Bài 27. Phản xạ toàn phần

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH
Giáo viên: Nguyễn Thị Minh Nguyệt
Trường: THPT Lương Tài 2.
Kiểm tra bài cũ.
Thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần? Nêu điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần?
Tóm tắt lí thuyết:
* Hiện tượng: ánh sáng truyền từ môi trường 1(n1) sang môi trường 2(n2)
- n2 > n1 thì luôn có tia khúc xạ:
rmax = igh: Góc khúc xạ giới hạn với sinigh = n1/n2.
- n2 < n1: i < igh Có hiện tượng khúc xạ.
i > igh Mọi tia sáng đều bị phản xạ.
Không có tia khúc xạ.
- Điều kiện có phản xạ toàn phần:
n2 < n1.
i ≥ igh. Với sinigh= n2/n1.
Tiết 69: BÀI TẬP PHẢN XẠ TOÀN PHẦN.
Bài tập tự luận
Bài 1: Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất n1.
Phần vỏ bọc có chiết suất n2 ( ).Chùm sáng tới hội
tụ ở mặt trước của sợi với góc α (hình vẽ).
a. Tìm điều kiện cho góc hội tụ α của chùm sáng để nó đi được trong ống.
b. Xác định mối quan hệ giữa n1 và n2 để mọi tia sáng tới đều truyền được trong ống?

Bài 2: Cho một khối thuỷ tinh dạng bán cầu có bán kính R,
chiết suất 1,5 đặt trong không khí. Chiếu thẳng góc tới mặt phẳng
của bán cầu một tia sáng SI.
a. Điểm tới I cách tâm O của khối bán cầu là R/2. Xác định
đường đi của tia sáng qua bán cầu.
b. Điểm tới I ở trong vùng nào thì không có tia sáng đi qua mặt cầu của bán cầu?

Bài 3: Một miếng gỗ mỏng hình tròn, bán kính 4cm. Ở tâm O cắm thẳng góc một đinh OA. Thả miếng gỗ nổi trong một chậu nước có chiết suất n = 1,33. Đinh OA ở trong nước.Mắt đặt trong không khí và quan sát đầu A của đinh qua mép tấm gỗ.
a. Cho OA = 6cm. Mắt thấy đầu A cách mặt nước bao nhiêu?
b. Tìm chiều dài lớn nhất của OA để mắt không thấy đầu A của đinh.
c. Thay nước bằng một chất lỏng có chiết suất n’. Khi giảm chiều dài OA của đinh tới 3,2cm thì mắt không thấy được đầu A của đinh nữa. Tính n’?

a. Tại I :
Tại J:
Để tia sáng truyền được trong ống
Mà
b. Để mọi tia sáng truyền được trong ống
Vì
Bài 1:
a. Tia tới SI truyền thẳng qua mặt AB gặp mặt cầu J dưới góc tới i . Ta có :
i < igh, vậy tại J có tia khúc
xạ với góc khúc xạ r = 480 35’
b. Điểm tới I càng xa tâm O thì i càng tăng. Gọi I1 là vị trí của I khi i = igh. Ta có:
Mà:
Để không có tia ló ra khỏi mặt cầu thì I nằm ngoài I1I2 với OI1 = OI2=2R/3.
Bài 2:
b. Mắt không thấy đầu A khi tia sáng từ A tới mặt nước tại N xảy ra phản xạ toàn phần. Với .

Ta có i ≥ ighvà OA = R/tani
OAmax= R/ tanigh =4/tan48045’ = 3,5 cm
a.Tia sáng từ A truyền tới N dưới góc tới i.
OA’ = OA.tani/tanr = 6.tan33041’/tan47032’= 3,66(cm).
c. Áp dụng kết quả ý (b) : tanigh’ = R/OA2 = 4/3,2
igh’ = 51020’.
Mà sinigh’ = 1/n’ n’ = 1/ sin igh’ = 1/sin51020’ = 1,28.
Bài 3:
Câu hỏi trắc nghiệm.
Câu 1:
Khi ánh sáng truyền từ môi trường thuỷ tinh (n1=1,52) sang môi trường nước (n2 = 1,33). Góc giới hạn phản xạ toàn phần là:
A. 620.
B. 610.
C. 48030’.
D. Giá trị khác.
B
Câu 2.
Với ba môi trường (I), (II) và (III) từng đôi một có thể tạo thành lưỡng chất phẳng. Với cùng góc tới:
Nếu ánh sáng đi từ (I) sang (II) thì góc khúc xạ là 300.
Nếu ánh sáng đi từ (I) sang (III) thì góc khúc xạ là 450.
Hai môi trường (II) và (III) môi trường nào chiết quang
hơn và góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa hai môi trường đó là bao nhiêu
n2 < n3; igh = 450
n2 > n3; igh = 420
n2 > n3; igh = 450
Không đủ điều kiện xác định.
C
Câu 3. Phát biểu nào sau đây về phản xạ toàn phần là không đúng?
Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm ánh sáng tới.
Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang.
Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.
Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bằng tỉ số giữa chiết suất của môi trường chiết quang kém với môi trường chiết quang hơn.
D
Câu 4. Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối chất trong suốt như hình vẽ. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó chiết suất n của khối trong suốt có giá trị như thế nào?
n
n <
n =
n > 1,5
A