BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn n1> n2... Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn n1> n2 * Dụng cụ thí nhiệm : Nguồn sáng: Đèn laze Thướt đo góc Khối

Bài 27:

NỘI DUNG

III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:Cáp quang

II Hiện tượng phản xạ toàn phần.

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

i i’

r

Câu hỏi: Khi góc tới i nhỏ

thì rút ra kết luận gì?

Khi góc tới i nhỏ thì:

- Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, rất sáng

- Chùm tia phản xạ rất mờ

n1

n2

1 Thí nghiệm

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

* Dụng cụ thí nhiệm :

Nguồn sáng: Đèn laze

Thướt đo góc

Khối bán trụ bằng nhựa

N

N’

I

S

S'

R

∗Tiến hành thí nghiệm:

Chiếu chùm tia sáng hẹp từ

nhựa trong suốt vào không khí

i i’

r

Câu hỏi: Khi góc tới i tăng

thì rút ra kết luận gì?

Khi góc tới i tăng => r tăng và r<i

Chùm tia khúc xạ mờ dần

Chùm tia phản xạ sáng dần

n1

n2

1 Thí nghiệm

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

N

N’

S

R S’

1 Thí nghiệm

igh

r

Câu hỏi: Khi góc tới i =

igh thì hiện tượng gì xảy

ra?

Khi góc i = i gh thì:

- