Bài 27. Phản xạ toàn phần

CHÚC THẦY CÔ VÀ CÁC EM CÓ MỘT TIẾT LÀM VIỆC VUI VẺ VÀ THÀNH CÔNG
CHÀO MÙNG CÁC THẦY CÔ GIÁO CÙNG CÁC EM HỌC SINH
KIỂM TRA BÀI CŨ
Hãy phát biểu và viết biểu thức Định luật khúc xạ ánh sáng?
Cho biết khi nào góc khúc xạ nhỏ hơn, lớn hơn góc tới?
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Bài 45:
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
a. Góc khúc xạ giới hạn
rgh
i
r
N
N’
n1< n2
n2
Xét một tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2
Nếu n1 < n2:
Góc khúc xạ r lớn hay nhỏ hơn góc tới i?
r < i
Khi i tăng thì r cũng tăng, khi i = 900 thì r đạt giá trị lớn nhất là rgh.
Hãy tính rgh?
Nếu tăng i từ 0 đến 900 thì r thay đổi thế nào?
Vậy trong trường hợp n1 < n2 thì có khi nào tia khúc xạ không tồn tại không?
*Kết luận:
Trong trường hợp ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn, ta luôn luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai.
b. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
+.chiếu một chùm tia sáng đơn sắc hẹp SI từ môi trường 1 chiết quang hơn đến môi trường 2 kém chiết quang hơn
+Tại mặt phân cách 2 môi trường: một phần nhỏ tia sáng bị phản xạ phần còn lại khúc xạ đi vào môi trường 2
+ Khi i nhỏIK rất sáng,IR rất mờ
+ Tăng dần i  r cũng tăng và luôn luôn lớn hơn i, IK mờ dần, IR sáng dần
+ Khi i = igh r = 900, IK đi là là mặt phân cách và rất mờ, IR rất sáng
+ Khi i >igh tia IK không còn,toàn bộ SI bị phản xạ IR sáng như SI
Đó là HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN



i r






R
1
2
S
I
K
i i’
r
*Kết luận:
Khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn hơn góc giới hạn igh thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, trong đó tia sáng bị phản xạ hoàn toàn, không có tia khúc xạ

C.CÁC ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
- Tia sáng đi từ môi trường chiết quang đến môi trường kém chiết quang : n1 > n2
- Góc tới lớn hơn góc giới hạn : i > igh

d.GÓC GIỚI HẠN PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
- Khi i < igh xảy ra hiện tượng khúc xạ Sini/sinr = n2 /n1 với n1 > n2
- Khi: i = igh , r = 90o bắt đầu có phản xạ toàn phần:
 sinigh = n2/n1
- Nếu môi trường 2 là không khí: n2= 1sinigh =1/n
*ví dụ: ánh sáng chiếu từ Thuỷ tinh có n = 1,5 sang khôngkhí  igh =41o 48’

2. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
a.Sợi quang:
+ Cấu tạo: lõi bằng thủy tinh, hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1, được bao xung quanh bằng lớp vỏ có chiết suất n2< n1.
+ Tia sáng đi vào sợi bị phản xạ toàn phần nhiều lần liên tiếp ở mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ rồi đi ra ở đầu kia của sợi mà cường độ ánh sáng bị giảm không đáng kể.
+ Nhiều sợi ghép nhau thành bó gọi là cáp quang
+ Trong y học, cáp quang để nội soi.
+ Trong CNTT, cáp quang để truyền dữ liệu.
b.Giải thích m?t s?hiện tượng
* Aỏ ảnh Là hiện tượng quang học xảy ra trong khí quyển do sự phản xạ toàn phần của tia sáng trên mặt phân cách giữa lớp không khí lạnh (có chiết suất lớn) và lớp không khí nóng (có chiết suất nhỏ).
* Các ảo ảnh thường gặp:
n1
n3
n2
n4
Tia sáng truyền thẳng
Tia sáng bị khúc xạ khi đi qua các lớp không khí có chiết suất khác nhau
Người quan sát
Mặt đất
n5
- Xø nãng
Hình ảnh trên mặt đường vào những ngày nắng nóng
Vào một buổi trưa nắng một người
khi đứng trên ghềnh đá nhìn về phía một con tàu ta thấy
Có một con tàu khác đang “bay” trên bầu trời?
- Xứ lạnh
Ảnh con tàu hiện lên bầu trời
http://www.dantri.com.vn/chuyenla/2006/12/158747.vip
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
Kiến thức cơ bản cần nhớ
2. Các điều kiện để có hiên tượng phản xạ toàn phần
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
3. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
4. ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần.
Phản xạ toàn phần là hiện tượng khi tia sáng chiếu tới mặt phân cách của 2 môi trường trong suốt thì toàn bộ tia tới bị phản xạ không có tia khúc xạ (độ sáng tia phản xạ bằng độ sáng tia tới).
* Góc tới của tia sáng lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn của phản xạ toàn phần
* Tia sáng chiếu tới mặt phân cách của 2 môi trường trong suốt theo chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang hơn
* Góc giới hạn (igh)
b. Một số ứng dụng khác
a. Sợi quang học.
* sin igh= ( )(với n2< n1)
n2
n1
s
t
Câu hỏi và bài tập c?NG cố
Cõu1. Trong các trường hợp sau, trường hợp nào có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần ?
a. Tia sáng chiếu tới mặt phân cách giữa nước và không khí theo chiều từ không khí vào nước. Cho nnước=4/3, nkhông khí =1.
b. Tia sáng chiếu tới mặt phân cách giữa nước và không khí theo chiều từ nước ra không khí. Cho nnước=4/3, nkhông khí =1.
c. Tia sáng chiếu tới mặt phân cách giữa nước và thuỷ tinh theo chiều từ nước ra thuỷ tinh. Cho nnước=4/3, nthuỷ tinh =1,5.
d. Tia sáng chiếu tới mặt phân cách giữa không khí và thuỷ tinh theo chiều từ không khí vào thuỷ tinh. Cho n không khí =1, nthuỷ tinh =1,5.
b. Tia sáng chiếu tới mặt phân cách giữa nước và không khí theo chiều từ nước ra không khí. Cho nnước=4/3, nkhông khí =1.
CỦNG CỐ
Câu 2. Câu nào dưới đây Không đúng?
A. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần như bằng cường độ chùm sáng tới.
B. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn.
C. Khi chùm sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm sáng khúc xạ
D. Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
Chiếu một tia sáng từ thuỷ tinh ra không khí
a.tính góc ghpxtp khi ánh sáng chiếu từ thuỷ tinh ra không khí
b.vẽ đường đi tia sáng trong các trường hợp sau *Góc tới i=30o , i=45o ,i=60o
Bài tập về nhà
Làm các bài tập 3,4 SGK
Làm các bài tập 6.4 đến 6.6 SBT
Đọc BÀI ĐỌC THÊM trang 226 SGK