Bài 45. Phản xạ toàn phần

XIN CHAØO
CAÙC BAÏN
1.Hiện tượng
phản xạ toàn phần
a) Góc khúc xạ giới hạn
S1
N
S2
S3
i
I
n1
n2
R1
R2
R3
igh
r
Sự khúc xạ của ánh sáng khi tới mặt phân cách 2 môi trường (n1< n2)
Định luật khúc xạ:
n1sini = n2sinr
Nếu n1 < n2, ta có i > r.

Góc i có thể lấy các giá trị từ 00 đến 900


Khi i = 900 thì r = igh, được tính như sau:
n1.sin900 = n2.sinigh


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.
sinigh =
n1
n2
b) Sự phản xạ toàn phần
Xét tia sáng đi từ môi trường có chiết suất n1 sang một môi trường có chiết suất n2 nhỏ hơn ta có:
r > i (góc khúc xạ lớn hơn góc tới)
Góc tới i tăng dần thì góc khúc xạ r cũng tăng dần và r < i


S
R
I
R’
n1
n2
i i
igh
r
Sự khúc xạ và phản xạ của tia sáng khi tới mặt phân cách hai môi trường (n1 > n2)

Khi r đạt giá trị lớn nhất là 900 thì góc tới i cũng có trị lớn nhất là igh. Ta có:
n1.sinigh = n2.sin900 = n2.
Suy ra:
sinigh =
n2
n1
Nếu góc tới i lớn hơn igh, toàn bộ ánh sáng sẽ bị phản xạ, không có tia khúc xạ vào môi trường thứ hai (vì không thể xảy ra trường hợp r > 900)
Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần
S
n1
n2
I
R’
igh
Tuy nhiên, về điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, ta vẫn nói là i > igh, dấu " = " hiểu theo nghĩa là trường hợp giới hạn.
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 mọi tia sáng đều bị phản xạ, không có tia khúc xạ.
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần
Sợi quang
- có lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1, được bao bởi lớp vỏ chiết suất n2 < n1
M
N
S
I
I1
I2
Lớp vỏ n2
Lõi n1
Ánh sáng được dẫn qua sợi quang do hiện tượng phản xạ toàn phần
Ảnh ảo của chiếc xe trên mặt đường
Sợi cáp quang
Nguyeãn Tröôøng Nguyeân
Đào Xuân Bách