Bài 27. Phản xạ toàn phần

1
CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM !
KIỂM TRA KIẾN THỨC
Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia
tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so
với tia tới.
Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số
giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr)
luôn không đổi: sini/sinr = hằng số
Công thức định luật khúc xạ ánh sáng dạng đối xứng: n1 sini = n2 sinr



2
Nêu định luật khúc xạ ánh sáng? Công thức định luật khúc xạ dạng đối xứng?
KIỂM TRA KIẾN THỨC
3
Một tia sáng chiếu từ thủy tinh có chiếc suất n= ra môi trường không khí. Xác định góc khúc xạ trong các trường hợp góc tới i lần lượt là: 30o 60o
4
ĐÁP ÁN:
a/ r = 45o


b/ sin r > 1 không xác định được góc r

5
ĐẶT VẤN ĐỀ:


Tại sao khi tăng góc tới lên bằng 60 thì ta không tính được góc khúc xạ?
Ta đã biết một tia sáng khi tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt sẽ bị khúc xạ và đi vào môi trường thứ 2. Có phải lúc nào cũng xảy ra trường hợp này không?

6

Giữa trưa, trời nắng nóng, khi nhìn xuống mặc đường nhựa như có nước soi bóng các phương tiện giao thông mặc dù mặt đường rất khô ráo! Hiện tượng gì đã diễn ra?
7
BÀI 27
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2)
 Ta cho một chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí với các dụng cụ bố trí theo sơ đồ bên.
8
1. Thí Nghiệm
9
20
30
Giới hạn
>igh
Khi thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới (thay đổi góc tới i)
Em hãy quan sát chùm tia phản xạ và khúc xạ. Nhận xét về độ sáng của tia phản xạ và tia khúc xạ so với tia tới ?
10
KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
11
Nhận xét
Khi truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn, với góc tới i>igh thì chỉ có tia phản xạ, không còn tia khúc xạ.



Vậy góc tới igh là góc như thế nào và xác định bằng biểu thức nào?
12
 Khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) → r > i → tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn tia tới.
 Khi i↑ →r↑ và khi r =90° →i =igh.
Igh được gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần hay góc tới hạn.
sin igh =

 i > igh : Không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.
VÍ DỤ:




Giải:
Ta có: sinigh = n2/n1
→ sinigh = 1/1,5 = 0,67
→ igh = 41°48‘
13
Xác định góc tới hạn khi ánh sáng truyền từ thủy tinh n1 = 1,5 ra không khí n2 = 1.
14
Vậy hiện tượng phản xạ toàn phần được định nghĩa như thế nào và đặc điểm ra sao?
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ
toàn bộ tia sáng tới tại mặt phân cách giữa
hai môi trường trong suốt.

15
So sánh hiện tượng phản xạ thông thường (đã học ở
THCS) và hiện tượng phản xạ toàn phần?
 Phản xạ toàn phần:
Toàn bộ tia sáng
bị phản xạ trở lại
môi trường tới.
16
 Phản xạ thông
thường (phản xạ một phần):
1 phần tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường tới.
1 phần tia sáng khúc xạ sáng môi trường khác,tuân theo định luật khúc xạ.
17






