Bài 45. Phản xạ toàn phần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG
Bộ môn: Vật lý
CHƯƠNG VI. KHÚC XẠ ÁNH SÁNG
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Sinh viên: Đỗ Hoài Thanh
Lớp : DH6L
CÂU HỎI KiỂM TRA
2. Tính góc khúc xạ với n1= , n2 = 1. Ứng với các trường hợp sau:
i = 0 0
b. i = 300
i = 450
d. i = 600
n1
n2
1. Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng?
Dựa vào công thức định luật khúc xạ ta có:
S
I
R
K
n1
n2
b) Với i = 30 0 => r = 45 0
c) Với i = 45 0 => r = 90 0
a) Với i = 0 0 => r = 00 tia sáng truyền thẳng
GỢI Ý TRẢ LỜI
+ Tính góc khúc xạ:
+ Kết quả:
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Mục tiêu bài học

Hiểu được thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần
Khi nào thì xảy ra phản xạ toàn phần
Giải được một số bài tập về phản xạ toàn phần
Giải thích được một số hiện tượng trong tự nhiên
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Sự truyền ánh sáng
vào môi trường
chiết quang kém hơn
HIỆN TƯỢNG
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Góc giới
hạn phản
xạ toàn phần
Thí nghiệm
Định nghĩa
Điều kiện
Để có
Phản xạ
toàn phần
Ứng dụng
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I- Sự truyền ánh sáng vào môi trường
chiết quang kém hơn ( n1>n2)
1. Thí nghiệm:
+ Dụng cụ:
Bán trụ bằng thủy tinh (n1) đặt trong không khí (n2) với n1> n2
+ Tiến hành:
Chiếu chùm tia sáng hẹp, song
song SI vào mặt trụ theo hướng
bán kính IO. Ban đầu cho góc tới
nhỏ, sau đó tăng dần góc tới.
I
S
R
K
i
r
i’
n1
n2
Quan sát thí nghiệm 1
=> Ánh sáng truyền thẳng đến O,
Một phần bị phản xạ trở lại, một
phần bị khúc xạ ra ngoài không khí
Hãy mô tả đường đi của chùm tia sáng qua bán trụ?
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
+ Nhận xét kết quả thí nghiệm:
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
gh
+ Khi tia sáng bị khúc xạ ở mặt
phân cách giữa hai môi trường, ta
có: n1sini = n2sinr
Suy ra:
+ Vì n1>n2 => r>i
+ Khi góc i tăng thì góc r cũng tăng (r>i).
Do đó, khi r đạt cực đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là
góc giới hạn phản xạ toàn phần
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Khi đó ta có: n1Sinigh = n2Sin900
Suy ra:
+ Với i>igh thì không tìm thấy r, nghĩa là không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách.
Đó chính là hiện tượng phản xạ toàn phần
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
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:
a. Thí nghiệm:
Chiếu tia sáng từ không khí vào mặt đáy của bán trụ (nằm trong mặt phẳng tiết diện, nkkQuan sát thí nghiệm 2
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Không có
phản xạ
toàn phần
Trường hợp nào sau đây có thể có hiện tượng phản xạ toàn phần:
1. Ánh sáng từ môi trường trong suốt chiết quang kém hơn hướng sang môi trường trong suốt chiết quang hơn.
3. Cả hai trương hợp trên.
2. Ánh sáng từ môi trường trong suốt chiết quang hơn hướng sang môi trường trong suốt chiết quang kém hơn.
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
b. Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
* Ánh sáng truyền theo chiều từ môi trường trong
suốt chiết quang hơn sang môi trường trong suốt
chiết quang kém hơn ( n1 > n2 )
* Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ
toàn phần( i ≥ igh )
(Thỏa mãn đồng thời hai điều kiện)
a) igh = 300
b) igh = 600
c) igh = 420
d) igh = 450
*Bài tập ví dụ:
Áp dụng công thức:
Chiếu một chùm tia sáng hẹp từ môi trường có chiết suất n1= hướng ra không khí (n2=1). Góc giới hạn phản xạ toàn phần là kết quả nào trong các đáp án sau đây:
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
III- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:
1. Lăng kính phản xạ toàn phần:
+ Cấu tạo: Là một khối thủy tinh trong suốt hình lăng trụ
đứng có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân, mặt
bên nhẵn (có igh khoảng 420)
A




B C
A




B C
+ Dùng thay gương phẳng trong các dụng cụ quang học: ống nhòm, kính tiềm vọng, trắc viễn kế…
B


A C
Mắt
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2. Sợi quang học:
+ Cấu tạo: Là sợi dây bằng chất trong suốt dễ uốn có
thành nhẵn, dạng hình trụ có chiết suất lớn.


III- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:
1. Lăng kính phản xạ toàn phần:
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Sợi quang học
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Ứng dụng trong công nghệ thông tin liên lạc, trong y tế...
2. Sợi quang học:
+ Cấu tạo: Là sợi dây bằng chất trong suốt dễ uốn có
thành nhẵn, dạng hình trụ có chiết suất lớn.
II- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:
1. Lăng kính phản xạ toàn phần:
§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Nội dung chính của bài học
* Hiện tượng 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
* Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
* Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
n1>n2 i ≥ igh
* ứng dụng:
+ Lăng kính phản xạ toàn phần
+ Sợi quang học…
Cảm ơn Thầy và các bạn đã
quan tâm theo dõi
Trân trọng kính chào!!!