Vật lí 9 Bài 40 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng giúp các bạn học sinh có thêm nhiều gợi ý tham khảo để trả lời các câu trong sách giáo khoa trang 109, 110 thuộc chương III.
Soạn Vật lí 9 bài 40 được biên soạn với các lời giải chi tiết, đầy đủ và chính xác bám sát chương trình sách giáo khoa. Hi vọng đây sẽ là tài liệu cực kì hữu ích hỗ trợ các em học sinh lớp 9 trong quá trình giải bài tập. Đồng thời qua bài học này các bạn hiểu được kiến thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng, sự khúc xạ của tia sáng. Ngoài ra các bạn xem thêm nhiều tài liệu khác tại chuyên mục Vật lý lớp 9.
Vật lí 9 Bài 40: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Lí thuyết Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
Tia sáng truyền từ môi trường không khí sang môi trường nước bị gãy khúc
Trên hình vẽ, quy ước gọi:
- SI là tia tới.
- IK là tia khúc xạ.
- I là điểm tới.
- NN’ vuông góc với mặt phân cách là pháp tuyến tại điểm tới.
- Góc SIN là góc tới, kí hiệu là i.
- Góc KIN' là góc khúc xạ, kí hiệu là r.
- Mặt phẳng chứa tia tới SI và pháp tuyến NN’ là mặt phẳng tới.
2. Sự khúc xạ của tia sáng
- Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
- Khi tia sáng truyền từ nước sang không khí thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
Giải SGK Vật lí 9 trang 109, 110
Câu 1
Hình 40.2 (SGK) Hãy cho biết tia khúc xạ có nằm trong mặt phẳng tới không?
Góc tới và góc khúc xạ, góc nào lớn hơn?
Gợi ý đáp án
- Trong thí nghiệm ở hình 40.2 sgk, tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới.
- Góc tới lớn hơn góc khúc xạ.
Câu 2
Hãy đề xuất phương án thí nghiệm để kiểm tra xem những nhận xét trên có còn đúng khi thay đổi góc tới hay không?
Gợi ý đáp án
Muốn biết những điều trên còn đúng hay không khi ta thay đổi góc tới thì phải thay đổi hướng của tia tới, quan sát tia khúc xạ, độ lớn góc khúc xạ, độ lớn góc tới.
Câu 3
Hãy thể hiện kết luận trên bằng hình vẽ.
Gợi ý đáp án
SI là tia tới ứng với góc tới i
IK là tia khúc xạ ứng với góc khúc xạ r.
Hình vẽ:
Câu 4
Kết luận trên còn đúng trong trường hợp tia sáng truyền từ nước sang không khí hay không? Đề xuất một phương án thí nghiệm để kiểm tra dự đoán đó?
Gợi ý đáp án
Vì ánh sáng có thể truyền ngược lại nên khi ánh sáng truyền từ nước sang không khí chưa chắc góc tới đã lớn hơn góc khúc xạ. Có thể làm theo cách sau để chiếu tia sáng từ nước sang không khí: Đặt nguồn sáng (đèn) ở đáy bình nước, hoặc đặt đáy bình lệch ra khỏi mặt bàn, đặt nguồn sáng ở ngoài bình, chiếu tia sáng qua đáy bình vào nước rồi sang không khí
Câu 5
Chứng minh rằng: Đường nối vị trí của ba ghim là đường truyền của tia sáng từ đỉnh ghim A tới mắt.
Gợi ý đáp án
Mắt chỉ nhìn thấy A khi ánh sáng từ A phát ra truyền được vào mắt. Khi mắt chỉ nhìn thấy B mà không nhìn thấy A có nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã bị B che khuất, không truyền đến được mắt. Khi mắt chỉ nhìn thấy C mà không nhìn thấy A, B có nghĩa là ánh sáng từ A, B phát ra bị C che khuất không đến được mắt. Khi bỏ qua B, C đi ta lại nhìn thấy A có nghĩa là ánh sáng từ A phát ra đã truyền qua nước và không khí đến được mắt ta. Vây đường nối các vị trí của ba đỉnh ghim A, B, C biểu diễn đường truyền của tia sáng từ đỉnh ghim A ở trong nước đến mặt phân cách giữa nước và không khí, rồi tới mắt
Câu 6
Nhận xét đường truyền của tia sáng, chỉ ra điểm tới, tia tới, tia khúc xạ, vẽ pháp tuyến tại điểm tới. So sánh độ lớn của góc khúc xạ và góc tới.
