Bài giảng phân tích chương trình vật lý phổ thông

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

ch−‹ng 10

d„y h(cid:228)c ph˙n QUANG H(cid:215)nh H(cid:228)c

1. Mº ﬁ˙u

1.1. C˚u t„o ch−‹ng tr(cid:215)nh

H(cid:228)c thuy(cid:213)t v(cid:210) ‚nh s‚ng l(cid:181) mØt trong nh(cid:247)ng h(cid:228)c thuy(cid:213)t quan tr(cid:228)ng cæa v¸t l(cid:253) hi(cid:214)n ﬁ„i. H(cid:228)c thuy(cid:213)t n(cid:181)y døa tr“n quan ni(cid:214)m v(cid:210) l−(cid:236)ng t(cid:221)nh sªng - h„t cæa ‚nh s‚ng. Quang h(cid:228)c trong ch−‹ng tr(cid:215)nh b¸c trung h(cid:228)c ph(cid:230) th«ng hi(cid:214)n nay th−Œng ﬁ−(cid:238)c chia th(cid:181)nh hai ph˙n: quang h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:181) quang l(cid:253).

Ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:253) cæa n−(cid:237)c ta b(cid:190)t ﬁ˙u tı l(cid:237)p 6 v(cid:181) ﬁ−(cid:238)c t(cid:230) chłc theo c˚u tr(cid:243)c b¸c v(cid:215) v¸y quang h(cid:228)c b(cid:190)t ﬁ˙u ﬁ−(cid:238)c nghi“n cłu mØt c‚ch s‹ l−(cid:238)c º l(cid:237)p 9 b¸c trung h(cid:228)c c‹ sº, ﬁ(cid:213)n n¤m l(cid:237)p 11 b¸c trung h(cid:228)c ph(cid:230) th«ng ph˙n quang h(cid:215)nh h(cid:228)c l„i ﬁ−(cid:238)c nghi“n cłu, ﬁ(cid:181)o s'u v(cid:210) m˘t ﬁ(cid:222)nh l−(cid:238)ng, sau ﬁª c‚c t(cid:221)nh ch˚t sªng v(cid:181) t(cid:221)nh ch˚t l−(cid:238)ng t(cid:246) cæa ‚nh s‚ng ﬁ−(cid:238)c nghi“n cłu º l(cid:237)p 12 (quang l(cid:253)). L(cid:181)m nh− th(cid:213) cª nhi(cid:210)u kh¶ n¤ng ph(cid:239) h(cid:238)p v(cid:237)i nh¸n thłc h(cid:228)c sinh h‹n v(cid:181) ph(cid:239) h(cid:238)p v(cid:237)i l(cid:222)ch s(cid:246) ph‚t tri(cid:211)n cæa m«n quang h(cid:228)c. C‚ch l(cid:181)m n(cid:181)y cª nh−(cid:238)c ﬁi(cid:211)m c‹ b¶n l(cid:181) t‚ch rŒi ph˙n quang h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:237)i b¶n ch˚t sªng cæa ‚nh s‚ng, do ﬁª qua ph˙n quang h(cid:215)nh h(cid:228)c h(cid:228)c sinh sˇ kh«ng th˚y r(cid:226) b¶n ch˚t v¸t ch˚t cæa ‚nh s‚ng, c(cid:242)ng nh− nØi dung v¸t l(cid:253) cæa c‚c kh‚i ni(cid:214)m v(cid:181) c‚c ﬁ(cid:222)nh lu¸t c‹ b¶n. V(cid:215) th(cid:213) khi d„y h(cid:228)c ph˙n quang l(cid:253) c˙n l−u (cid:253) b(cid:230) sung nh(cid:247)ng thi(cid:213)u sªt ﬁª.

Ng(cid:181)y nay, º nhi(cid:210)u n−(cid:237)c, ph˙n quang h(cid:215)nh h(cid:228)c ﬁ−(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y theo thuy(cid:213)t sªng ‚nh s‚ng. C‚ch ti(cid:213)p c¸n n(cid:181)y cª nhi(cid:210)u l(cid:238)i ﬁi(cid:211)m l(cid:181) gi(cid:243)p cho h(cid:228)c sinh hi(cid:211)u r(cid:226) b¶n ch˚t ‚nh s‚ng. V(cid:221) d(cid:244) nh− l(cid:181)m s‚ng tÆ h‹n kh‚i ni(cid:214)m tia s‚ng, n“u r(cid:226) ﬁ−(cid:238)c (cid:253) ngh(cid:220)a v¸t l(cid:253) cæa chi(cid:213)t su˚t, t„o ﬁ−(cid:238)c sø thŁng nh˚t gi(cid:247)a c‚c hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„, kh(cid:243)c x„ v(cid:181) c‚c hi(cid:214)n t−(cid:238)ng giao thoa, nhi(cid:212)u x„... Tuy nhi“n, v(cid:215) ki(cid:213)n thłc v(cid:210) sªng kh«ng ﬁ−(cid:238)c ﬁ(cid:210) c¸p ﬁ(cid:213)n º c˚p trung h(cid:228)c c‹ sº n“n ﬁ(cid:213)n ﬁ'y c¶ s‚ch gi‚o khoa ph'n ban v(cid:181) hi(cid:214)n h(cid:181)nh ﬁ(cid:210)u kh«ng c(cid:223)n sø løa ch(cid:228)n n(cid:181)o kh‚c.

Quang h(cid:215)nh h(cid:228)c l(cid:181) ph˙n quan tr(cid:228)ng ﬁ−(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y t−‹ng ﬁŁi ﬁ˙y ﬁæ v(cid:210) m˘t ﬁ(cid:222)nh t(cid:221)nh c(cid:242)ng nh− m˘t ﬁ(cid:222)nh l−(cid:238)ng. Quang h(cid:215)nh h(cid:228)c cª nhi(cid:210)u łng d(cid:244)ng trong ﬁŒi sŁng v(cid:181) k(cid:252) thu¸t n“n vi(cid:214)c d„y h(cid:228)c quang h(cid:215)nh h(cid:228)c cª t‚c d(cid:244)ng r˚t l(cid:237)n trong vi(cid:214)c gi‚o d(cid:244)c k(cid:252) thu¸t t(cid:230)ng h(cid:238)p cho h(cid:228)c sinh. C‚c b(cid:181)i t¸p v(cid:210) quang h(cid:215)nh h(cid:228)c c(cid:242)ng th−Œng g˘p trong thøc t(cid:213) ﬁŒi th−Œng cæa h(cid:228)c sinh.

