Bài 27. Phản xạ toàn phần

Trường THPT Lê Quý Đôn
Lớp 11B
Môn : Vật Lý
Người soạn :
Bài 27:
Phản xạ toàn phần
Dụng cụ thí nghiệm:
Chùm tia laze.
Khối nhựa trong suốt hình bán trụ
Thước tròn chia độ.
Tiến hành thí nghiệm:
- Chiếu chùm tia sáng song song hẹp (coi như một tia sáng) từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí
I- Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn
1. Thí nghiệm
Thay đổi góc tới i từ 00 đến 900. Em hãy quan sát chùm tia khúc xạ và phản xạ, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ so với tia tới.
r
r
Khi i nhỏ, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ
r
r
- Khi i tăng, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ so với tia phản xạ.
Kết quả thí nghiệm:
2- Góc giới hạn phản xạ toàn phần
Khái niệm: góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất.
r
Vì n1 > n2 nên sinr > sini => r >i
n1.sini = n2.sinr suy ra sinr =
- Khi i tăng thì r cũng tăng ( r > i), khi r = 900 thì i = igh lúc đó tia phản xạ rất mờ tia khúc xạ rất sáng.
Ta có n1.sinigh = n2.sin900 suy ra:
Điều này phản ánh thực tế không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
Khi i > igh, nếu áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng , ta có:
 
II- Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Chú ý: Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ.
a) Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn
n1 > n2
b) Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:
 
Vẻ đẹp rực rỡ của kim cương

III- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
Bó sợi quang học
1- Cấu tạo
- Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.
- Cấu tạo của sợi quang thông thường
Hiện tượng phản xạ toàn phần trong cáp quang
I
J
k
r
Trong công nghệ thông tin
Truyền thông tin bằng cáp quang dưới nước
Trong nội soi y học
Trong nghệ thuật
Trong nghệ thuật
2- Công dụng
+ Dung lượng tín hiệu lớn.
+ Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
+ Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài,
bảo mật tốt.
+ Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện).
Nhược điểm
+ Nối cáp rất khó khăn, dây cáp dẫn càng thẳng càng tốt.
+ Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu cuối cao hơn so với cáp đồng
Ưu điểm
HẾT