Đo góc với pháp tuyến, không với mặt phân cách

Khi ánh sáng truyền xiên từ không khí vào nước, đường truyền bị đổi hướng ở mặt phân cách. Đó là **khúc xạ ánh sáng**.
Tại điểm tới I, dựng đường vuông góc với mặt phân cách: **pháp tuyến**. Góc giữa tia tới và pháp tuyến là góc tới $i$; góc giữa tia khúc xạ và pháp tuyến là góc khúc xạ $r$. Tia tới và tia khúc xạ nằm trong cùng mặt phẳng với pháp tuyến, ở hai phía của pháp tuyến.
Từ không khí vào nước, tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn: $r<i$. Từ nước ra không khí, khi có tia khúc xạ, tia lệch xa pháp tuyến hơn: $r>i$. Chiếu vuông góc mặt phân cách thì tia truyền thẳng, không bị gãy khúc.
Vì sao nhìn chiếc thìa trong nước như bị gãy?
Ánh sáng từ phần thìa chìm trong nước bị khúc xạ khi ra không khí rồi tới mắt. Mắt nhận ánh sáng theo hướng tia tới mắt nên thấy phần chìm ở vị trí khác vị trí thật. Chiếc thìa không gãy; đường truyền ánh sáng đã đổi hướng.
Trong thí nghiệm với bảng chia độ, cần đặt đúng điểm tới, xác định pháp tuyến rồi mới đọc góc. Không chiếu laser vào mắt hoặc nhìn trực tiếp nguồn sáng mạnh.
Bài luyện
Tia tới hợp với mặt nước nằm ngang một góc 30°. Góc tới, đo với pháp tuyến, bằng bao nhiêu?
30° là góc với mặt nước, không phải pháp tuyến.
Đúng: pháp tuyến vuông góc mặt nước.
90° là góc giữa mặt nước và pháp tuyến.
Góc tới không lấy bằng tổng 90° và 30°.
Lời giải
Pháp tuyến vuông góc mặt nước nên góc tới i = 90° − 30° = 60°. Chọn B.
Bài luyện
Tia sáng đi xiên từ không khí vào nước. So với góc tới, góc khúc xạ có đặc điểm gì?
Lệch xa pháp tuyến là chiều từ nước ra không khí khi còn tia khúc xạ.
Đi xiên giữa hai môi trường này thì tia đổi hướng.
Đúng: tia lệch gần pháp tuyến hơn.
Tia khúc xạ không chạy dọc mặt nước trong trường hợp này.
Lời giải
Nước có chiết suất lớn hơn không khí. Khi truyền xiên vào nước, tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn nên r < i. Chọn C.