Trong cuộc sống, hiện tượng khúc xạ xuất hiện ở nhiều nơi bạn không khó để bắt gặp. Để tìm hiểu rõ hơn về khái niệm tia khúc xạ là gì? Và những kiến thức xung quanh về hiện tượng khúc xạ trên đây hi vọng sẽ hữu ích với bạn đọc. Các bạn hãy cùng tìm hiểu nhé. 

1. Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng được hiểu là hiện tượng tia sáng truyền từ môi trường trong suốt này đến môi trường trong suốt khác. Trong khi truyền khiến cho chúng bị gãy khúc qua mặt phân cách giữa hai môi trường, tạo ra hiện tượng khúc xạ.

1.1. Góc tới, góc phản xạ trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?

Trong hiện tượng khúc xạ ánh sáng, góc tới  được hợp bởi tia tới và pháp tuyến của mặt phẳng. Trong khi đó thì góc phản xạ được hợp bởi tia phản xạ cùng với pháp tuyến của mặt phẳng.

1.2. Sự khúc xạ của tia sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng sẽ xuất hiện hai trường hợp chính. Xét ở hai môi trường không khí và nước thì tia sáng sẽ có những điểm xuất phát khác nhau. Bởi vậy, trường hợp nếu tia sáng truyền từ không khí sang nước và một trường hợp khác là tia sáng truyền từ nước sang không khí.

Khi tia sáng truyền từ không khí sang nước, sẽ xảy ra hiện tượng sau: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới, và góc khúc xạ cũng sẽ nhỏ hơn góc tới.

Khi tia sáng truyền từ môi trường nước sang môi trường không khí sẽ xảy ra hiện tượng: Tia khúc xạ sẽ nằm trong mặt phẳng tới, và góc khúc xạ cũng sẽ lớn hơn góc tới.

>>> Giải đáp: Một năm ánh sáng là gì? Tại sao được gọi là một năm ánh sáng?

2. Lý giải về hiện tượng khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng được lý giải trên đây dường như phù hợp với sự hiểu biết của học sinh khối Trung học cơ sở. Ngoài ra còn một số thông tin liên quan khác, nên với những bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về hiện tượng này thì hãy tìm hiểu chi tiết dưới đây nhé:

2.1. Định nghĩa khúc xạ

Khúc xạ còn được gọi với khái niệm khác là chiết xạ. Đây là cụm từ dùng để chỉ hiện tượng ánh sáng đổi hướng khi đi qua những mặt phân cách giữa hai môi trường khác nhau. Môi trường cho ánh sáng cần đảm bảo phải trong suốt và có chiết suất khác nhau.

Hiểu một cách đơn giản, hiện tượng khúc xạ ánh sáng có thể coi là việc đổi hướng đường đi của bức xạ điện từ. Nhiều người cho rằng đây là những bước sóng nói chung, lan truyền bên trong những môi trường không hoàn toàn đồng nhất. Bởi vậy, hiện tượng đó có thể được giải thích cho hiện tượng bảo toàn động lượng hoặc hiện tượng bảo toàn năng lượng. Vận tốc pha của sóng có thể thay đổi bởi t sự thay đổi của môi trường. Khác với vận tốc thì tần số của chúng lại không thay đổi. Điều đó được quan sát kỹ lưỡng, rõ ràng khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác. Theo đó thì điều kiện kèm góc tới phải khác góc 0 độ.

2.2. Sự khúc xạ ánh sáng

Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là một hiện tượng quan sát dễ gặp nhất. Bất kỳ loại sóng nào cũng được coi là khúc xạ được khi nó tương tác ở trong môi trường. Do vậy, có thể hiểu khi sóng âm truyền từ môi trường nọ sang môi trường kia, thì sóng nước cũng sẽ di chuyển theo một độ sâu khác nhau.

Về hiện tượng khúc xạ ánh sáng đã được nêu rõ trong định luật Snell. Ông phát biểu: Với trường hợp cặp môi trường, một sóng sẽ có một tần số duy nhất. Theo đó thì tỷ lệ sin của góc tới và góc khúc xạ, sẽ tương đương với tỷ số của vận tốc pha bên trong hai môi trường. Bên cạnh đó thì chúng còn tương đương với chiết suất tương đối của hai môi trường này.

>>> Giải thích hiện tượng sấm sét, tia chớp là gì?

2.3. Tỷ số chiết suất của môi trường

Ta có i được xem là góc giữa tia sáng, do vậy tia đi từ môi trường một đến mặt phẳng phân cách và pháp tuyến mặt phân cách của hai môi trường. Còn r được xem là góc giữa tia sáng đi từ mặt phân cách ra đến môi trường hai với pháp tuyến. Trong đó, n1 là chiết suất của môi trường 1, và n2 là chiết suất của môi trường 2.

Như vậy thì ta sẽ có công thức sau: Sin(i)/Sin(r)=n2/n1. 

Công thức đó được áp dụng trong nhiều bài tập về hiện tượng khúc xạ ánh sáng. Do vậy, bạn hãy ghi nhớ thật kỹ để áp dụng khi giải bài tập nhé.

Tỷ số đó sẽ không thay đổi, mà chúng phụ thuộc vào bản chất của hai môi trường. Đó được xem là chiết suất tỷ đối trong môi trường chứa tia khúc xạ trong môi trường chứa tia tới. Nói cách khác, môi trường 2 so với môi trường 1, nếu tỷ số lớn hơn 1 thì có thể hiểu là góc khúc xạ nhỏ hơn so với góc tới. Điều này đồng nghĩa với việc môi trường 2 chiết quang hơn so với môi trường 1. Nếu như tỷ số này nhỏ hơn 1 thì ta sẽ nhận được điều ngược lại. Thường góc khúc xạ sẽ lớn hơn so với góc tới. Bởi vậy, môi trường 2 sẽ chiết quang kém hơn so với môi trường 1.

Bài viết trên đây tổng hợp thông tin về tia khúc xạ là gì và những thông tin liên quan. Đừng quên theo dõi bài viết tiếp theo để cập nhật kiến thức hữu ích khác nhé. Chúc bạn thành công!