• Thời gian đăng: 04:39:06 AM 23/03/2024
  • 0 bình luận

Khúc xạ ánh sáng là gì? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng theo Snell

Khúc xạ ánh sáng thường được thấy và lý giải trong môn Vật Lý. Hiện tượng này phản ảnh hướng thay đổi của ánh sáng ở giữa có vật ngăn cách và đã được phát biểu thành định luật. Cùng tìm hiểu ngay về hiện tượng thú vị này cùng với VietChem nếu bạn có hứng thú về chủ đề này.

1. Khái niệm hiện tượng khúc xạ ánh sáng?

Khúc xạ ánh sáng là khái niệm sử dụng trọng môn học Vật Lý. Đây là hiện tượng khi ánh sáng đi qua hai mặt phân cách hai môi trường truyền ánh sáng thì chùm tia sáng đó sẽ bị đổi phượng đột ngột. Nói một cách dễ hiểu hơn đây là hiện tượng chùm tia sáng bị đổi phương đột ngột khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường truyền sáng.

khuc-xa-anh-sang-1

Khúc xạ ánh sáng xảy ra giữa nước và thìa khuấy

Ngoài ra cũng có thể lý giải rằng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác. Ánh sáng sẽ bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường và làm ánh sáng bị đổi phương chiếu khi sang môi trường khác.

Ví dụ thực tế: Khi pha một cốc nước có dùng thìa khuấy, bạn sẽ thấy rõ được mặt phân cách giữa nước và không khí phần thìa dường như bị gãy. Ánh sáng không chiếu thắng mà tản ra nhiều hướng. Đây chính là hiện tượng khúc xạ ánh sáng thường gặp nhất trong thực tế.

2. Nguyên nhân gây ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Ánh sáng chiếu vào các môi trường khác nhau sẽ có vận tốc chiếu khác nhau. Điều này có thể cho biết môi trường là một yếu tố làm ảnh hưởng và tác động đến phương chiếu của ánh sáng. Thường hiện tượng khúc xạ của ánh sáng sẽ do hai nguyên chính gây ra như sau:

2.1. Tốc độ 

Tốc độ hay vận tốc ánh sáng bị thay đổi sẽ khiến cho hiện tượng khúc xạ xảy ra. Ánh sáng bị khúc xạ hay bị uốn cong nhiều do gặp môi trường và nó khiến cho chúng tăng tốc hoặc chậm hơn khi gặp tác động.

khuc-xa-anh-sang-2

Ánh sáng đi qua các môi trường khác nhau sẽ có các khúc xạ ánh sáng khác nhau

2.2. Góc của tia tới

Ngoài tốc độ thì góc của tia tới cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Lượng khúc xạ của ánh sáng nhiều hơn khi đi vào góc chiếu lớn hơn. Tuy nhiên khi ánh sáng đi vào môi trường có góc chiếu bằng 90 độ so với bề mặt pháp tuyến thì ánh sáng lại cho hiện tượng chậm lại và không thay hướng.

3. Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng theo Snell

Khúc xạ ánh sáng sẽ được phát biểu của định luật Snell với nội dung “Khúc xạ ánh sáng xảy ra khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau được ánh sáng đổi hướng và được tính theo công thức đặc trưng riêng của hiện tượng khúc xạ”.

khuc-xa-anh-sang-3

Khúc xạ xảy ra do tốc độ và góc tia tới của ánh sáng

Định luật này có công thức dạng:

sin(i)sin(r) = n2n1

sin(-)1sin(-)2 = v1v2 = n2n1 = 2211

Phụ thuộc vào từng bản chất của hai môi trường sẽ được gọi là chiết suất tỉ đối của môi trường chứa tia khúc xạ ở môi trường 2 đối với môi trường 1 tia tới mà n2n1 giữ nguyên. 

Khi tỉ số nhỏ hơn 1 hay góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới thì môi trường chiết quang 1 không bằng 2. Khi đó góc tới phải nhỏ hơn góc khúc xạ giới hạn, nếu lớn hơn thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần không có tia khúc xạ. Trường hợp góc khúc xạ lớn hơn góc tới thì môi trường chiết quang 1 hơn môi trường chiết quang 2. 

Ví dụ: Ánh sáng chiếu từ không khí vào nước có chiết suất n = 43. Nếu góc khúc xạ bằng 40 độ thì góc tới i bằng bao nhiêu?

  1. 20 độ.
  2. 40 độ.
  3. 60 độ.
  4. 80 độ.

Lời giải: Sini = n,sinr => sin i = 43.sin40 độ => i 58059'.

Vậy đáp án đúng là C. 60 độ.

Ví dụ: Góc tới 120, góc khúc xạ là 80 do một tia sáng truyền từ môi trường A sang B. Cho biết tốc độ ánh sáng là 2,8.108 m/s ở môi trường B. Hỏi ở môi trường A tốc độ ánh sáng là bao nhiêu?

  1. 1,18.105 km/s.
  2. 2,18.105 km/s.
  3. 3,18.105 km/s.
  4. 4,18.105 km/s.

