Giải KHTN 9 trang 26 Chân trời sáng tạo SGK

Mở đầu: Giải thích hiện tượng khúc xạ toàn phần

Khi ánh sáng truyền từ không khí sang nước hoặc thủy tinh thì ta luôn thấy tia khúc xạ xuất hiện ở mặt phân cách giữa hai môi trường. Nếu ánh sáng truyền từ nước hoặc thủy tinh sang không khi thì có phải lúc nào ta cũng thấy tia khúc xạ?

Lời giải:

Nếu ánh sáng truyền từ nước hoặc thủy tinh sang không khí thì không phải lúc nào ta cũng thấy tia khúc xạ.

• Khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn (ví dụ: không khí) sang môi trường có chiết suất lớn hơn (ví dụ: nước), tia khúc xạ luôn xuất hiện.

• Tuy nhiên, khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất lớn hơn (nước) sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn (không khí), tia khúc xạ chỉ xuất hiện khi góc tới nhỏ hơn một giá trị giới hạn nào đó.

• Nếu góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn, tia sáng sẽ bị phản xạ hoàn toàn trở lại môi trường cũ. Hiện tượng này được gọi là phản xạ toàn phần.

Thảo luận 1: Thí nghiệm về phản xạ toàn phần

Tiến hành thí nghiệm và thực hiện các yêu cầu sau:

a) So sánh chiết suất của môi trường chứa tia tới và môi trường chứa tia khúc xạ.

b) Dưới góc tới i bằng bao nhiêu thì ta bắt đầu không quan sát thấy tia khúc xạ?

c) Nếu tiếp tục tăng góc tới i thì tia sáng truyền đi như thế nào?

Lời giải:

a) Chiết suất của môi trường chứa tia tới lớn hơn môi trường chứa tia khúc xạ.

b) Góc tới i < i_th với sini_th = n₂/n₁ thì ta bắt đầu không quan sát thấy tia khúc xạ (trong đó n1​ là chiết suất của môi trường chứa tia tới và n2​ là chiết suất của môi trường chứa tia khúc xạ).

c) Nếu tiếp tục tăng góc tới $i$ (lớn hơn góc giới hạn i_gh​), hiện tượng phản xạ toàn phần sẽ xảy ra. Toàn bộ tia sáng sẽ bị phản xạ trở lại môi trường cũ và không có tia khúc xạ nào truyền ra ngoài.