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

Khi d„y h(cid:228)c quang h(cid:215)nh h(cid:228)c c˙n t¸n d(cid:244)ng ki(cid:213)n thłc m(cid:181) h(cid:228)c sinh ﬁ• h(cid:228)c º l(cid:237)p 9, c˙n khai th‚c tŁi ﬁa c‚c kinh nghi(cid:214)m sŁng cæa h(cid:228)c sinh ﬁ(cid:229)ng thŒi c˙n ﬁi s'u v(cid:181)o b¶n ch˚t v¸t l(cid:253) cæa v˚n ﬁ(cid:210), ﬁ(cid:210) cao m˘t ﬁ(cid:222)nh l−(cid:238)ng theo nh− ch−‹ng tr(cid:215)nh.

Quang h(cid:215)nh h(cid:228)c l(cid:181) c‹ sº cæa quang k(cid:252) thu¸t, ﬁ−(cid:238)c x'y døng døa v(cid:181)o 4 ﬁ(cid:222)nh lu¸t: ﬁ(cid:222)nh lu¸t (nguy“n l(cid:253)) truy(cid:210)n th…ng ‚nh s‚ng trong m«i tr−Œng ﬁ(cid:229)ng ch˚t v(cid:181) ﬁ…ng h−(cid:237)ng, ﬁ(cid:222)nh lu¸t v(cid:210) t(cid:221)nh ﬁØc l¸p cæa c‚c ch(cid:239)m tia s‚ng, ﬁ(cid:222)nh lu¸t ph¶n x„ ‚nh s‚ng v(cid:181) ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng.

Quang h(cid:215)nh h(cid:228)c kh«ng gi¶i th(cid:221)ch b¶n ch˚t cæa c‚c hi(cid:214)n t−(cid:238)ng quang h(cid:228)c m(cid:181) ch(cid:216) døa tr“n c‚c quan ni(cid:214)m thu˙n t(cid:243)y h(cid:215)nh h(cid:228)c ﬁ(cid:211) nghi“n cłu. V(cid:215) v¸y c‚c v˚n ﬁ(cid:210) n“u ra ch(cid:216) cª (cid:253) ngh(cid:220)a v(cid:210) m˘t h(cid:215)nh h(cid:228)c h‹n (cid:253) ngh(cid:220)a v¸t l(cid:253). Ch(cid:216) cª ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng l(cid:181) cª (cid:253) ngh(cid:220)a v¸t l(cid:253). Trong khi d„y h(cid:228)c c˙n cª bi(cid:214)n ph‚p gi(cid:243)p h(cid:228)c sinh n(cid:190)m v(cid:247)ng c‚c ﬁ(cid:222)nh lu¸t c‹ b¶n ﬁª v(cid:181) łng d(cid:244)ng ch(cid:243)ng trong vi(cid:214)c nghi“n cłu sø truy(cid:210)n tia s‚ng v(cid:181) sø t„o ¶nh qua c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c. M˘t kh‚c c(cid:242)ng c˙n n“u cho h(cid:228)c sinh th˚y r(cid:226) gi(cid:237)i h„n łng d(cid:244)ng cæa c‚c ﬁ(cid:222)nh lu¸t quang h(cid:215)nh h(cid:228)c. Vi(cid:214)c s(cid:246) d(cid:244)ng rØng r•i c‚c th(cid:221) nghi(cid:214)m bi(cid:211)u di(cid:212)n l(cid:181) mØt trong c‚c bi(cid:214)n ph‚p quan tr(cid:228)ng ﬁ(cid:211) ﬁ¶m b¶o c‚c y“u c˙u nªi tr“n.

1.2. §˘c ﬁi(cid:211)m

Chuy(cid:211)n tı h(cid:228)c nhi(cid:214)t v(cid:181) c‹ sang h(cid:228)c quang h(cid:215)nh, h(cid:228)c sinh g˘p mØt sŁ khª kh¤n. MØt trong sŁ c‚c khª kh¤n ﬁª l(cid:181) h(cid:228)c sinh kh«ng n(cid:190)m ﬁ−(cid:238)c ph−‹ng ph‚p ﬁ˘c th(cid:239) khi nghi“n cłu c‚c v˚n ﬁ(cid:210) quang h(cid:215)nh h(cid:228)c.

§(cid:211) x—t sø t„o th(cid:181)nh ¶nh do c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁŁi v(cid:237)i h(cid:228)c sinh l(cid:237)p 11 ng−Œi ta ph¶i døa v(cid:181)o gi¶ thi(cid:213)t l(cid:181) c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁª cho ¶nh ﬁi(cid:211)m v(cid:181) ¶nh ph…ng m(cid:181) s(cid:246) d(cid:244)ng ph−‹ng ph‚p c‹ b¶n l(cid:181) nghi“n cłu sø truy(cid:210)n cæa v(cid:181)i tia ﬁ˘c bi(cid:214)t xu˚t ph‚t tı v¸t ﬁi qua d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁª. Sau khi ﬁ(cid:230)i ph−‹ng truy(cid:210)n bºi c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) n(cid:181)y, n(cid:213)u c‚c tia c(cid:190)t nhau th¸t th(cid:215) t„o th(cid:181)nh ¶nh th¸t, n(cid:213)u ﬁ−Œng k—o d(cid:181)i cæa ch(cid:243)ng c(cid:190)t nhau th(cid:215) t„o th(cid:181)nh ¶nh ¶o. Ph−‹ng ph‚p n(cid:181)y ﬁ−(cid:238)c s(cid:246) d(cid:244)ng khi nghi“n cłu sø t„o ¶nh bºi g−‹ng c˙u, kh(cid:243)c x„,b¶n m˘t song song, l¤ng k(cid:221)nh v(cid:181) th˚u k(cid:221)nh. §(cid:211) nghi“n cłu sø t„o th(cid:181)nh ¶nh bºi h(cid:214) gh—p ng−Œi ta theo ph−‹ng ph‚p: ¶nh cæa v¸t qua d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c thł nh˚t ﬁ−(cid:238)c d(cid:239)ng l(cid:181)m v¸t ﬁŁi v(cid:237)i d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c thł hai v(cid:181) cł th(cid:213) cho ﬁ(cid:213)n d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c cuŁi c(cid:239)ng (th«ng th−Œng ta ch(cid:216) h„n ch(cid:213) º h(cid:214) hai g(cid:229)m hai d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c).

