Bài 27. Phản xạ toàn phần

Lớp 11C
Thi đua dạy tốt - Học tốt
TRƯỜNG THPT NGUYỄN VIẾT XUÂN
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 Gọi n1 và n2 là chiết suất tuyệt đối của hai môi trường. Mệnh đề nào sau đây là đúng:
D. A và C đúng.
C. Chiết suất tuyệt đối của các môi trường trong
suốt tỉ lệ thuận với vận tốc truyền của ánh sáng
trong các môi trường đó.
B. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường
1 xác định bằng tỉ số n2/n1.
A. Chiết suất tỉ đối của môi trường 2 đối với môi trường 1 xác định bằng tỉ số n1/n2.
Ta đã biết một tia sáng khi đến mặt phân cách sẽ khúc xạ vào môi truờng thứ hai.Vậy có truờng hợp nào tia sáng không đi vào môi trường thứ hai không?
Tiết 68.Bài 45:
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Hứơng giải quyết: Xét tia sáng từ môi truờng có chiết suất n1 sang môi truờng có chiết suất n2 mà n1Thiết bị thí nghiệm:
-Bản thủy tinh bán nguyệt
-Đèn laser
-Nguồn điện một chiều
-Dây nối
Xét truờng hợp tia sáng đi từ môi truờng chiết quang kém có chiết quang kém (không khí) sang môi truờng chiết quang hơn (thủy tinh)
n1I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
a.Thí nghiệm
Mục đích thí nghiệm:
Khảo sát đường truyền của tia sáng từ môi trường chiết quang kém sang môi trường có chiết quang hơn
Nhiệm vụ:
-Thay đổi góc tới i lại từ 00  900 và quan sát xem tia khúc xạ có bị mất đi hay không
-Tuơng quan độ lớn giữa góc tới và góc khúc xạ , góc khúc xạ tăng được đến giá trị lớn nhất là 900 hay không hay chỉ đến một giá trị nào đó rồi dừng lại
Nhận xét xem góc i và r nhận giá trị trong khoảng nào?
Tiến hành thí nghiệm
I
n1
n2
S3
R3
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
a.Thí nghiệm
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
Kết quả thí nghiệm
-Luôn có tia khúc xạ
-Góc khúc xạ r>i
-r tăng đến một góc giới hạn
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
a.Thí nghiệm
Giải thích
-sini.n1=sinr.n2
Từ đó ta có: sinr=n1/n2.sini.
Do n1-Từ biểu thức sinr=n1/n2.sini,
do imax=900 , sinimax=1 nên sinrmax=n1/n2.
Giá trị rmax này gọi là góc khúc xạ giới hạn
Phát biểu dạng đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng?
Từ đó suy ra biểu thức của sinr?So sánh độ lớn của i so với r?
Góc r đạt giá trị lớn nhất khi nào và giá trị đó bằng bao nhiêu?
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
b.Kết luận
Kết luận
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang kém (n1) sang môi trường chiết quang hơn (n2):
-Luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai
-Góc khúc xạ r>i
-r tăng đến một góc giới hạn mà sinrgh=n1/n2
Xét trường hợp thứ hai tia sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (thủy tinh) sang môi truờng chiết quang kém (không khí) 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 lại từ 00  900 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
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
a.Thí nghiệm
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
Tiến hành thí nghiệm:
*
i
r
igh
N
N’
n2
n1> n2
r = 900
Kết quả thí nghiệm:
-Khi i tăng thì r cũng tăng và i-Khi i=igh nào đó thì tia khúc xạ biến mất
-i>igh thì cũng không tồn tại tia khúc xạ
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
a.Thí nghiệm
Giải thích
-sini.n1=sinr.n2
Từ đó ta có: sini=n2/n1.sinr.
Do n1>n2 nên sini-Từ biểu thức sini=n2/n1.sinr,
do rmax=900 , sinrmax=1 nên sinimax=n2/n1.
Giá trị imax này gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần
Phát biểu 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?
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
B.Kết luận
Kết luận
Khi ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (n1) sang môi trường chiết quang kém (n2):
- i -i≥igh thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần trong đó sinigh=n2/n1
Định nghĩa hiện tuợng phản xạ toàn phần
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xẩy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
I.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
B.Kết luận
Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần
-Ánh sáng truyền từ môi truờng chiết quang hơn (n1) sang môi trường chiết quang kém (n2)
-Góc tới i thỏa mãn i≥igh trong đó sinigh=n2/n1
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B,GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: SỢI QUANG
1. Cấu tạo
Mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.
I
J
k
r
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
III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: SỢI QUANG
2. Công dụng
Cáp quang dùng để truyền thông tin do có nhiều ưu điểm: + Dung lượng tín hiêu lớn
+ Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển
+ Không bị nhiễu, bảo mật tốt
+ Không có rủi ro cháy
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B,GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
Cáp quang dùng để nội soi trong y học
III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: SỢI QUANG
2. Công dụng
I.HIỆN TUỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1.GÓC KHÚC XẠ GIỚI HẠN
A.THÍ NGHIỆM
B.GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
2.PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
A.THÍ NGHIỆM
B,GIẢI THÍCH
C.KẾT LUẬN
II .ỨNG DỤNG
-SỢI QUANG
B
A
C
I
j
C
I
A
B
CỦNG CỐ
-Nhắc lại kết luận của truờng hợp ánh sáng truyền từ chiết quang kém sang hơn
-Kết luận trường hợp ánh sáng truyền từ chiết quang hơn sang kém
-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
Đáp án: 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
Đáp án: D
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
2
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
Lưu ý:
-Phần Tiến hành thí nghiệm liên kết với phần mềm AG-PhyLabDemo nếu bạn chưa có thì down về cài ra và thực hiện liên kết lại.Phần đầu liên kết với bài khúc xạ ánh sáng, phần sau liên kết với bài phản xạ toàn phần
-Trước khi nối liên kết có thể làm thí nghiệm thật cho học sinh, nên dùng đèn laser còn đèn như giới thiệu trong phần mềm thực tế rất khó quan sát