Chuẩn bị

Bản bán trụ bằng thủy tinh, đèn laser, bảng thép có gắn thước đo góc.

Tiến hành thí nghiệm và thảo luận

- Lắp đặt dụng cụ và bật đèn chiếu tia sáng tới bản bán trụ như hình 3.5.

- Điều chỉnh đèn chiếu để góc tới bằng 0⁰, xác định góc khúc xạ tương ứng, ghi lại kết quả theo mẫu bảng 3.2.

- Thay đổi góc tới i, xác định góc khúc xạ r và ghi lại số liệu theo mẫu bảng 3.2.

- Tính tỉ số $\frac{i}{r}$  và $\frac{\sin i}{\sin \text{\hspace{0.17em}}r}$ .

- Từ số liệu thu được trong thí nghiệm, rút ra nhận xét về mối liên hệ giữa góc tới và góc khúc xạ.

- Nhận xét về tỉ số $\frac{\sin i}{\sin \text{\hspace{0.17em}}r}$ và so sánh tỉ số này với tỉ số chiết suất hai môi trường.

Với bản bán trụ đã cho, ta có kết quả số đo góc khúc xạ r như sau:

Chùm sáng từ Mặt Trời chiếu đến mặt nước với góc tới i = 30°, tính góc khúc xạ r. Vẽ hình mô tả hiện tượng xảy ra.

Tính góc tới hạn khi chiếu tia sáng đi từ nước ra không khí. Biết chiết suất của nước là n = 1,33. Với góc tới hạn tính được, em hãy thực hiện thí nghiệm kiểm tra điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần với hai môi trường nước và không khí.

Khi ta quan sát một vật ở dưới đáy bể nước (hình 3.8), ta có cảm giác vật và đáy bể ở gần mặt nước hơn so với thực tế. Em hãy giải thích hiện tượng này.

Nêu thêm một số hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong đời sống.

Sợi quang được ứng dụng trong nội soi, trang trí, truyền thông tin, ... Sợi quang có thể cho ánh sáng đi từ đầu này đến đầu bên kia mà hầu như không giảm cường độ sáng. Tính chất này có được là do khi tia sáng truyền trong sợi quang nếu gặp lớp vỏ sẽ bị phản xạ toàn phần (hình 3.10). Nếu phần lõi sợi quang có chiết suất n₁, và lớp vỏ có chiết suất n₂ thì các chiết suất này phải có đặc điểm gì?

Tính chiết suất của môi trường không khí ở 0 °C và 1 atm?

Trong bảng 3.1, tốc độ ánh sáng truyền trong môi trường nào là nhỏ nhất? Từ đó, cho biết chiết suất môi trường nào là lớn nhất.