Bài 27. Phản xạ toàn phần

Hình ảnh trên mặt đường vào những ngày nắng nóng , khô ráo, nhìn từ xa thì mặt đường có vẻ như ướt nước
Thành phố ảo: lần đầu tiên ảo ảnh xuất hiện trên vùng biển Penglai - vốn tọa lạc trên mỏm cận đông bán đảo Sơn Đông, Trung Quốc ngày 20/12/2006
Tiết 53: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
TIẾT 53 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
KIỂM TRA BÀI CŨ
1> Khúc xạ ánh sáng là gì ?
2> Định luật khúc xạ ánh sáng ?
3> Viết biểu thức định luật
khúc xạ ở dạng đối xứng ?
4> Vận dụng
Khi n1 > n2 thì tia khúc xạ lệch lại
gần hay ra xa pháp tuyến ?
Sin i/ sinr = n2 /n1 < 1
i < r
Tia khúc xạ lệch ra xa pháp tuyến
Khi ánh sáng truyền đến mặt phân cách hai môi trường trong suốt, ở đó xảy ra những hiện tượng quang học nào?
i
r
+ So sánh cường độ sáng của tia phản xạ so với tia tới
+ So sánh góc tới i với góc khúc xạ r
Chú ý sự thay đổi cường độ sáng của tia phản xạ và tia khúc xạ khi cho góc tới i tăng dần
Phản xạ toàn phần
i > igh
i < igh
igh
Chưa xảy ra phản xạ toàn phần
Bắt đầu xảy ra phản xạ toàn phần
Xảy ra phản xạ toàn phần
Kết quả thí nghiệm
- Lệch xa pháp tuyến
- Rất sáng
Rất mờ
- Gần sát mặt phân cách
- Rất mờ
Rất sáng
Không còn
Rất sáng (Phản xạ toàn phần)
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN (n1 > n2).
1> Thí nghiệm

+ r luôn lớn hơn i
+ Có thể xảy ra phản xạ toàn phần.
( Sách giáo khoa)


Hãy hoàn
thành C1?

C1:Vì tại mặt cong của bán trụ thì tia sáng tới có góc tới bằng 00.
2.Góc giới hạn phản xạ toàn phần.
-Từ ĐLKX AS: n1sini =n2sinr
suy ra sinr = n1 /n2 sini
Vi n1 > n2 môi trường (1) chiết quang hơn (2).
Vậy r > i .
-Tăng góc tới i, r cũng tăng (với r > i).
Khi r đạt giá trị cực đại r = 900 thì i đạt giá trị giới hạn.
Vậy, n1 sinigh = n2 sin 900 suy ra sinigh = n2 /n1
igh gọi là góc giới hạn của phản xạ toàn phần .

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
II. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG HƠN ( n1 < n2 )

So sánh góc tới i với góc khúc xạ r
Tia khúc xạ có biến mất được không?
+ r luôn nhỏ hơn i
+ Không thể xảy ra phản xạ toàn phần.
i
r
C2: Khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết
quang hơn thì:
- luôn có tia khúc xạ.
-i >r: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới.
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

III. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1> Định nghĩa
PXTP là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới ( không còn tia khúc xạ),xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
2> Địều kiện để có phản xạ toàn phần
Điều kiện cần ?
Ánh sáng từ môi trường nào sang môi trường nào?
+ Từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn : n1  n2 < n1
Điều kiện đủ ?
Giá trị của góc tới i ?
+ i > igh
Thế nào là PXTP và xảy ra ở đâu ?
n1
n3
n2
n4
Tia sáng truyền thẳng
Tia sáng bị khúc xạ khi đi qua các lớp không khí có chiết suất giảm dần
Mặt đất, mặt đường
n5
15
IV. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG.
1.Cấu tạo :
Lõi bằng thủy tinh siêu sạch chiết suất n1
Võ bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1
(Sách GK)

IV. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN : CÁP QUANG

2. Công dụng :
+ Trong CNTT, cáp quang để truyền dữ liệu.
+ Trong y học, cáp quang để nội soi.
Ưu điểm
Dung lượng tín hiệu lớn
Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
Không bị nhiễu
Không có rủi ro cháy
( vì không có dòng điện)
1> Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng
A.ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
B. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi gặp bề mặt nhẵn
C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
D. cu?ng d? s�ng b? gi?m khi truy?n qua m?t ph�n c�ch gi?a hai mơi tru?ng trong su?t.
TRẮC NGHIỆM CỦNG CỐ
2> Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra với hai điều kiện là
A. ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém hơn sang môi trường chiết quang hơn và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần;
B. ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần;
C ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém hơn sang môi trường chiết quang hơn và góc tới nhỏ hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần;
D. ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn và góc tới nhỏ hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.
3> Chiết suất của nước là 4/3, benzen là 1,5, thủy tinh flin là 1,8. Chỉ có thể xảy ra hiện tượng PXTP khi chiếu ánh sáng từ :
A. Nu?c v�o th?y tinh flin
B. Ch�n khơng v�o th?y tinh
C. Benzen v�o nu?c
D. Benzen v�o th?y tinh flin
Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN.
+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.
+Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
n2 < n1 và i > igh (sinigh = n2 /n1 )

+ Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn
phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi
trong Y học.
TIẾT HỌC KẾT THÚC
CHÚC CÁC EM LÀM BÀI TỐT
Câu 2: PXTP khác PX thông thường ở điểm nào?
-Trong PXTP, toàn bộ ánh sáng tới mặt phân
cách đều phản xạ trở lại môi trường tới, hoàn toàn
không có tia khúc xạ.
-Trong PXTT, chỉ có một phần chùm sáng phản
xạ trở lại môi trường tới, phần còn lại khúc xạ,
đi vào môi trường kia.

C4:Giải thích tại sao kim cương và pha lê sáng óng ánh? Người ta tạo ra nhiều mặt cho kim cương hay các vật bằng pha lê để làm gì?
TL:Vì ánh sáng chiếu vào và chúng bị PXTP liên tiếp bên trong rồi từ đó đi tới mắt ta. Nếu ta tạo ra nhiều mặt cho kim cương hay các vật bằng pha lê thì với nhiều mặt PXTP sẽ xảy ra nhiều lần PXTP liên tiếp, làm cho chúng càng óng ánh hơn.