Bài 27. Phản xạ toàn phần

Lớp 11A5
TO OUR CLASS
Thế nào là hiện tuợng khúc xạ ánh sáng?Phát biểu và nêu biểu thức dạng đối xứng của định luật?
KIỂM TRA BÀI CŨ
CÂU 2 Chiếu một tia sáng từ nhựa (có n1 = 1,5) ra ngoài không khí (có n2 = 1). Xác định góc khúc xạ (nếu có) trong các trường hợp sau:
Góc tới i = 300
Góc tới i = 600
Ta có:
n1.sini = n2.sinr
a. Có i = 300  1,5.sin 300 = 1.sinr  r  500
b. Có i = 600  1,5.sin600 = 1.sinr  sinr  1,3
 Sinr > 1 Vô lí.
 Không có góc khúc xạ
 Khi ánh sáng truyền từ nhựa vào không khí, nghĩa là truyền từ một môi trường vào một môi trường chiết quang kém hơn thì không phải lúc nào cũng có tia khúc xạ. Vậy khi đó ở mặt phân cách giữa hai môi trường xảy ra hiện tượng gì?
Tiết 59.Bài 27:
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Hướng giải quyết: Xét truờng hợp tia sáng đi từ môi truờng có chiết quang hơn (khối nhựa trong suốt) sang môi truờng chiết quang kém (không khí)
n1 > n2
Thiết bị thí nghiệm:
- Khối nhựa trong suốt hình bán trụ
- Đèn laser
- Nguồn điện một chiều
- Dây nối
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2)
Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang hơn (n1) sang môi trường có chiết quang kém(n2).
Nhiệm vụ:
-Thay đổi góc tới i và quan sát xem có thời điểm nào tia khúc xạ bị mất đi hay không
-Tuơng quan độ lớn giữa góc tới và góc khúc xạ.
1. Thí nghiệm:
Nhận xét:
-Khi i tăng thì r cũng tăng và i-Khi i = igh nào đó thì tia khúc xạ rất mờ.
i > igh thì không tồn tại tia khúc xạ.
 i < igh : có tia khúc xạ
Kết quả thí nghiệm:
Dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng:
- n1sini = n2.sinr
Từ đó ta có: sini=n2/n1.sinr.
Do n1>n2 nên sinr > sini  r > i
-Từ biểu thức sini=n2/n1.sinr,
do rmax= 900 , sinrmax= 1 nên sinimax= n2/n1.
Giá trị imax = igh này gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần  sinigh= n2/n1
Biểu thức dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng?
Từ đó suy ra biểu thức của sini? So sánh độ lớn của i so với r?
Từ biểu thức của sini hãy suy ra giá trị lớn nhất của sini có thể đạt đựơc?

2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
Nếu i > igh thì:
 sin r = sini / n2/n1 = sini / sin igh > 1
sinr > 1  Vô lí  Không có tia khúc xạ
toàn bộ tia sáng đã bị phản xạ trở lại môi trường thứ nhất.
Và khi đó hiện tượng mà tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường tới, không hề có tia khúc xạ được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.
 i > igh : có phản xạ toàn phần.


Nếu i > igh thì sinr = ?
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
Khi đó hiện tượng này được gọi là hiện tượng gì?
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.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
Xét truờng hợp tia sáng đi từ môi truờng có chiết quang kém (không khí) sang môi truờng chiết quang hơn (khối nhựa trong suốt)
n1Kết quả thí nghiệm
-Góc khúc xạ r < i
i = 900  r = rgh  sinrgh = n1/n2 < 1
 Luôn có tia khúc xạ.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa:
2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
- Ánh sáng truyền từ môt môi truờng tới môi trường chiết quang kém hơn: n1 > n2
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i≥igh
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.
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
Sợi quang gồm hai phần chính:
Phần lõi làm bằng thuỷ tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1)
Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thuỷ tinh có chiết suất (n2) nhỏ hơn phần lõi
Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học
Quá trình truyền chùm tia sáng hẹp trong sợi quang
Chùm tia sáng hẹp đi vào
Chùm tia sáng hẹp đi ra
2. Công dụng
Cáp quang dùng để truyền thông tin do có nhiều ưu điểm: + Dung lượng tín hiệu lớn
+ Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển
+ Không bị nhiễu, bảo mật tốt
+ Không có rủi ro cháy
Cáp quang dùng để nội soi trong y học
2. Công dụng
B
A
C
I
j
C
I
A
B
Hình ảnh tham khảo
CỦNG CỐ
-Kết luận trường hợp ánh sáng truyền từ chiết quang hơn sang kém và ngược lại.
-Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần
-Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất 4/3 ra không khí. hỏi trong các góc tới sau: 300, 450, 600. với góc tới nào tia sáng bị phản xạ toàn phần?
Góc 450 và 600
Góc 300
Góc 450
Góc 600
A
B
C
D
1
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì:
Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r nhỏ hơn góc tới i.
Luôn có tia khúc xạ và góc khúc xạ r lớn hơn góc tới i.
Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i lớn hơn góc giới hạn PXTP.
Chỉ có tia khúc xạ khi góc tới i nhỏ hơn góc giới hạn PXTP.
A
B
C
D
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
2
Thank you for your attention