Đã bao giờ bạn tự đặt câu hỏi tại sao khi ta cắm một chiếc ống hút nghiêng trong một cốc nước, thanh không còn thẳng nữa, mà nghiêng đi một góc khác? Tuy nhiên, khi ta rút ống hút ra khỏi cốc, hoặc cắm thẳng đứng ống hút vào cố thì ta lại không quan sát được nữa. Theo sự lý giải của khoa học, hiện tượng trên gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Bài viết bloghochanh sẽ giúp chúng ta tìm hiểu xem: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Định luật khúc xạ ánh sáng là như thế nào?

Tìm hiểu hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì

Phân tích ví dụ được nêu ra bên trên ta thấy rằng: Khi đặt ống hút nằm nghiêng trong cốc nước, phần ánh sáng phản xạ truyền từ ống hút đã không truyền thẳng được nữa mà đã bị gẫy khúc tại mặt phân cách giữa 2 môi trường không khí và chất lỏng. Chính vì lẽ đó đã khiến cho mắt nhìn chiếc ống hút dường như bị nghiêng đi một phần. Hiện tượng này có tên là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

  • Hiện tượng khúc xạ ánh sáng chính là hiện tượng ánh sáng bị gãy khúc khi truyền xiên góc giữa 2 môi trường trong suốt.
  • Chiết suất tuyệt đối của môi trường:

n= c/v Trong đó c: tốc độ ánh sáng trong chân không, c=3. 1018 m/s

                         v: tốc độ ánh sáng trong môi trường đang xét(m/s)

n luôn lớn hơn 1

  • Do đó về bản chất, khi truyền xiên góc giữa 2 môi trường trong suốt ánh sáng bị gãy khúc là bởi lẽ  chiết suất giữa 2 môi trường này là khác nhau kéo theo vận tốc truyền ánh sáng trong 2 môi trường cũng là khác nhau. Khi đến mặt phân cách giữa 2 môi trường nếu ánh sáng truyền theo phương xiên góc sẽ khiến cho vận tốc thay đổi đột ngột => xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Định luật khúc xạ ánh sáng

 

 

 

Trong đó: i: góc tới- góc hợp bởi tia tới và pháp tuyến

                r:  góc phản xạ- góc hợp bởi pháp tuyến và tia phản xạ

               n1: chiết suất tuyệt đối của môi trường 1

              n2: chiết suất tuyệt đối của môi trường 2

n1. sin i = n2. sinr

 Với công thức trên ta có thể phát biểu thành định luật khúc xạ ánh sáng như sau:

  • Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới
  • Với 2 môi trường trong suốt nhất định tỉ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ là một hằng số nhất định:

sini / sinr = n/n1 = const

*Một số lưu ý:

- Nếu góc tới nhỏ (<10 độ) thì  n1.i=n2.r

- Tia sáng truyền vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng, không bị gãy khúc

Ví dụ 

Chiếu 1 tia sáng từ nước ra không khí. Góc hợp bởi giữa tia phản xạ và pháp tuyến là 60o. Tính góc tới?

Ta có : n1 = 4/3, n2=1

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:

sini / sinr = n/n1

=> sini= ( n/ n1) : sinr = ¾

=> I = 53.9 o

Hôm nay, chúng ta đã cùng nhau tìm hiểu về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Những kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng cũng như định luật khúc xạ ánh sáng sẽ giúp chúng ta giải quyết những bài toán liên quan đến truyền ánh sáng.