Bài 27. Phản xạ toàn phần

Tiết 53 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2):
1. Thí nghiệm :
Kết quả :
Góc tới
Chùm tia khúc xạ
Chùm tia phản xạ


















Nhỏ

+ Lệch xa pháp tuyến hơn tia tới.
+ Rất sáng.
Rất mờ

Có giá trị
đặc biệt igh
+ Gần như sát mặt phân cách.
+ Rất mờ.
Rất sáng.

Có giá trị
lớn hơn igh
+ Không còn.

Rất sáng.

Tiết 53 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn.
1. Thí nghiệm :
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần :
Khi i = igh thì r = 900. igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần.
Với n1 : chiết suất môi trường tới.
n2 : chiết suất môi trường khúc xạ. (n1 < n2).
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần :
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.
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần :
+ Ánh sáng truyền từ một môi trường có chiết suất n1 đến môi trường chiết quang kém hơn có chiết suất n2. n1 > n2.
+ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn.
Tiết 53 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Tiết 53 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần : cáp quang.
1. Cấu tạo :
+ Phần lõi : trong suốt, bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất n1 lớn.
+ Phần vỏ bọc : trong suốt, bằng thủy tinh, có chiết suất n2 < n1.
2. Công dụng :
+ Truyền thông tin. Ưu điểm hơn cáp đồng :
-Dung lượng tín hiệụ lớn.
-Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
-Không bị nhiễu bỡi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt.
-Không có rủi ro cháy.
+ Nội soi trong y học.
Bài tập ví dụ :
Có hai tia sáng song song nhau truyền trong nước, tia (1) gặp mặt thoáng của nước. Tia (2) gặp một bản thuỷ tinh hai mặt song song, đặt sát mặt nước (hình vẽ)
Nếu tia (1) phản xạ toàn phần thì tia
(2) có ló ra không khí được không ?
Giải :
+ Tia (1) phản xạ toàn phần nên :
+ Xét tia (2) khúc xạ vào thuỷ tinh ta có :
nsini = n’sinr hay
+Tia này tới mặt phân cách với không khí
với góc tới r :
i
r
r
Giải :
+ Tia (1) phản xạ toàn phần nên :
+ Xét tia (2) khúc xạ vào thuỷ tinh ta có :
nsini = n’sinr hay
+ Tia này tới mặt phân cách với không khí
với góc tới là r :

Suy ra
Vậy tia (2) phản xạ toàn phần tại mặt phân cách thuỷ tin và không khí, không khúc xạ ra không khí được.
(góc giới hạn giữa thuỷ tinh và không khí)
r
r
i
Câu hỏi trắc nghiệm :
Câu 1 : Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì :
A. môi trường khúc xạ phải chiết quang hơn môi trường tới.
B. môi trường tới phải chiết quang hơn môi trường khúc xạ.
C. góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.
D. cả hai điều kiện B và C.
Câu 2 : Một tia sáng truyền từ môi trường có chiếc suất
vào môi trường khác có chiếc suất n2 chưa biết. Để tia sáng tới gặp mặt phân cách hai môi trường dưới góc tới lớn hơn hoặc bằng 600 sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì chiết suất n phải thoả mãn điều kiện :
A.
B.
C.
A.