Giải Thí nghiệm 3 trang 28 SGK Khoa học tự nhiên 9
Đề bài
Thí nghiệm 3: Khảo sát phương của tia khúc xạ
Chuẩn bị:
– Bản bán trụ bằng thuỷ tinh trong suốt;
– Một tấm xốp mỏng có gắn bảng chia độ;
– Bốn chiếc đinh ghim giống nhau;
– Một tấm nhựa phẳng.
Tiến hành:
– Bố trí thí nghiệm như Hình 5.4.
– Cắm các đinh ghim tại O và A để xác định pháp tuyến OA.
– Cắm đinh ghim ở B để xác định tia tới là BO.
Lưu ý: Để các đinh ghim ở O, A, B sao cho mũ đinh có chiều cao bằng $\frac{1}{2}$ bề dày bản bán trụ thuỷ tinh. Khi đó mặt phẳng tới đi qua ba đầu đinh ghim ở O, A, B song song với tấm xốp.
– Đặt mắt để nhìn vào mặt phẳng của bản bán trụ sao cho đầu mũ đinh ghim ở O che khuất ảnh đầu mũ đinh ghim ở B.
– Cắm đinh ghim ở C trên đường truyền sáng từ O tới mắt sao cho đầu mũ đinh ghim ở C che khuất ảnh đầu đinh ghim ở B và O. Khi đó tia khúc xạ sẽ là tia OC.
– Bỏ bản bán trụ thuỷ tinh ra, dùng tấm nhựa phẳng để kiểm tra các tia BO, OA, OC có đồng phẳng hay không?
Trả lời câu hỏi sau:
Kết quả thí nghiệm cho thấy tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng nào?
Mô tả hình bằng lời
Hình 5.4: Thí nghiệm tìm mặt phẳng chứa tia khúc xạ. Một bản bán trụ thuỷ tinh đặt trên tấm xốp có bảng chia độ tròn, bên dưới là tấm nhựa phẳng. Tâm bảng chia độ là điểm O. Các đinh ghim A (trên pháp tuyến OA), B (xác định tia tới BO) và C (xác định tia khúc xạ OC) được cắm quanh mép; đường nét đứt màu đỏ biểu diễn đường truyền tia sáng từ B qua O tới C.
Lời giải
Phân tích kết quả thí nghiệm:
Sau khi bỏ bản bán trụ thuỷ tinh ra và dùng tấm nhựa phẳng để kiểm tra, ta thấy ba vị trí đinh ghim ở B, O, C cùng với pháp tuyến OA đều nằm trên một mặt phẳng — chúng đồng phẳng.
- Đinh ghim ở B và O xác định tia tới BO.
- Đinh ghim ở O và A xác định pháp tuyến OA tại điểm tới O.
- Đinh ghim ở C xác định tia khúc xạ OC.
Vì các đinh ghim ở O, A, B được cắm sao cho mũ đinh có chiều cao bằng $\frac{1}{2}$ bề dày bản bán trụ nên mặt phẳng đi qua ba đầu đinh song song với tấm xốp; khi cắm thêm đinh C che khuất ảnh của B và O thì C cũng nằm trên mặt phẳng đó.
Kết luận:
Tia khúc xạ OC nằm trong mặt phẳng tới — tức là mặt phẳng chứa tia tới BO và pháp tuyến OA tại điểm tới O. Nói cách khác, tia tới, tia khúc xạ và pháp tuyến tại điểm tới luôn cùng nằm trong một mặt phẳng (ba tia BO, OA, OC đồng phẳng).
Đáp số
Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.