia khúc xạ
: góc khúc xạ
+ Nếu (môi trường tới chiết quang kém môi trường khúc xạ) thì (tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn).
+ Nếu (môi trường tới chiết quang hơn môi trường khúc xạ) thì (tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn).
Điều kiện có phản xạ toàn phần
a/Phát biểu: Để có phản xạ toàn phần thì phải thỏa mãn được hai điều kiện.
- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn.
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn.
b/Điều kiện:
Chú thích
: chiết suất môi trường tới (1)
: chiết suất của môi trường lúc sau (2) ( ánh sáng được truyền ánh sáng từ môi trường truyền (1) )
: góc tới
: góc giới hạn của phản xạ toàn phần
c/Ứng dụng: cáp quang dùng trong truyền thông tin liên lạc, ống nội soi dùng trong y tế, ...
Khái niệm: Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,...), thường có dạng lăng trụ tam giác.
Các phần tử của lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên.
Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:
- Góc chiết quang .
- Chiết suất .
Chú thích:
: góc tới; : góc khúc xạ của
: góc ló; : góc khúc xạ của
: chiết suất
Lưu ý:
Trong trường hợp góc nhỏ thì: , .
Do đó: và
Khái niệm: Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
Chú thích:
: góc lệch
: tia tới; : tia ló
: góc chiết quang
Công thức lăng kính:
Với n là chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
Khi góc nhỏ :
Công thức lăng kính:
Với n là chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
Khi góc lệch đạt cực tiểu
Khi góc lệch đạt cực tiểu : ..
Gỉa sử ban đầu ánh sáng chiếu qua lăng kính. ta phải quay lăng kính như thế nào để ánh sáng có góc lệch cực tiểu
Để ánh sáng có góc lệch cực tiểu và giữ hướng tia tới
Khi : thì lăng kính quay sang phải
Khi : thì lăng kính quay sang trái
Với góc quay:
Trong trường hợp ban đầu ánh sáng đạt cực tiểu
Bước 1 : Xác định góc ló của tia đỏ và tím:
Bước 2: Xác định góc lệch của tia đỏ và tia tím
Bước 3: Xác định bề rộng quang phổ trên màn
Với h là khoảng cách từ tia phân giác của lăng kính tới màn
Bề rộng quang phổ trên màn
Do nên nếu tia màu đỏ bị phản xạ thì các tia còn lại cũng đều bị phản xạ.
Xét để xr phản xạ :
Mà
Và
Trong công thức ta dùng radian
Mở rộng nếu chùm sáng có những chiết suất bất kì ta chọn ánh sáng có chiết suất thấp nhất.
Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần của chùm sáng
Chứng minh ta có :
Vậy ánh sáng sẽ bị phản xạ hết
Khi as chiếu vuông góc : bên dưới chỉ có một màu sáng
Khi xiên góc:
Khi as chiếu vuông góc : bên dưới chỉ có một màu sáng
Khi chiếu xiên ánh sáng đi từ môi trường kk vào môi trường n:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Ta lại có :
Kết luận :
Từ đỏ đến tím góc khúc xạ càng giảm
Từ đỏ đến tím góc lệch càng tăng ;
Từ đỏ đến tím góc hợp bởi tia khúc xạ và mặt phân cách càng tăng
Khi ánh sáng đi từ môi trường kk vào môi trường n:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Gỉa sử
Khi đó góc lệch :
Khi tìm giữa góc lệch tia đỏ và tia tím :
Nếu ban đầu ánh sáng không bị tách.
Khi ánh sáng đi từ môi trường có n ra kk:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Ta lại có :
Kết luận :
Từ đỏ đến tím góc khúc xạ càng tăng
Từ đỏ đến tím góc lệch càng giảm ;
Từ đỏ đến tím góc hợp bởi tia khúc xạ và mặt phân cách càng giảm
Khi ánh sáng đi từ môi trường n ra không khí:
Th1 :
Theo định luật khúc xạ ta có :
Khi đó góc lệch :
Khi tìm giữa góc lệch tia đỏ và tia tím :
Nếu ban đầu ánh sáng không bị tách.