II. PH¢N T(cid:221)ch NØi DUNG Ki(cid:213)n Thłc

2.1. Tia s‚ng - §i(cid:211)m s‚ng - Ngu(cid:229)n s‚ng

Tia s‚ng, ﬁi(cid:211)m s‚ng l(cid:181) c‚c kh‚i ni(cid:214)m mang t(cid:221)nh m« h(cid:215)nh. Cª th(cid:211) ﬁ(cid:222)nh ngh(cid:220)a tia s‚ng l(cid:181) ﬁ−Œng truy(cid:210)n (ph−‹ng truy(cid:210)n) cæa n¤ng l−(cid:238)ng, tłc l(cid:181) ﬁ−Œng d(cid:228)c theo ﬁª n¤ng l−(cid:238)ng ‚nh s‚ng ﬁ−(cid:238)c t¶i ﬁi hay l(cid:181) ﬁ−Œng th…ng vu«ng gªc v(cid:237)i m˘t ﬁ˙u sªng ‚nh s‚ng, hay l(cid:181) mØt n(cid:246)a ﬁ−Œng th…ng k˛ tı mØt ﬁi(cid:211)m cæa ngu(cid:229)n s‚ng. C˙n ch(cid:243) (cid:253) r»ng ch(cid:216) trong m«i tr−Œng trong suŁt v(cid:181) ﬁ(cid:229)ng t(cid:221)nh v(cid:210) m˘t quang h(cid:228)c th(cid:215) tia

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

s‚ng m(cid:237)i l(cid:181) ﬁ−Œng th…ng. Khi truy(cid:210)n trong m«i tr−Œng kh«ng ﬁ(cid:229)ng t(cid:221)nh v(cid:210) m˘t quang h(cid:228)c, ch…ng h„n khi ‚nh s‚ng truy(cid:210)n tı l(cid:237)p kh«ng kh(cid:221) º tr“n cao xuŁng l(cid:237)p kh«ng kh(cid:221) º d−(cid:237)i th˚p th(cid:215) nªi chung nª truy(cid:210)n theo ﬁ−Œng cong. §'y ch(cid:221)nh l(cid:181) tr−Œng h(cid:238)p ﬁ(cid:222)nh lu¸t truy(cid:210)n th…ng kh«ng nghi(cid:214)m ﬁ(cid:243)ng.

Theo ﬁ(cid:222)nh ngh(cid:220)a ﬁª, tia s‚ng l(cid:181) mØt kh‚i ni(cid:214)m thu˙n t(cid:243)y h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:181) t˚t nhi“n gi(cid:247)a c‚c ﬁ−Œng h(cid:215)nh h(cid:228)c ch(cid:216) cª th(cid:211) cª nh(cid:247)ng quan h(cid:214) to‚n h(cid:228)c. C‚c ﬁ(cid:222)nh lu¸t v(cid:210) quang h(cid:215)nh h(cid:228)c c(cid:242)ng ﬁ• nªi l“n mŁi quan h(cid:214) ﬁª. N(cid:213)u ta xem tia s‚ng nh− l(cid:181) tr(cid:244)c cæa mØt ch(cid:239)m s‚ng, ch(cid:216) ph−‹ng truy(cid:210)n n¤ng l−(cid:238)ng ‚nh s‚ng. Nh−ng kh«ng th(cid:211) cho r»ng tr(cid:244)c cæa ch(cid:239)m s‚ng c(cid:242)ng l(cid:181) ch(cid:239)m s‚ng v« c(cid:239)ng m¶nh. §i(cid:210)u n(cid:181)y l„i kh«ng th(cid:211) cª ﬁ−(cid:238)c v(cid:215) n(cid:213)u gi¶m k(cid:221)ch th−(cid:237)c cæa l(cid:231) m(cid:181)n ch(cid:190)n m(cid:181) ‚nh s‚ng ﬁi qua ﬁ(cid:213)n khi g˙n b»ng ﬁØ d(cid:181)i sªng cæa ‚nh s‚ng ﬁª th(cid:215) t(cid:221)nh ch˚t truy(cid:210)n th…ng cæa ‚nh s‚ng b(cid:222) ph‚ hæy v(cid:181) l(cid:243)c ﬁª hi(cid:214)n t−(cid:238)ng nhi(cid:212)u x„ xu˚t hi(cid:214)n. Pauli ﬁ• vi(cid:213)t: "ch(cid:216) cª th(cid:211) quan s‚t ﬁ−(cid:238)c ch(cid:239)m s‚ng c(cid:223)n tia s‚ng ch(cid:216) cª tr“n gi˚y tr(cid:190)ng v(cid:181) b¶ng ﬁen".

Hi(cid:214)n nay ng−Œi ta v(cid:201)n thıa nh¸n c‚ch gi¶i th(cid:221)ch v(cid:210) c‹ ch(cid:213) sø truy(cid:210)n s‚ng theo Huyghen: m(cid:231)i ﬁi(cid:211)m cæa m«i tr−Œng m(cid:181) m˘t ﬁ˙u sªng ﬁ„t t(cid:237)i sˇ th(cid:181)nh mØt t'm ph‚t sªng m(cid:237)i, ph‚t ra nh(cid:247)ng sªng c˙u nguy“n tŁ (m«i tr−Œng ﬁ…ng h−(cid:237)ng). M˘t sªng º thŒi ﬁi(cid:211)m sau l(cid:181) bao h(cid:215)nh cæa c‚c sªng c˙u nguy“n tŁ ﬁª. Tia s‚ng l(cid:181) ﬁ−Œng ph‚p tuy(cid:213)n v(cid:237)i m˘t sªng, tłc l(cid:181) ﬁi qua c‚c ti(cid:213)p ﬁi(cid:211)m cæa c‚c m˘t sªng c˙u nguy“n tŁ v(cid:237)i m˘t bao h(cid:215)nh. Ng−Œi ta ch(cid:216) ch(cid:221)nh x‚c hªa th“m nguy“n l(cid:253) Huyghen nh− sau: "C‚c t'm ph‚t sªng c˙u nguy“n tŁ l(cid:181) nh(cid:247)ng nguy“n t(cid:246) c˚u t„o n“n m«i tr−Œng. Sªng º thŒi ﬁi(cid:211)m sau l(cid:181) t(cid:230)ng h(cid:238)p (giao thoa) cæa sªng t(cid:237)i (sªng s‹ c˚p) v(cid:181) c‚c sªng c˙u nguy“n tŁ (sªng thł c˚p). K(cid:213)t qu¶ l(cid:181) theo ph−‹ng truy(cid:210)n sªng, c‚c sªng n(cid:181)y ﬁ(cid:229)ng pha v(cid:237)i nhau v(cid:181) t¤ng c−Œng l(cid:201)n nhau, theo c‚c ph−‹ng kh‚c v(cid:237)i ph−‹ng truy(cid:210)n sªng th(cid:215) sˇ cª tıng c˘p sªng thł c˚p ng−(cid:238)c pha l(cid:201)n nhau v(cid:181) tri(cid:214)t ti“u l(cid:201)n nhau.

T(cid:221)nh thu¸n ngh(cid:222)ch cæa chi(cid:210)u truy(cid:210)n tia s‚ng (nguy“n l(cid:253) v(cid:210) sø truy(cid:210)n l„i ng−(cid:238)c chi(cid:210)u cæa ‚nh s‚ng) thøc ch˚t l(cid:181) mØt nguy“n l(cid:253) chł kh«ng ph¶i ch(cid:216) l(cid:181) mØt h(cid:214) qu¶ ﬁ‹n gi¶n cæa c‚c ﬁ(cid:222)nh lu¸t c‹ b¶n kh‚c cæa quang h(cid:215)nh h(cid:228)c (ﬁ(cid:222)nh lu¸t truy(cid:210)n th…ng ‚nh s‚ng, ﬁ(cid:222)nh lu¸t ph¶n x„ ‚nh s‚ng v(cid:181) ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng). Nguy“n l(cid:253) n(cid:181)y cª t˙m t(cid:230)ng qu‚t r˚t l(cid:237)n ﬁ−(cid:238)c xem nh− mØt ti“n ﬁ(cid:210) cæa quang h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:221) d(cid:244) khi ta x—t tr−Œng h(cid:238)p cæa ‚nh s‚ng t‚n x„ hay ‚nh s‚ng truy(cid:210)n theo ﬁ−Œng cong tı ﬁi(cid:211)m A ﬁ(cid:213)n ﬁi(cid:211)m B.

Kh‚i ni(cid:214)m ﬁi(cid:211)m s‚ng c(cid:242)ng l(cid:181) mØt m« h(cid:215)nh. Ph¶i hi(cid:211)u ﬁi(cid:211)m s‚ng l(cid:181) mØt v¸t ph‚t s‚ng cª k(cid:221)ch th−(cid:237)c v« c(cid:239)ng nhÆ so v(cid:237)i kho¶ng c‚ch m(cid:181) ta nghi“n cłu. §(cid:222)nh ngh(cid:220)a n(cid:181)y cª mØt nØi dung v¸t l(cid:253) r(cid:226) r(cid:214)t.

M«i tr−Œng trong suŁt cª th(cid:211) kh«ng cª m(cid:181)u (trong suŁt ﬁŁi v(cid:237)i to(cid:181)n bØ v(cid:239)ng ‚nh s‚ng nh(cid:215)n th˚y) ho˘c cª m(cid:181)u nh˚t ﬁ(cid:222)nh (trong suŁt ﬁŁi v(cid:237)i mØt v(cid:239)ng ‚nh s‚ng nh‚t ﬁ(cid:222)nh).

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

2.2. V¸t th¸t - v¸t ¶o - ¶nh th¸t -¶nh ¶o

C‚c kh‚i ni(cid:214)m v¸t th¸t, v¸t ¶o, ¶nh th¸t, ¶nh ¶o l(cid:181) nh(cid:247)ng kh‚i ni(cid:214)m r˚t quan tr(cid:228)ng cæa quang h(cid:215)nh h(cid:228)c. §ª l(cid:181) nh(cid:247)ng kh‚i ni(cid:214)m c‹ b¶n m(cid:181) h(cid:228)c sinh c˙n ph¶i n(cid:190)m v(cid:247)ng th(cid:215) m(cid:237)i hi(cid:211)u ﬁ−(cid:238)c c‚c v˚n ﬁ(cid:210) chæ y(cid:213)u cæa quang h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:181) gi¶i ﬁ−(cid:238)c c‚c b(cid:181)i to‚n thuØc v(cid:210) quang h(cid:215)nh h(cid:228)c.

MØt v¸t th¸t, v¸t ¶o, ¶nh ¶o ﬁ(cid:210)u cª th(cid:211) d(cid:239)ng l(cid:181)m v¸t th¸t ﬁŁi v(cid:237)i mØt d(cid:244)ng c(cid:244)

quang h(cid:228)c (cª th(cid:211) l(cid:181) g−‹ng, th˚u k(cid:221)nh, l¤ng k(cid:221)nh) n(cid:213)u thÆa m•n ﬁ(cid:222)nh ngh(cid:220)a sau:

§i(cid:211)m s‚ng cª th(cid:211) coi l(cid:181) v¸t th¸t ﬁŁi v(cid:237)i mØt d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c n(cid:213)u nª ﬁłng tr−(cid:237)c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁª theo chi(cid:210)u truy(cid:210)n tia s‚ng hay l(cid:181) m˘t ngo(cid:181)i c(cid:239)ng cæa d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c nh¸n ﬁ−(cid:238)c ch(cid:239)m tia ph'n kœ xu˚t ph‚t tı v¸t ho˘c h(cid:215)nh nh− xu˚t ph‚t tı v¸t

§i(cid:211)m s‚ng cª th(cid:211) coi l(cid:181) v¸t ¶o ﬁŁi v(cid:237)i mØt d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c khi nª ﬁłng sau c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁª theo chi(cid:210)u truy(cid:210)n tia s‚ng ho˘c m˘t ngo(cid:181)i c(cid:239)ng cæa d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c nh¸n ﬁ−(cid:238)c mØt ch(cid:239)m tia cª ﬁ−Œng k—o d(cid:181)i hØi t(cid:244) t„i mØt ﬁi(cid:211)m (ch(cid:216) cª ¶nh th¸t cæa d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c thł nh˚t d(cid:239)ng l(cid:181)m v¸t ¶o cho d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c thł hai)

S’ ﬁ−(cid:238)c coi l(cid:181) ¶nh th¸t cæa S cho bºi d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c n(cid:213)u c‚c tia s‚ng xu˚t ph‚t tı S sau khi ph¶n x„ ho˘c kh(cid:243)c x„ qua d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c ﬁª g˘p nhau t„i S’. ¶nh th¸t cª th(cid:211) hłng ﬁ−(cid:238)c tr“n m(cid:181)n.

S’ ﬁ−(cid:238)c coi l(cid:181) ¶nh ¶o cæa S cho bºi d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c n(cid:213)u c‚c tia s‚ng xu˚t ph‚t tı S sau khi ph¶n x„ ho˘c kh(cid:243)c x„ qua c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c cª ﬁ−Œng k—o d(cid:181)i g˘p nhau t„i S’. ¶nh ¶o kh«ng hłng ﬁ−(cid:238)c tr“n m(cid:181)n, ¶nh th¸t l(cid:181) cª th¸t c(cid:223)n ¶nh ¶o ch(cid:216) l(cid:181) quy −(cid:237)c, ¶nh ¶o ch(cid:216) t(cid:229)n t„i khi cª m(cid:190)t tham gia. Khi ch(cid:239)m s‚ng ph¶n x„ tı g−‹ng ho˘c kh(cid:243)c x„ qua th˚u k(cid:221)nh l(cid:181) mØt ch(cid:239)m s‚ng ph'n kœ th(cid:215) cª ¶nh ¶o. Ch(cid:239)m s‚ng ph'n kœ th(cid:215) cª th¸t, c(cid:223)n ﬁ−Œng k—o d(cid:181)i cæa ch(cid:239)m tia ph'n kœ th(cid:215) thøc t(cid:213) l(cid:181) kh«ng cª. NhŒ h(cid:214) thŁng quang h(cid:228)c cæa m(cid:190)t m(cid:181) ch(cid:239)m tia ph'n kœ ﬁ−(cid:238)c hØi t(cid:244) v(cid:181) t„o th(cid:181)nh ¶nh th¸t tr“n v(cid:226)ng m„c. V(cid:215) v¸y m(cid:181) m(cid:190)t nh(cid:215)n ﬁ−(cid:238)c ¶nh ¶o cæa v¸t sau d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c. M(cid:190)t cª th(cid:211) hłng ﬁ−(cid:238)c tr“n v(cid:226)ng m„c ¶nh th¸t cho bºi quang h(cid:214). Tªm l„i n(cid:213)u cª sø tham gia cæa m(cid:190)t th(cid:215) tr“n v(cid:226)ng m„c cæa m(cid:190)t lu«n lu«n cª ¶nh th¸t. Ch(cid:243) (cid:253): khi ¶nh n»m º v« cøc th(cid:215) trong tr−Œng h(cid:238)p n(cid:181)y ta kh«ng vˇ ¶nh ﬁ−(cid:238)c, nh−ng c‚c tia s‚ng tı ¶nh ﬁ¸p v(cid:181)o m(cid:190)t l(cid:181) song song. H(cid:214) thŁng quang h(cid:228)c cæa m(cid:190)t sˇ hØi t(cid:244) c‚c tia s‚ng song song ﬁª v(cid:181) cho mØt ¶nh th¸t tr“n v(cid:226)ng m„c.

