Khúc xạ ánh sáng là gì? Sơ đồ tư duy, nguyên lý và bài tập 

9:41 02/02/2024

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng thường thấy trong cuộc sống hàng ngày. Đây cũng là một trong những chuyên đề quan trọng thường xuyên xuất hiện trong đề thi THPT Quốc Gia. Vì vậy mà việc nắm vững kiến thức liên quan đến khúc xạ ánh sáng là vô cùng quan trọng đối với các bạn học sinh cấp 3. Trong bài viết dưới đây, BTEC FPT sẽ cung cấp kiến thức lý thuyết và sơ đồ tư duy của khúc xạ ánh sáng cho các bạn tham khảo. 

khúc xạ ánh sáng là gì
khúc xạ ánh sáng là gì

Khúc xạ ánh sáng là gì 

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị đổi hướng khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau.

Nguyên nhân của khúc xạ ánh sáng là do tốc độ truyền của ánh sáng trong các môi trường khác nhau khác nhau. Tốc độ truyền của ánh sáng trong chân không là lớn nhất, và tốc độ truyền của ánh sáng trong các môi trường khác thì nhỏ hơn.

Lý thuyết khúc xạ ánh sáng

1. Định luật khúc xạ ánh sáng

  • Tia tới: Tia sáng đi đến mặt phân cách hai môi trường
  • Tia khúc xạ: Tia sáng bị khúc xạ qua mặt phân cách
  • Góc tới i: hợp bởi tia tới và pháp tuyến
  • Góc khúc xạ r: hợp bởi tia khúc xạ và pháp tuyến

Định luật khúc xạ ánh sáng được phát biểu như sau: 

  • Tia tới, tia khúc xạ và pháp tuyến tại điểm tới nằm trong cùng một mặt phẳng. 
  • Tỉ số giữa sin của góc tới và sin của góc khúc xạ là một hằng số, gọi là hệ số khúc xạ.
  • Công thức: sinisỉnr=n

2. Chiết suất

Chiết suất là một tính chất vật lý của môi trường, đặc trưng cho độ giảm tốc hay mức độ gãy khúc của tia sáng khi chuyển từ môi trường vật chất này sang một môi trường vật chất khác. Chiết suất được ký hiệu là n.

Có hai loại chiết suất: chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối.

Chiết suất tuyệt đối của một môi trường được xác định bằng tỉ số giữa tốc độ ánh sáng trong chân không và tốc độ ánh sáng trong môi trường đó.

Công thức tính chiết suất tuyệt đối: n = c / v

Trong đó:

  • n là chiết suất tuyệt đối của môi trường
  • c là tốc độ ánh sáng trong chân không (c = 299.792.458 m/s)
  • v là tốc độ ánh sáng trong môi trường

Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 (chứa tia khúc xạ) đối với môi trường 1 (chứa tia tới) được xác định bằng tỉ số giữa chiết suất tuyệt đối của môi trường 2 và chiết suất tuyệt đối của môi trường 1.

Công thức tính chiết suất tỉ đối: n21 = n2 / n1

Trong đó:

  • n21 là chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1
  • n2 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 2
  • n1 là chiết suất tuyệt đối của môi trường 1

3. Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

  • Tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng tức là ánh sáng truyền theo đường nào thì cũng truyền ngược lại theo đường đó
  • Tính thuận nghịch này biểu hiện ở sự truyền thẳng, sự phản xạ và sự khúc xạ. 
  • Công thức: n12 = 1 / n21

4. Ứng dụng của khúc xạ ánh sáng

Khúc xạ ánh sáng có nhiều ứng dụng trong thực tế, bao gồm:

  • Làm thấu kính: Thấu kính là một vật thể có mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau. Khúc xạ ánh sáng được ứng dụng để làm thấu kính, giúp hội tụ hoặc phân kỳ ánh sáng.
  • Làm ống nhòm, kính hiển vi: Ống nhòm, kính hiển vi sử dụng thấu kính để phóng to vật.
  • Làm cầu vồng: Cầu vồng được tạo ra do khúc xạ ánh sáng của các hạt nước trong không khí.
  • Làm kính lúp: Kính lúp sử dụng thấu kính để phóng to vật nhỏ.
  • Làm gương cầu lồi: Gương cầu lồi sử dụng khúc xạ ánh sáng để tạo ra hình ảnh của vật.
  • Làm gương cầu lõm: Gương cầu lõm sử dụng khúc xạ ánh sáng để tạo ra hình ảnh của vật.

Sơ đồ khúc xạ ánh sáng

Sơ đồ tư duy là một trong những cách được đánh giá là hiệu quả nhất giúp các bạn học sinh học tập tốt. Vì vậy, các bạn học sinh nên học cách vẽ và sử dụng sơ đồ tư duy thường xuyên để hệ thống hóa kiến thức một cách logic và hiệu quả. Không chỉ vậy, phương pháp này còn giúp tăng khả năng sáng tạo và tư duy, đặc biệt là tiết kiệm thời gian ôn bài rất nhiều. 

Các bạn học sinh có thể tham khảo sơ đồ tư duy dưới đây để tự hệ thống hóa kiến thức đã học về Khúc xạ ánh sáng nhé!

sơ đồ tư duy khúc xạ ánh sáng
sơ đồ tư duy khúc xạ ánh sáng

Kinh nghiệm học khúc xạ ánh sáng

Trước hết, các bạn học sinh cần nắm chắc lý thuyết về Khúc xạ ánh sáng bao gồm định luật khúc xạ ánh sáng, chiết suất, tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng để có thể dễ dàng áp dụng vào giải bài tập. Để ghi nhớ kiến thức nhanh chóng, hiệu quả các bạn học sinh nên tự xây dựng cho mình sơ đồ tư duy cá nhân. 

Việc làm bài tập thường xuyên cũng là một cách hiệu quả để củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng giải các dạng bài tập về Khúc xạ ánh sáng. Các bạn học sinh nên làm nhiều dạng bài tập khác nhau, bao gồm cả bài tập trắc nghiệm và bài tập tự luận có mức độ từ dễ đến khó. Khi luyện giải bài tập, học sinh cần chú ý phân tích kỹ đề bài, xác định phương pháp giải phù hợp và kiểm tra lại kết quả. 

Để đạt điểm cao các bạn học sinh nên chú ý chọn những nguồn tài liệu tham khảo uy tín, bám sát đề thi THPT Quốc Gia. Có rất nhiều nguồn tài liệu uy tín các bạn có thể tham khảo để luyện giải bài tập như sách giáo khoa, sách bài tập và các loại sách tham khảo được xuất bản bởi Bộ giáo dục và đào tạo, Đại học Quốc Gia Hà Nội,…

Ngoài ra, các bạn cũng có thể thực hành quan sát hiện tượng khúc xạ ánh sáng trong cuộc sống hàng ngày để có thể hiểu rõ hơn về hiện tượng này. 

kinh nghiệm học khúc xạ ánh sáng
kinh nghiệm học khúc xạ ánh sáng

Hy vọng với những kinh nghiệm và kiến thức mà chúng mình đã chia sẻ ở bài viết trên đây sẽ giúp các bạn có quá trình học tập và ôn luyện hiệu quả. BTEC FPT chúc bạn học tốt! 

 

Tags:

Có thể bạn chưa đọc

  • Đặt câu hỏi tư vấn
  • BTEC FPT sẽ trực tiếp liên hệ lại với bạn trong vòng 48h để giải đáp cụ thể mọi thắc mắc về vấn đề tuyển sinh và học tập của bạn