Câu lạc bộ Tin học dành cho học sinh Tiểu học

[༎ຶ‿༎ຶ 5/10 Nguyễn Hoàng Gia Phú]

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là khi tia sáng bị bẻ cong (đổi hướng) đột ngột khi đi xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau (ví dụ: không khí và nước), do tốc độ truyền của ánh sáng thay đổi giữa các môi trường. Hiện tượng này được mô tả bởi định luật Snell (

n1sini=n2sinrn sub 1 sine i equals n sub 2 sine r
) và gây ra các ví dụ thực tế như đũa "gãy" trong nước, hồ nước nông hơn, hoặc hoạt động của thấu kính.





Nguyên nhân

• Sự thay đổi tốc độ truyền của ánh sáng khi đi từ môi trường này sang môi trường khác có chiết suất (mật độ quang học) khác nhau.
• Ánh sáng đi chậm lại (gần pháp tuyến) khi vào môi trường chiết suất lớn hơn (nước) và đi nhanh hơn (xa pháp tuyến) khi vào môi trường chiết suất nhỏ hơn (không khí).

Định luật khúc xạ ánh sáng (Định luật Snell)

• Phát biểu:Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (cùng mặt phẳng với tia tới và pháp tuyến), ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Tỉ số giữa sin góc tới (
  
  ii
  ) và sin góc khúc xạ (
  
  rr
  ) là một hằng số, gọi là chiết suất tỉ đối
  
  n21n sub 21
  .
• Công thức:
  
  n1sini=n2sinrn sub 1 sine i equals n sub 2 sine r
  hoặc
  
  sinisinr=n21sine i over sine r end-fraction equals n sub 21
  .
  • 
    n1,n2n sub 1 comma n sub 2
    : Chiết suất tuyệt đối của môi trường 1, 2.
  • 
    ii
    : Góc tới (góc giữa tia tới và pháp tuyến).
  • 
    rr
    : Góc khúc xạ (góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến).

Ví dụ thực tế

• Đũa/bút chì "gãy" khi cắm vào cốc nước: Phần chìm trong nước trông như bị gãy lên trên mặt nước.
• Hồ nước cạn hơn thực tế: Đáy hồ trông nông hơn vì ánh sáng từ đáy lên mắt ta bị bẻ cong.
• Cầu vồng: Hiện tượng tán sắc ánh sáng mặt trời trong giọt nước mưa (một dạng của khúc xạ).
• Kính mắt, kính lúp, máy ảnh: Sử dụng sự khúc xạ để hội tụ hoặc phân kỳ ánh sáng, tạo ảnh rõ nét.