2.3 §(cid:222)nh lu¸t ph¶n x„ - G−‹ng ph…ng

2.3.1 NØi dung ki(cid:213)n thłc

§Łi v(cid:237)i s‚ch gi‚o khoa thuØc ch−‹ng tr(cid:215)nh ph'n ban th(cid:215) nØi dung ph˙n n(cid:181)y

ﬁ−(cid:238)c bi“n so„n døa tr“n c‚c nguy“n t(cid:190)c sau:

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

-Tr(cid:215)nh b(cid:181)y mØt c‚ch t(cid:230)ng th(cid:211) c‚c t(cid:230)ng th(cid:211) c‚c ki(cid:213)n thłc v(cid:210) quang h(cid:215)nh h(cid:228)c v(cid:237)i c‚c nØi dung, n'ng cao sø ch˘t chˇ trong vi(cid:214)c thi(cid:213)t l¸p c«ng thłc v(cid:181) tri(cid:211)n khai łng d(cid:244)ng thøc t(cid:213)... ph(cid:239) h(cid:238)p v(cid:237)i ch−‹ng tr(cid:215)nh ph'n ban.

-T(cid:221)nh k(cid:213) thıa ﬁ−(cid:238)c quan t'm ﬁ(cid:213)n nh−ng khŁi l−(cid:238)ng ki(cid:213)n thłc tr(cid:215)nh b(cid:181)y v(cid:201)n ﬁ¶m b¶o sø tr(cid:228)n v(cid:209)n v(cid:210) nØi dung d„y h(cid:228)c ﬁ(cid:211) h(cid:228)c sinh d(cid:212) h(cid:214) thŁng hªa v(cid:181) n(cid:190)m ki(cid:213)n thłc. Nh(cid:247)ng nØi dung ﬁ• nghi“n c−(cid:243) º c˚p hai cª th(cid:211) ﬁ(cid:211) cho h(cid:228)c sinh tø «n l„i, gi‚o vi“n ch(cid:216) c˙n nh(cid:190)c qua v(cid:181) t¸p trung v(cid:181)o c‚c ﬁi(cid:211)m m(cid:237)i.

NØi dung hai ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh«ng phłc t„p nh−ng l(cid:181) c‹ sº ﬁ(cid:211) hi(cid:211)u ﬁ−(cid:238)c sø ph¶n x„ tia s‚ng tr“n g−‹ng v(cid:181) kh(cid:243)c x„ qua l¤ng k(cid:221)nh, qua b¶n m˘t song song v(cid:181) th˚u k(cid:221)nh. Gi‚o vi“n c˙n ph¶i gi¶i th(cid:221)ch ﬁ−(cid:238)c sø t„o th(cid:181)nh ¶nh v(cid:181) c‚ch døng ¶nh qua c‚c d(cid:244)ng c(cid:244) n(cid:181)y.

Kh‚i ni(cid:214)m ¶nh ¶o ﬁ−(cid:238)c t„o th(cid:181)nh khi d„y h(cid:228)c ph˙n g−‹ng ph…ng. Kh«ng n“n kh…ng ﬁ(cid:222)nh g−‹ng ph…ng ch(cid:216) cho ¶nh ¶o m(cid:181) c˙n ph'n t(cid:221)ch: ﬁŁi v(cid:237)i v¸t th¸t th(cid:215) g−‹ng ph…ng cho ¶nh ¶o, ﬁŁi v(cid:237)i v¸t ¶o th(cid:215) g−‹ng ph…ng cho ¶nh th¸t, ¶nh th¸t hay ¶nh ¶o ﬁ(cid:210)u b»ng nhau v(cid:181) ﬁŁi xłng nhau qua g−‹ng ph…ng, nh−ng kh«ng ch(cid:229)ng kh(cid:221)t nhau v(cid:221) d(cid:244) ¶nh cæa b(cid:181)n tay ph¶i l(cid:181) b(cid:181)n tay tr‚i. G−‹ng ph…ng l(cid:181) d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c cª t(cid:221)nh t−‹ng ﬁi(cid:211)m tuy(cid:214)t ﬁŁi, tłc l(cid:181) kh«ng c˙n th“m mØt ﬁi(cid:210)u ki(cid:214)n n(cid:181)o kh‚c (¶nh cæa mØt ﬁi(cid:211)m l(cid:181) mØt ﬁi(cid:211)m).C‚c d(cid:244)ng c(cid:244) quang h(cid:228)c kh‚c ch(cid:216) cª t(cid:221)nh t−‹ng ﬁi(cid:211)m n(cid:213)u c‚c ﬁi(cid:210)u ki(cid:214)n t−‹ng ﬁi(cid:211)m ﬁ−(cid:238)c thÆa m•n.

2.3.2 L−u (cid:253) khi d„y h(cid:228)c

-Ta cª th(cid:211) h(cid:215)nh th(cid:181)nh kh‚i ni(cid:214)m v¸t th¸t, v¸t ¶o, ¶nh th¸t, ¶nh ¶o b»ng hai b(cid:181)i

t¸p ﬁ‹n gi¶n sau:

B(cid:181)i t¸p 1: Cho mØt ch(cid:239)m tia s‚ng c(cid:190)t nhau t„i S ﬁ(cid:213)n ﬁ¸p v(cid:181)o g−‹ng ph…ng.

H•y vˇ ch(cid:239)m tia ph¶n x„ x‚c ﬁ(cid:222)nh v(cid:222) tr(cid:221) cæa ¶nh S’.

B(cid:181)i t¸p 2: Hai g−‹ng ph…ng G1 v(cid:181) G2 ﬁ˘t vu«ng gªc v(cid:237)i nhau. X‚c ﬁ(cid:222)nh sŁ ¶nh cæa v¸t S cª th(cid:211) quan s‚t ﬁ−(cid:238)c.