Gợi ý đáp án
- Đường truyền của tia sáng từ nước sang không khí bị khúc xạ tại mặt phân cách giữa nước và không khí.
- Trong trường hợp này, góc khúc xạ lớn hơn góc tới
Câu 7
Phân biệt các hiện tượng khúc xạ và phản xạ ánh sáng
Hướng dẫn giải
Hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác bị gãy khúc tại mặt phân cách giữa hai môi trường được gọi là hiện tượng khúc xạ ánh sáng
Hiện tượng phản xạ ánh sáng | Hiện tượng khúc xạ ánh sáng |
- Tia tới gặp mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ - Góc phản xạ bằng góc tới | - Tia tới gặp mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt bị gãy khúc tại mặt phân cách và tiếp tục đi vào môi trường trong suốt thứ hai - Góc phản xạ không bằng góc tới |
Câu 8
Giải thích hiện tượng nêu ra ở phần mở bài.
Gợi ý đáp án Khi chưa đổ nước vào bát, ta không nhìn thấy đầu dưới A của chiếc đũa. Trong không khí, ánh sáng chỉ có thể đi theo đường thẳng từ A đến mắt. Nhưng những điểm trên chiếc đũa thẳng đã chắn mất đường truyền đó nên tia sáng này không đến được mắt.
Giải SBT Vật lí 9 Bài 40
Bài 40-41.1
Hình 40-41.1 cho biết PQ là mặt phân cách giữa không khí và nước, I là điểm tới, SI là tia tới, IN là pháp tuyến. Cách vẽ nào biểu diễn đúng hiện tượng khúc xạ của tia sáng khi đi từ không khí vào nước? Giải thích cách lựa chọn.
Trả lời:
Chọn D.
Vì khi đó góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Bài 40-41.2
Hãy ghép mỗi phần a), b), c), d), e) với một phần 1, 2, 3, 4, 5 để được một câu có nội dung đúng.
a) Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia tới khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau thì | 1. góc khúc xạ lớn hơn góc tới. |
b) Khi tia sáng truyền từ không khí vào nước thì | 2. bị hắt trở lại môi trường trong suốt cũ. Độ lớn góc phản xạ bằng góc tới. |
c) Khi tia sáng truyền từ nước vào không khí thì | 3. góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. |
d) Hiện tượng phản xạ ánh sáng là hiện tượng tia tới khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường thì | 4. góc khúc xạ cũng bằng không, tia sáng không bị gãy khúc khi truyền qua hai môi trường. |
e) Khi góc tới bằng 0 thì | 5. bị gãy khúc ngay tại mặt phân cách và tiếp tục đi vào môi trường trong suốt thứ. Độ lớn góc khúc xạ không bằng góc tới. |
Trả lời:
a - 5; b - 3; c -1; d - 2; e - 4
Bài 40-41.3
Hình 40-41.2 mô tả một bạn học sinh nhìn qua ống thẳng thấy được hình ảnh viên sỏi đáy bình nước.
a. Giữ nguyên vị trí của ống, nếu bạn đó dùng một que thẳng, dài xuyên qua ống thì đầu que có chạm vào viên sỏi không?Vì sao?
b. Vẽ đường truyền của tia sáng từ viên sỏi đến mắt trong trường hợp đó.
Trả lời:
a. Dùng que thẳng và dài xuyên qua ống, đầu que không chạ: vào viên sỏi vì viên sỏi không nằm trên đường thẳng của que
b. Nối vị trí của viên sỏi với vị trí miệng ống tiếp xúc với mặt nước (điểm I). Nối I tới vị trí đặt mắt.