Lời giải: n = cvnA.sin12o=nB.sin8o => sin12osin8o = nBnA = vAvB = vA2,8.108

=>  vA = 4,18.105 km/s.

Vậy đáp án đúng là D. 4,18.105 km/s.

4. Diễn giải khác của định luật khúc xạ ánh sáng

Ngoài ra định luật khúc xạ ánh sáng cũng được diễn giải như sau:

  • Tia khúc xạ ánh sáng luôn nằm trong mặt phẳng tới, chúng ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. Mặt phẳng tới ở đây là mặt phẳng tạo thành bởi tia tới và pháp tuyến.
  • Ở hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số sin i và sin r được coi là một hằng số. Tỉ lệ giữa sin góc tới sin i và sin góc khúc xạ sin r sẽ luôn không đổi.
khuc-xa-anh-sang-4

Hình ảnh khúc xạ ánh sáng

Trong đó:

  • SI là tia tới.
  • I là điểm tới.
  • N’IN được coi là pháp tuyến với mặt phân cách tại I.
  • IR là tia khúc xạ.
  • i là góc tới.
  • r là góc khúc xạ.

Trên đây là toàn bộ thông tin về khúc xạ ánh sáng và phát biểu định luật khúc xạ theo Snell. Hy vọng thông tin này sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ và có hứng thú hơn với các thí nghiệm khúc xạ ánh sáng trong Vật Lý.

Bài viết liên quan

Cân Bằng Phương Trình NaCl + H2O và Khám Phá Những Ứng Dụng Thực Tiễn

NaCl + H2O → NaOH + Cl2 + H2 | NaCl ra NaOH VIETCHEM hướng dẫn chi tiết cách cân bằng phương trình điện phân NaCl + H2O. Khám phá ứng dụng thực tế của NaOH

0

Xem thêm

Thủy Ngân (Hg): Toàn Tập về Đặc Tính, Độc Tính & Ứng Dụng

Tìm hiểu Hg (Thủy ngân) là gì, các dạng độc tính, ứng dụng trong công nghiệp, y tế và biện pháp an toàn từ chuyên gia hóa chất VIETCHEM 20 năm kinh nghiệm.

0

Xem thêm

Sợi Thủy Tinh Có Độc Không? Rủi Ro, Mức Độ Độc Hại & Cách Dùng An Toàn

Giải đáp từ chuyên gia: Sợi thủy tinh hiện đại có độc không. Tìm hiểu tác động kích ứng thực tế, so sánh khoa học và các biện pháp an toàn để bảo vệ sức khỏe

0

Xem thêm

Vật Liệu Composite Là Gì? A-Z Về Cấu Tạo, Phân Loại & Ứng Dụng

Tìm hiểu tất tần tật về vật liệu composite: cấu tạo nền-cốt, các loại phổ biến (FRP, Carbon), ưu nhược điểm & ứng dụng đột phá. Bài viết chuyên sâu từ VIETCHEM.

0

Xem thêm

Gửi bình luận mới

Gửi bình luận

Hỗ trợ

HÓA CHẤT & THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM
MIỀN BẮC

MIỀN BẮC

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN TRUNG

MIỀN TRUNG

Hóa chất & Thiết bị thí nghiệm

0826 020 020

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Hóa chất thí nghiệm

0825 250 050

MIỀN NAM

MIỀN NAM

Thiết bị thí nghiệm

0985 357 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HÀ NỘI & CÁC TỈNH MIỀN BẮC
Đinh Phương Thảo

Đinh Phương Thảo

Giám đốc kinh doanh

0963 029 988

Phạm Quang Tú

Phạm Quang Tú

Hóa Chất Công Nghiệp

0869 587 886

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI HỒ CHÍ MINH & CÁC TỈNH MIỀN NAM
Đặng Duy Vũ

Đặng Duy Vũ

Hóa Chất Công Nghiệp

0988 527 897

Lê Thị Mộng Vương

Lê Thị Mộng Vương

Hóa Chất Công Nghiệp

0964 674 897

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI CẦN THƠ & CÁC TỈNH MIỀN TÂY
Thiên Bảo

Thiên Bảo

Hóa Chất Công Nghiệp

0939 702 797

Trương Mỷ Ngân

Trương Mỷ Ngân

Hóa Chất Công Nghiệp

0901 041 154

HÓA CHẤT CÔNG NGHIỆP TẠI ĐÀ NẴNG & CÁC TỈNH MIỀN TRUNG
Phạm Văn Trung

Phạm Văn Trung

Hóa Chất Công Nghiệp

0918 986 544 0328.522.089

Nguyễn Thị Hương

Nguyễn Thị Hương

Hóa Chất Công Nghiệp

0377 609 344 0325.281.066

Hà Nội - Ms. Đinh Thảo : 0963029988 Hà Nội - Mr. Viết Hải : 0865181855 HCM : 0826050050 Cần Thơ : 0971252929 Đà Nẵng : 0918986544