2.4. §(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ v(cid:181) ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n

2.4.1. NØi dung ki(cid:213)n thłc

Hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng ch−a ﬁ−(cid:238)c kh¶o s‚t ﬁ˙y ﬁæ º c˚p hai n“n º ﬁ'y c˙n ﬁ−(cid:238)c kh¶o s‚t k(cid:252) l−(cid:236)ng. §(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng ﬁ−(cid:238)c Descartes t(cid:215)m ra v(cid:181)o th(cid:213) kß 17. Nh(cid:181) v¸t l(cid:253) H(cid:181) Lan Snell c(cid:242)ng t(cid:215)m ra ﬁ(cid:222)nh lu¸t n(cid:181)y nh−ng d−(cid:237)i d„ng gªc nhÆ. Ch(cid:221)nh v(cid:215) v¸y m(cid:181) trong c‚c s‚ch gi‚o khoa cæa Ph‚p th(cid:215) g(cid:228)i l(cid:181) ﬁ(cid:222)nh lu¸t Descartes c(cid:223)n c‚c s‚ch gi‚o khoa in º Anh th(cid:215) g(cid:228)i ﬁª l(cid:181) ﬁ(cid:222)nh lu¸t Snell.

100

Ch(cid:243)ng ta ch(cid:216) nghi“n cłu hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ º m˘t ph'n c‚ch l(cid:181) ph…ng v(cid:181) c(cid:242)ng c˙n l−u (cid:253) cho h(cid:228)c sinh r»ng b“n c„nh hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ v(cid:201)n cª hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ n(cid:213)u m˘t ph'n c‚ch l(cid:181) ph‰ng. Hai hi(cid:214)n tu(cid:238)ng n(cid:181)y th−Œng x¶y ra ﬁ(cid:229)ng thŒi khi mØt tia s‚ng ﬁ¸p v(cid:181)o m˘t ph'n c‚ch cæa hai m«i tr−Œng. C−Œng ﬁØ s‚ng cæa

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

hai tia n(cid:181)y l(cid:181) kh‚c nhau v(cid:181) thay ﬁ(cid:230)i theo gªc t(cid:237)i, nh−ng sø ph'n chia n¤ng l−(cid:238)ng cæa tia ph¶n x„ v(cid:181) tia kh(cid:243)c x„ v(cid:201)n tu'n theo ﬁ(cid:222)nh lu¸t b¶o to(cid:181)n n¤ng l−(cid:238)ng.

Hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng g'y ra do v¸n tŁc truy(cid:210)n sªng cæa ‚nh s‚ng kh‚c nhau trong c‚c m«i tr−Œng kh‚c nhau. B»ng nguy“n l(cid:253) Huyghen ng−Œi ta gi¶i th(cid:221)ch khi ﬁ¸p v(cid:181)o m˘t ph'n c‚ch v(cid:215) v¸n tŁc truy(cid:210)n kh‚c nhau n“n m˘t ﬁ˙u sªng ﬁ(cid:230)i ph−‹ng do ﬁª ph−‹ng truy(cid:210)n cæa tia s‚ng b(cid:222) g•y kh(cid:243)c t„i m˘t ph'n c‚ch. Hi(cid:211)u ﬁ−(cid:238)c ﬁi(cid:210)u n(cid:181)y th(cid:215) h(cid:228)c sinh sˇ hi(cid:211)u s'u s(cid:190)c h‹n hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ v(cid:181) b¶n ch˚t cæa kh‚i ni(cid:214)m chi(cid:213)t su˚t. Ta cª th(cid:211) chłng minh ﬁ−(cid:238)c l(cid:181):

n

=

v 1 v

n 2 n 1

Trong ﬁª v1, v2 l(cid:181) v¸n tŁc truy(cid:210)n ‚nh s‚ng trong m«i tr−Œng 1 v(cid:181) 2, n21 l(cid:181) chi(cid:213)t su˚t tß ﬁŁi cæa m«i tr−Œng 2 ﬁŁi v(cid:237)i m«i tr−Œng 1, n1 v(cid:181) n2 l(cid:181) chi(cid:213)t su˚t tuy(cid:214)t ﬁŁi cæa m«i tr−Œng 1 v(cid:181) 2.

Chi(cid:213)t su˚t tuy(cid:214)t ﬁŁi cæa c‚c m«i tr−Œng trong suŁt tß l(cid:214) ngh(cid:222)ch v(cid:237)i v¸n tŁc

truy(cid:210)n ‚nh s‚ng trong c‚c m«i tr−Œng ﬁª.

const

21n

sini sinr

§(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng ﬁ−(cid:238)c tr(cid:215)nh b(cid:181)y trong s‚ch gi‚o khoa d−(cid:237)i d„ng:

Ta cª th(cid:211) gi(cid:237)i thi(cid:214)u cho h(cid:228)c sinh c‚ch vi(cid:213)t c«ng thłc ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ d−(cid:237)i d„ng ﬁŁi xłng cho d(cid:212) nh(cid:237):

n1. sin i = n2 sin r

trong ﬁª n1 v(cid:181) n2 l(cid:181) chi(cid:213)t su˚t tuy(cid:214)t ﬁŁi cæa m«i tr−Œng 1 v(cid:181) 2

D„ng n(cid:181)y cª nhi(cid:210)u −u ﬁi(cid:211)m h‹n d„ng tr(cid:215)nh b(cid:181)y cæa s‚ch gi‚o khoa nh˚t l(cid:181) khi c˙n thi(cid:213)t l¸p mŁi li“n h(cid:214) v(cid:210) gªc trong c‚c m«i tr−Œng cª chi(cid:213)t su˚t bi(cid:213)n thi“n (ph−‹ng ph‚p vi ph'n).

Ta cª:

n1.sin i = n2.sin i2 =....nn sin in

Do ﬁª:

n0. sin i0 = n’ sin i’

N(cid:213)u trong tr−Œng h(cid:238)p ‚nh s‚ng ﬁi tı kh«ng kh(cid:221) v(cid:181)o m«i tr−Œng hay ng−(cid:238)c l„i

th(cid:215) c«ng thłc sˇ vi(cid:213)t r˚t ﬁ‹n gi¶n:

1.sin ikk = nmt.sin rmt

Ta c(cid:242)ng c˙n ch(cid:243) (cid:253) r»ng, cª th(cid:211) ‚p d(cid:244)ng nguy“n l(cid:253) Fermat cho hi(cid:214)n t−(cid:238)ng

101

kh(cid:243)c x„.

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

Khi nghi“n cłu hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n ta c˙n nh˚n m„nh cho h(cid:228)c sinh mØt sŁ ﬁi(cid:211)m sau:

-§i(cid:210)u ki(cid:214)n ﬁ(cid:211) cª hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n l(cid:181) ‚nh s‚ng ph¶i truy(cid:210)n tı m«i tr−Œng chi(cid:213)t quang h‹n sang m«i tr−Œng chi(cid:213)t quang k—m (n1 > n2) v(cid:181) gªc t(cid:237)i ph¶i l(cid:237)n h‹n gªc t(cid:237)i gi(cid:237)i h„n sin igh = n2/ n1.