Trường hợp tia bị phản xạ :
Tia tím bị phản xạ toàn phần
Trường hợp tia bị phản xạ :
Lúc này tia tím nằm trên mpc
Phía dưới đặt một gương phẳng nên ánh sáng bị phản xạ
Gỉa sử ta chiếu ánh sáng tại I: bể cao
Xét tia đỏ : có ;
Tương tự với tia tím :
Do ánh sáng bị phản nên ánh sáng ló có phương với mặt phân cách như lúc chiếu
Dựng H'D vuông góc với tia ló tím ta được khoảng cách cần tìm
Bản mỏng có bề dày e , ta chiếu ánh sáng tới với góc i:
Chiều dài quang phổ ở đáy dưới bản mỏng:
Khoảng cách giữa hai tia :
Với
góc lệch giữa tia ló và tia tới
góc khúc xạ
góc tới
Với
là góc lệch giữa tia phản xạ và tia khúc xạ
góc khúc xạ
góc tới
Góc lệch giữa tia phản xạ và tia khúc xạ
Định luật khúc xạ ánh sáng
Khi
Góc lệch giữa tia tới và tia khúc xạ
Bước 1: Kiểm tra
Khi
Khi
Theo định luật khúc xạ
Xét ánh sáng chiếu với góc tới i
+ Khi cột bằng chiều cao bể
+ Khi cột cao hơn chiều cao bể
Sẽ tạo thành bóng trên mặt nước và bóng dưới mặt nước
Với
Độ rộng chùm tia trong môi trường 1:
Độ rộng chùm tia trong môi trường 2:
Mà
Với
Ánh sáng truyền từ vật đến mắt : nước sang không khí
Giao điểm tạo bởi kéo dài tia ló và pháp tuyến tạo ra ảnh
Vị trí ảnh :
Vị trí thật của vật :
Khi góc tới mắt nhỏ
Ánh sáng truyền từ vật đến mắt : không khí đến nước
Độ cao thật của vật :
Độ cao của ảnh :
Do
Góc tới mắt nhỏ :
Với
góc lệch giữa tia tới và tia phản xạ
góc tới
Khi rọi một chùm hẹp ánh sáng mặt trời xuống mặt nước của một bể bơi thì thấy ở đáy bể có một vệt sáng .Vệt sáng này :
Chia tia sáng đơn sắc màu lục vào lăng kính có góc chiết quang thì thấy tia ló ra có góc lệch cực tiểu. Xác định góc tới của tia lục là bao nhiêu. Biết .
Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp tới mặt bên của lăng kính có góc chiết quang . Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím là 1,54. Góc lệch cực tiểu của tia màu tím bằng :
Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm sáng đơn sắc song song hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng kính là 1,65 thì góc lệch của tia sáng là:
Chiếu ánh sáng trắng đi qua lăng kính có góc chiết quang thì thấy ánh sáng tím có góc lệch cực tiểu. Hãy tìm góc lệch của tia đỏ biết ; .
Một lăng kính tam giác có góc chiết quang , có chiết suất đổi với ánh sáng trắng thay đổi tù đến . Chiếu tới mặt bên lăng kính một tia sáng với góc tới . Sau khi khúc xạ trong lăng kính rồi ló ra mặt bên đối diện , góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím :
Một lăng kính có góc chiết quang . Khi chiếu một tia sáng hẹp tới vuông góc với mặt bên của lăng kính thì ở chùm tia ló tia sáng lục đi sát với mặt bên lăng kính , góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu lục là . Chiết suất của lăng kính đổi với ánh sáng đỏ và ánh sáng lục là :
Một lăng kinhs tam giác có góc chiết quang làm bằng thuỷ tinh có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là . Chiếu vào mặt bên một tia sáng trắng hẹp sao cho khi đi qua lăng kính , tia ló đỏ có góc lệch cực tiểu . Hỏi phải quay lăng kính quanh cạnh của nó một góc bao nhiêu , theo chiều nào để góc lệch của tia tím là cực tiểu :
Một lăng kính ΔABC có góc chiết quang , có chiết suất ánh sáng trắng thay đổi từ đến . Khi chiếu một tia sáng trắng hẹp tới vuông góc đến mặt bên AB có điểm tới gần A , chùm tia ló được chiếu tới một màn hứng đặt song song AB và cách mặt AB một đoạn D = 80 (cm) . Bề mặt quang phổ liên tục nhận được là :
Một Lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang .Chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là và . Một chùm tia sáng mặt trời hẹp rọi vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới . Chùm tia ló rọi vuông góc vào một màn cách điểm ló khỏi lăng kính một khoảng D = 1 (m) . Xác định bề rộng dải phổ thu được trên màn :
Một lăng kính tam giác có góc chiết quang , có chiết suất đổi với ánh sáng trắng từ nến tìm điều kiện góc tới của của chùm tia sáng trắng tới gặp mặt bên của lăng kính và không ló ra ở của mặt bên của đối diện :
Một lăng kính tam giác cân ABC có góc đinh chiết suất đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là , . Chiếu tới mặt bên AB một tia sáng trắng vuông góc với AB , điểm tới rất gần B . Sau khi qua lăng kính ánh sáng ló là :
Chiếu tia sáng trắng xuống mặt nước và vuông góc với mặt nước Hãy nêu hiện tượng mà ta có thể quan sát được ở dưới đáy bể( giả sử ánh sáng có thể chiếu tới đáy).
Chiếu tia sáng trắng xuống mặt nước với góc xiên. Hãy nêu hiện tượng mà ta có thể quan sát được ở dưới đáy bể ( giả sử ánh sáng có thể chiếu tới đáy).
Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc. màu vàng, màu chàm. Khi đó chùm tia khúc xạ
Chiếu tia sáng trắng xuống mặt nước hợp với mặt nước góc . Xác định góc lệch của tia đỏ và tia tím, cho ; .
Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím. Gọi lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là
Hãy chọn câu đúng. Một ánh sáng Mặt Trời hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng
Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì
Một tia sáng trắng hẹp chiếu tới bề mặt của một khối thuỷ tinh có chiết suất đổi với ánh sáng đỏ là , đối với ánh sáng tím là . Biết góc tói là .Tính góc lệch giữa hai tia khúc xạ đỏ và tím :
Một bể nước sâu 1,2 (m). Một chùm ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt nước dưới góc tới i sao cho . Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là và đối với ánh sáng tím là . Bề rộng của dải quang phổ dưới đáy bể là :
Chiếu chùm ánh sáng trắng, hẹp từ không khí vào bể đựng chất lỏng có đáy phẳng, nằm ngang với góc tới . Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng tím , đối với ánh sáng đỏ . Bề rộng của dải màu thu được ở đáy chậu là 1,5 (cm). Chiều sâu của nước trong bể là
Chiếu một chùm sáng trắng song song, hẹp, coi như một tia sáng vào một bể nước dưới góc tới . Chiều sâu của bể nước là 10 (cm). Dưới đáy bể có một gương phẳng, đặt song song với mặt nước. Chiết suất của nước đối với ánh sáng tím là 1,34 và đối với ánh sáng đỏ là 1,23. Chiều rộng của dải màu mà ta thu được ở chùm sáng ló là:
Một chất lỏng có chiết xuất ánh sáng tím là , đối với ánh sáng đỏ . Trong chất lỏng , chiếu một tia sáng tới mặt chất lỏng với góc . Khi ló ra ngoài không khí , góc lệch giữa tia đỏ và tia tím là :
Một chậu chất lỏng sâu h = 20 (cm) . Chiết suất chất lỏng đối với ánh sáng đỏ và tím là , . Chiếu tới mặt thoáng một tia sáng hẹp với góc tới . Trên đáy chậu chiều dài vệt sáng là :
Một chậu chất lỏng sâu h = 20 (cm) , có đáy là gương phẳng nằm ngang . Chiết suất của chất lỏng đổi với ánh sáng đỏ và tím là , . Chiếu tới mặt thoáng một tia sáng hẹp với góc tới . Sau khi khúc xạ , chùm tia sáng phản xạ trên gương phẳng đi lên mặt chất lỏng rồi khúc xạ ra ngoài tạo thành chùm tia song song . Độ rộng của chùm tia sáng song song là :
Trong nước ,khi chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp với mặt nước góc tới ( giả sử không có phản xạ toàn phần ) thì đổi với chùm tia ló ra ngoài không khí thì nhận định sau dây là đúng
Một tấm thủy tinh dày 10 (cm) hai mặt song song với nhau, người ta dùng một tia sáng đơn sắc đỏ chiếu vào mặt bên thứ nhất của tấm thủy tinh với góc tới là . Sau khi ló ra khỏi tấm thủy tinh, tia sáng trên hợp với mặt bên một góc là bao nhiêu ?
Một tấm thủy tinh dày 10 (cm) hai mặt song song với nhau, người ta dùng một chùm tia sáng trắng chiếu vào mặt bên thứ nhất của tấm thủy tinh với góc tới là . Sau khi ló ra khỏi tấm thủy tinh, chùm tia sáng trên có đặc điểm gì ?
Một tấm thủy tinh dày 10 (cm) hai mặt song song với nhau, Mặt phía dưới của tấm thủy tinh được mạ và có khả năng phản xạ mọi tia sáng tới. Người ta dùng một tia sáng đơn sắc đỏ chiếu vào mặt bên thứ nhất của tấm thủy tinh với góc tới là . Sau khi phản xạ tại mặt kia của tấm thủy tinh nó quay lại và ló ra ở mặt bên thứ nhất. Lúc này góc hợp bỏi tia sáng tới và tia ló ra là bao nhiêu ?
Một tia sáng trắng chiếu tới bản hai mặt song song với góc tới . Biết chiết suất của bản mặt đối với tia tím là ; đối với tia đỏ là . Bề dày bản mặt là e = 2 (cm). Độ rộng của chùm tia khi ló ra khỏi bản mặt bằng
Một tấm thuỷ tính hai mặt song song có bể dày e = 10 (cm) , chiết suất đối với ánh sáng đỏ là , dối với ánh sáng tím . Chiếu tới tấm thuỷ tinh một tia sáng hẹp với góc tới , sau khi khúc xạ trong thuỷ tinh các tia ló ra ở mặt đổi diện tạo thành chùm tia song song có độ rộng là :
Một tấm thủy tinh dày 10 (cm) hai mặt song song với nhau, người ta dùng một chùm tia sáng trắng chiếu vào mặt bên thứ nhất của tấm thủy tinh với góc tới là . Sau khi ló ra khỏi tấm thủy tinh, chùm tia sáng trên có bề rộng bằng bao nhiêu ? Biết rằng : , .
Hãy giúp Công Thức Vật Lý chọn lọc những nội dung tốt bạn nhé!
Khi góc lệch đạt cực tiểu
Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần của chùm sáng
Khi as chiếu vuông góc : bên dưới chỉ có một màu sáng
Khi xiên góc: