Bài 45: Phản xạ toàn phần (chương trình mới)

Khúc xạ là hiện tuợng chùm tia sáng bị đổi phuơng đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi truờng truyền sáng Định luật: -Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới -Tia tới và tia khúc xạ nằm

VỀ DỰ GIỜ MÔN

VẬT LÝ

LỚP 11C

Thế nào là hiện tuợng khúc xạ ánh sáng?

Phát biểu và nêu biểu thức dạng đối xứng

của định luật?

?

Khúc xạ là hiện tuợng chùm tia sáng bị đổi phuơng đột ngột khi đi qua mặt phân cách hai môi truờng truyền sáng

Định luật: -Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới

-Tia tới và tia khúc xạ nằm hai bên pháp tuyến so với tia tới -sini.n1=sinr.n2

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?

Hứơng giải quyết: Xét tia sáng

từ môi truờng có chiết suất n1sang môi truờng có chiết suất n2

mà n1<n2 và nguợc lại

Thiết 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)

n1<n2

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?

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<n2 nên sinr<sinir<i -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?

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

-Khi i tăng thì r cũng tăng và i<r

-Khi i=igh nào đó thì tia khúc xạ

biến mất

-i>igh thì cũng không tồn tại tia

khúc xạ

Từ đó ta có: sini=n2/n1.sinr

Do n1>n2 nên sini<sinri<r -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?

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.

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

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

- Cáp quang dùng để nội soi trong y học

B

-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

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 450Góc 600

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.

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