- Y ngh(cid:220)a ch(cid:247) to(cid:181)n ph˙n: Khi nghi“n c−ł hi(cid:214)n t−(cid:238)ng kh(cid:243)c x„ v(cid:201)n cª sø ph¶n x„ ﬁi k(cid:204)m: ph¶n x„ mØt ph˙n. Khi thÆa m•n ﬁi(cid:210)u ki(cid:214)n th(cid:221)ch h(cid:238)p, ‚nh s‚ng kh(cid:243)c x„ kh«ng c(cid:223)n n(cid:247)a, to(cid:181)n bØ ‚nh s‚ng sˇ ph¶n x„ º m˘t ph'n c‚ch: ta cª hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n

2.4.2. L−u (cid:253) v(cid:210) m˘t ph−‹ng ph‚p

-Th(cid:221) nghi(cid:214)m n(cid:181)y cª th(cid:211) thøc hi(cid:214)n ﬁ−(cid:238)c d(cid:212) d(cid:181)ng do ﬁª gi‚o vi“n n“n d(cid:181)nh thŒi gian ﬁ(cid:211) bŁ tr(cid:221) ti(cid:213)n h(cid:181)nh th(cid:221) nghi(cid:214)m bi(cid:211)u di(cid:212)n (xem s‚ch gi‚o khoa ph'n ban A,B). Tı th(cid:221) nghi(cid:214)m ta ph¶i r(cid:243)t ra ﬁ−(cid:238)c k(cid:213)t qu¶:

sin i /sin r = const

-Cª th(cid:211) s(cid:246) d(cid:244)ng b(cid:181)i t¸p sau ﬁ(cid:211) t„o t(cid:215)nh huŁng cª v˚n ﬁ(cid:210) cho h(cid:228)c sinh khi d„y

h(cid:228)c hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n:

Cho mØt tia s‚ng truy(cid:210)n tı thæy tinh ra kh«ng kh(cid:221). Chi(cid:213)t su˚t cæa thæy tinh l(cid:181)

n=1,5. H•y x‚c ﬁ(cid:222)nh c‚c gªc kh(cid:243)c x„ łng v(cid:237)i c‚c gªc t(cid:237)i sau:

1/ i1=30o 2/ i2 =41o,18 3/ i3 =60o Trong tr−Œng h(cid:238)p thł hai ta cª gªc kh(cid:243)c x„ b»ng 90o, c(cid:223)n trong tr−Œng h(cid:238)p thł ba th(cid:215) h(cid:228)c sinh kh«ng t(cid:221)nh ﬁ−(cid:238)c v(cid:215) sin r > 1. V(cid:210) m˘t v¸t l(cid:253), hi(cid:214)n t−(cid:238)ng n(cid:181)y cª (cid:253) ngh(cid:220)a g(cid:215) khi gªc t(cid:237)i l(cid:237)n h‹n gªc t(cid:237)i gi(cid:237)i h„n igh. Tia s‚ng trong tr−Œng h(cid:238)p n(cid:181)y sˇ nh− th(cid:213) n(cid:181)o?. §'y ch(cid:216) l(cid:181) t„o t(cid:215)nh huŁng cª v˚n ﬁ(cid:210) ﬁ(cid:211) nghi“n cłu hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n chł kh«ng ph¶i ﬁ(cid:211) r(cid:243)t ra k(cid:213)t lu¸n v(cid:215) sinr >1 cho n“n sˇ kh«ng cª tia kh(cid:243)c x„. N(cid:213)u gi¶ng theo ki(cid:211)u r(cid:243)t ra k(cid:213)t lu¸n th(cid:215) ph„m sai l˙m v(cid:210) m˘t ph−‹ng ph‚p lu¸n: hi(cid:214)n t−(cid:238)ng tø nhi“n m'u thu(cid:201)n v(cid:237)i c«ng c(cid:244) to‚n h(cid:228)c m(cid:181) ta ﬁang s(cid:246) d(cid:244)ng.

Khi gi¶ng v(cid:210) hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n ta ﬁ˘t bi(cid:214)t l−u (cid:253) h(cid:228)c sinh v(cid:210) c−Œng ﬁØ ch(cid:239)m tia kh(cid:243)c x„ v(cid:181) ch(cid:239)m tia ph¶n x„. C˙n ph¶i l(cid:181)m cho h(cid:228)c sinh th˚y r»ng khi t¤ng d˙n gªc t(cid:237)i l“n th(cid:215) c−Œng ﬁØ ch(cid:239)m tia ph¶n x„ m„nh d˙n l“n c(cid:223)n ch(cid:239)m tia kh(cid:243)c x„ y(cid:213)u d˙n ﬁi v(cid:181) sø thay ﬁ(cid:230)i n(cid:181)y tu'n theo ﬁ(cid:222)nh lu¸t b¶o to(cid:181)n n¤ng l−(cid:238)ng.

Khi t(cid:221)nh gªc t(cid:237)i gi(cid:237)i h„n igh (sin igh= n2 /n1, n2 > n1) h(cid:228)c sinh th−Œng l(cid:243)ng t(cid:243)ng

v(cid:210) n1v(cid:181) n2. Gi‚o vi“n cª th(cid:211) ch(cid:216) r(cid:226): sin igh= n nhÆ / n l(cid:237)n.

Ri“ng hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n, ta cª th(cid:211) tham kh¶o ﬁ(cid:211) thøc hi(cid:214)n th(cid:221)

102

nghi(cid:214)m sau:

b(cid:181)i gi¶ng ph'n t(cid:221)ch ch−‹ng tr(cid:215)nh v¸t l(cid:221) ph(cid:230) th«ng - 2004

