Câu hỏi 3
Thí nghiệm 3 — Chiết suất của chất lỏng (30 điểm)
Khái niệm cơ bản — Định luật Snell: Định luật định lượng về khúc xạ, gọi là định luật Snell, được W. Snell, nhà thiên văn học và toán học Hà Lan, tìm ra vào năm 1621 theo phần giới thiệu của nguồn. Định luật được biểu diễn bởi
$$n_1\frac{B}{R_1}=n_2\frac{D}{R_2}.$$
Ở đây $n_1$ và $n_2$ lần lượt là chiết suất của môi trường chứa tia tới và môi trường chứa tia khúc xạ; $R_1$ và $R_2$ lần lượt là đường đi của tia tới và tia khúc xạ. $B$ và $D$ được chỉ trên Hình 3.1. Nguồn còn viết $n=BR_2/(DR_1)$.
Mục đích: Xác định chiết suất của chất lỏng. Chiết suất ảnh hưởng đến tốc độ ánh sáng trong vật liệu.
Vật liệu: Các chất lỏng gồm nước, dầu Telon, dầu cọ vàng.
Dụng cụ: Bút laser; thước; hộp nhựa; giấy; giấy kẻ ô.
Quy trình:
**1.** Đặt hộp nhựa lên giấy kẻ ô (xem Hình 3.1).
**2.** Đổ nước vào hộp nhựa.
**3.** Cố định vị trí bút rồi chiếu laser vào chất lỏng trong hộp. Đo $B$ và $R_1$, sau đó đo $D$ và $R_2$. Ghi số đo vào bảng dưới.
**4.** Sau khi xong, đổ chất lỏng ra, rồi lau hộp bằng khăn giấy ướt.
**5.** Lặp lại các bước 1, 2, 3 với các chất lỏng khác.
**6.** Tính chiết suất tỉ đối bằng công thức trong bảng.
| STT | Chất lỏng | $B$ (mm) | $R_1$ (mm) | $D$ (mm) | $R_2$ (mm) | Chiết suất tỉ đối $n_2/n_1=BR_2/(DR_1)$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | Nước | … | … | … | … | … |
| 2 | Dầu Telon | … | … | … | … | … |
| 3 | Dầu cọ vàng | … | … | … | … | … |
Trả lời các câu hỏi:
**1.** Chiết suất của không khí là $n_1$, bằng 1. Từ kết quả của em, có chiết suất nào nhỏ hơn chiết suất của không khí không?
**2.** Theo thí nghiệm của em, chất lỏng nào có chiết suất lớn nhất?
Chú thích hình: Light source / Laser pointer = nguồn sáng / bút laser; Figure 3.1 = Hình 3.1.
Khái niệm cơ bản — Định luật Snell: Định luật định lượng về khúc xạ, gọi là định luật Snell, được W. Snell, nhà thiên văn học và toán học Hà Lan, tìm ra vào năm 1621 theo phần giới thiệu của nguồn. Định luật được biểu diễn bởi
$$n_1\frac{B}{R_1}=n_2\frac{D}{R_2}.$$
Ở đây $n_1$ và $n_2$ lần lượt là chiết suất của môi trường chứa tia tới và môi trường chứa tia khúc xạ; $R_1$ và $R_2$ lần lượt là đường đi của tia tới và tia khúc xạ. $B$ và $D$ được chỉ trên Hình 3.1. Nguồn còn viết $n=BR_2/(DR_1)$.
Mục đích: Xác định chiết suất của chất lỏng. Chiết suất ảnh hưởng đến tốc độ ánh sáng trong vật liệu.
Vật liệu: Các chất lỏng gồm nước, dầu Telon, dầu cọ vàng.
Dụng cụ: Bút laser; thước; hộp nhựa; giấy; giấy kẻ ô.
Quy trình:
**1.** Đặt hộp nhựa lên giấy kẻ ô (xem Hình 3.1).
**2.** Đổ nước vào hộp nhựa.
**3.** Cố định vị trí bút rồi chiếu laser vào chất lỏng trong hộp. Đo $B$ và $R_1$, sau đó đo $D$ và $R_2$. Ghi số đo vào bảng dưới.
**4.** Sau khi xong, đổ chất lỏng ra, rồi lau hộp bằng khăn giấy ướt.
**5.** Lặp lại các bước 1, 2, 3 với các chất lỏng khác.
**6.** Tính chiết suất tỉ đối bằng công thức trong bảng.
| STT | Chất lỏng | $B$ (mm) | $R_1$ (mm) | $D$ (mm) | $R_2$ (mm) | Chiết suất tỉ đối $n_2/n_1=BR_2/(DR_1)$ |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | Nước | … | … | … | … | … |
| 2 | Dầu Telon | … | … | … | … | … |
| 3 | Dầu cọ vàng | … | … | … | … | … |
Trả lời các câu hỏi:
**1.** Chiết suất của không khí là $n_1$, bằng 1. Từ kết quả của em, có chiết suất nào nhỏ hơn chiết suất của không khí không?
**2.** Theo thí nghiệm của em, chất lỏng nào có chiết suất lớn nhất?
Chú thích hình: Light source / Laser pointer = nguồn sáng / bút laser; Figure 3.1 = Hình 3.1.