18
Hiện tượng phản xạ toàn phần không phải lúc nào cũng có thể xảy ra. Vậy để xảy ra phản xạ toàn phần cần những điều kiện gì?
Ánh sáng truyền từ một môi trường vào môi trường chiết quang kém hơn.
n1> n2
 Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (góc tới hạn).
i ≥ igh
19
20
Giải thích lại trường hợp b phần kiểm tra bài cũ ta không xác định được góc khúc xạ.
Do i = 60o > igh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần, do đó không có tia khúc xạ đi vào môi trường 2
21
a. Cấu tạo
III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
22
23
b. Ưu điểm
Dung lượng tín hiệu lớn.
Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
Không bị nhiễu bởi các bức xạ bên ngoài.
Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện)
24
Trong lĩnh vực thông tin liên lạc
Trong lĩnh vực Y học
c. Công dụng
25
Trong lĩnh vực thông tin liên lạc
Hệ thống Mạng Internet trong 1 vùng
26
Trong lĩnh vực thông tin liên lạc
Hệ thống cáp quang xuyên Thái Bình Dương
27
Trong lĩnh vực thông tin liên lạc
Sơ đồ tuyến cáp cáp quang SMW3 còn lại duy nhất có tram cập bờ Việt Nam
28
Trong lĩnh vực thông tin liên lạc
Sợi cáp quang biển
29
Trong lĩnh vực Y học
Sử dụng cáp quang chế tạo dụng cụ y tế
30
Thiết bị nội so bằng
cáp quang
Trong lĩnh vực Y học
31
Trong lĩnh vực văn hóa nghệ thuật
Chế tạo sợi chiếu sáng, đồ chơi bằng cáp quang
32
Trang trí cột đèn, lễ hội và các điểm văn hóa du lịch
Trong lĩnh vực văn hóa nghệ thuật
IV: CỦNG CỐ
1.Hiện tượng phản xạ toàn phần: hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
2.Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
Ánh sáng truyền từ một môi trường vào môi trường chiết quang hơn: n1>n2
Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: i≥igh

33
3.Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
Góc giới hạn phản xạ toàn phần (góc tới hạn) igh: là góc tới để góc khúc xạ bằng 90°, khi đó bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
sinigh=n2/n1 (n2>n1)
4.Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần:
Cáp quang
Một số ứng dụng khác.

34
35
GiẢI THÍCH VẤN ĐỀ ĐẦU BÀI
Hiện tượng ảo tượng (lúc trời nắng đi trên đường nhựa khô ráo, nhưng nhìn từ xa có vẻ ướt nước), hiện tượng ảo ảnh
Các hiện tượng này được giải thích là do các tia sáng bị phản xạ toàn phần trên các lớp không khí có chiếc suất biến thiên liên tục (do nhiệt độ các lớp không khí sát nhau là khác nhau) đi vào mắt
1. Khi có tia khúc xạ truyền gần sát mặt phân cách hai môi trường trong suốt thì có thể kết luận
2. Phản xạ toàn phần và phản xạ thông thường giống nhau ở đặc điểm sau:
3. Nếu có phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ môi trường 1 vào môi trường 2 thì có thể kết luận
4. Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn và góc tới lớn hơn góc giới hạn là
A) Cả hai hiên tượng đều tuân theo định luật phản xạ ánh sáng.
B) Không thể có phản xạ toàn phần khi đảo chiều truyền ánh sáng.
C) Điều kiện để có phản xạ toàn phần.
D) Góc tới có giá trị coi như bằng góc giới hạn igh.
E) Luôn xảy ra không cần điều kiện về chiết suất.
Câu 1: Ghép mỗi nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải:

Đáp án: 1 – D; 2 – A; 3 – B; 4 - C
BÀI TẬP
Chọn cụm từ thích hợp điền vào các chỗ trống cho hợp nghĩa:
“ Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tại sáng truyền theo chiều từ môi trường …….. sang môi trường ………… và góc tới phải…………góc giới hạn phản xạ toàn phần”
A. Kém chiết quang, chiết quang hơn, lớn hơn.
B. Kém chiết quang, chiết quang hơn, nhỏ hơn hoặc bằng.
C. Chiết quang hơn, kém chiết quang, lớn hơn hoặc bằng.
D. Chiết quang hơn, kém chiết quang, nhỏ hơn hoặc bằng.
Câu 2
38
NHIỆM VỤ VỀ NHÀ
+ Bài tập SGK
+ Bài tập trong SBT.
+ Ôn tập lại các kiến thức về khúc xạ và phản xạ toàn phần để chuẩn bị cho bài sau.
+ Xem trước chương VII: Mắt và các dụng cụ quang học, Bài 28. Lăng kính.
Chúc các em sức khỏe
và học tập tốt!