Tr−(cid:237)c ﬁ'y ta chi(cid:213)u mØt ch(cid:239)m tia s‚ng ph'n kœ rØng ﬁi tı m«i tr−Œng chi(cid:213)t quang l(cid:237)n ra ngo(cid:181)i kh«ng kh(cid:221) r(cid:229)i quan s‚t c‚c ph˙n cæa tia ph¶n x„ v(cid:181) kh(cid:243)c x„. L(cid:181)m nh− v¸y, h(cid:228)c sinh khª nh¸n th˚y hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n. Trong s‚ch gi‚o khoa hi(cid:214)n h(cid:181)nh, ta chi(cid:213)u mØt gi¶i s‚ng h(cid:209)p vu«ng gªc v(cid:237)i m˘t n−(cid:237)c. Ch(cid:239)m tia ph¶n x„ tr“n g−‹ng G trº l„i m˘t ph'n c‚ch, t„i ﬁª ta quan s‚t c‚c tia ph¶n x„ v(cid:181) kh(cid:243)c x„.So v(cid:237)i c‚c s‚ch gi‚o khoa tr−(cid:237)c ﬁ'y th(cid:215) c‚ch chi(cid:213)u n(cid:181)y cho ph—p ta ﬁi(cid:210)u khi(cid:211)n ch(cid:239)m s‚ng d(cid:212) d(cid:181)ng h‹n. M˘t kh‚c, v(cid:215) ﬁ−Œng ﬁi cæa ch(cid:239)m tia t(cid:237)i ﬁ˙u ti“n ﬁ‹n gi¶n n“n ta d(cid:212) d(cid:181)ng t¸p trung sø ch(cid:243) (cid:253) cæa h(cid:228)c sinh v(cid:181)o hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ch(cid:221)nh c˙n quan s‚t. T(cid:239)y theo b(cid:215)nh n−(cid:237)c rØng hay h(cid:209)p m(cid:181) ta ﬁ(cid:230) v(cid:181)o binh l(cid:237)p n−(cid:237)c n«ng hay s'u ﬁ(cid:211) cª th(cid:211) thøc hi(cid:214)n ﬁ−(cid:238)c hi(cid:214)n t−(cid:238)ng ph¶n x„ to(cid:181)n ph˙n

2.5 Th˚u k(cid:221)nh

Th˚u k(cid:221)nh ﬁ−(cid:238)c nghi“n cłu ti(cid:213)p theo ﬁ(cid:222)nh lu¸t kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng. Sø truy(cid:210)n ‚nh s‚ng qua th˚u k(cid:221)nh theo s‚ch gi‚o khoa ch(cid:221)nh l(cid:181) sø kh(cid:243)c x„ ‚nh s‚ng qua m«i tr−Œng trong suŁt gi(cid:237)i h„n bºi hai m˘t c˙u ho˘c mØt m˘t c˙u v(cid:181) mØt m˘t ph…ng. Ki(cid:213)n thłc v(cid:210) th˚u k(cid:221)nh v(cid:181) sø truy(cid:210)n ‚nh s‚ng qua th˚u k(cid:221)nh l(cid:181) ﬁ˘c bi(cid:214)t c˙n thi(cid:213)t trong ph˙n quang h(cid:215)nh h(cid:228)c. Tr“n c‹ sº c‚c ki(cid:213)n thłc n(cid:181)y h(cid:228)c sinh m(cid:237)i hi(cid:211)u ﬁ−(cid:238)c c‚c v˚n ﬁ(cid:210) thuØc v(cid:210) quang h(cid:214) v(cid:181) ﬁ˘c bi(cid:214)t l(cid:181) hi(cid:211)u ﬁ−(cid:238)c nguy“n t(cid:190)c v(cid:181) ho„t ﬁØng c‚c quang c(cid:244).

Ng−Œi ta ph'n bi(cid:214)t c‚c th˚u k(cid:221)nh cª ph˙n º gi(cid:247)a d(cid:181)y h‹n ph˙n º r(cid:215)a g(cid:228)i l(cid:181) th˚u k(cid:221)nh hØi t(cid:244) hay th˚u k(cid:221)nh l(cid:229)i. Nh(cid:247)ng th˚u k(cid:221)nh cª ph˙n º gi(cid:247)a mÆng h‹n ph˙n º r(cid:215)a g(cid:228)i l(cid:181) th˚u k(cid:221)nh ph'n kœ hay th˚u k(cid:221)nh l(cid:226)m. C‚c th˚u k(cid:221)nh hØi t(cid:244) cª t(cid:221)nh ch˚t hØi t(cid:244) c‚c tia s‚ng: tia lª khÆi th˚u k(cid:221)nh bao giŒ c(cid:242)ng l(cid:214)ch v(cid:210) ph(cid:221)a tr(cid:244)c ch(cid:221)nh nhi(cid:210)u h‹n so v(cid:237)i tia t(cid:237)i. Ng−(cid:238)c l„i c‚c th˚u k(cid:221)nh ph'n kœ cª t(cid:221)nh ch˚t ph'n t‚n c‚c tia s‚ng, tia lª khÆi th˚u k(cid:221)nh l(cid:214)ch xa tr(cid:244)c ch(cid:221)nh h‹n so v(cid:237)i c‚c tia t(cid:237)i. C˙n l−u (cid:253) cho h(cid:228)c sinh r»ng t(cid:221)nh ch˚t n(cid:181)y cæa th˚u k(cid:221)nh ch(cid:216) ﬁ(cid:243)ng khi chi(cid:213)t su˚t cæa ch˚t l(cid:181)m th˚u k(cid:221)nh l(cid:237)n h‹n chi(cid:213)t su˚t cæa m«i tr−Œng chung quanh. N(cid:213)u ng−(cid:238)c l„i th(cid:215) th˚u k(cid:221)nh l(cid:229)i sˇ ph'n t‚n c‚c tia s‚ng c(cid:223)n th˚u k(cid:221)nh l(cid:226)m sˇ hØi t(cid:244) c‚c tia s‚ng.

Trong khi gi(cid:237)i thi(cid:214)u c‚c kh‚i ni(cid:214)m quan tr(cid:228)ng nh− quang t'm, tr(cid:244)c ch(cid:221)nh, tr(cid:244)c ph(cid:244)... cæa th˚u k(cid:221)nh c˙n nh˚n m„nh:

-C‚c ch(cid:239)m s‚ng cª m(cid:181)u kh‚c nhau th(cid:215) sˇ hØi t(cid:244) º nh(cid:247)ng ﬁi(cid:211)m kh‚c nhau, c(cid:223)n

ch(cid:239)m s‚ng tr(cid:190)ng song song g˙n tr(cid:244)c sˇ hØi t(cid:244) h˙u nh− º mØt ﬁi(cid:211)m.

-Tia s‚ng ﬁi qua quang t'm coi nh− truy(cid:210)n th…ng v(cid:215) ta ch(cid:216) x—t nh(cid:247)ng th˚u k(cid:221)nh

mÆng, º gi(cid:247)a th˚u k(cid:221)nh coi nh− l(cid:181) b¶n m˘t song song.

-§Łi v(cid:237)i th˚u k(cid:221)nh hØi t(cid:244), tia s‚ng song song v(cid:237)i tr(cid:244)c n(cid:181)o th(cid:215) sau khi qua th˚u k(cid:221)nh tia lª sˇ qua ti“u ﬁi(cid:211)m n»m tr“n tr(cid:244)c ˚y.

-§Łi v(cid:237)i th˚u k(cid:221)nh ph'n kœ, tia s‚ng song song v(cid:237)i tr(cid:244)c n(cid:181)o th(cid:215) sau khi qua

103

th˚u k(cid:221)nh sˇ cª ph−‹ng ﬁi qua ti“u ﬁi(cid:211)m ¶o n»m tr“n tr(cid:244)c ﬁª.