1. Kiến thức trọng tâm
Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau, ví dụ từ không khí vào nước. Tia tới là tia sáng đến mặt phân cách, tia khúc xạ là tia sáng đi vào môi trường thứ hai. Góc tới là góc giữa tia tới và pháp tuyến, góc khúc xạ là góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến.
Khi ánh sáng đi từ không khí vào nước, góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới, tia sáng bị lệch về phía pháp tuyến. Ngược lại, khi ánh sáng đi từ nước ra không khí, góc khúc xạ lớn hơn góc tới, tia sáng lệch ra xa pháp tuyến. Khi tia sáng tới vuông góc với mặt phân cách, nó truyền thẳng không bị gãy khúc.
Hiện tượng khúc xạ giải thích nhiều điều quen thuộc: chiếc đũa nhúng trong cốc nước trông như bị gãy, đáy bể bơi trông nông hơn thực tế, cầu vồng xuất hiện do ánh sáng Mặt Trời khúc xạ và phản xạ trong giọt nước mưa.
2. Ví dụ minh họa
Một tia sáng từ không khí chiếu xiên vào mặt nước với góc tới . Tia khúc xạ trong nước có góc khúc xạ khoảng , nhỏ hơn góc tới. Nếu tăng góc tới, góc khúc xạ cũng tăng nhưng luôn nhỏ hơn góc tới.
Một người đứng trên bờ nhìn xuống đáy hồ: tia sáng từ đáy hồ đi ra không khí bị khúc xạ, mắt người nhìn theo đường thẳng nên thấy đáy hồ cao hơn vị trí thật. Vì vậy, khi xuống tắm, ta thấy nước nông hơn thực tế và cần cẩn thận. Ngược lại, cá dưới nước nhìn người trên bờ cũng thấy ảnh bị lệch vị trí.
Thợ lặn dùng mặt nạ để nhìn rõ dưới nước cũng liên quan đến khúc xạ ánh sáng.
3. Ghi nhớ
- Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị gãy khúc khi qua mặt phân cách hai môi trường.
- Từ không khí vào nước: góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới; từ nước ra không khí: góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
- Tia tới vuông góc với mặt phân cách thì truyền thẳng.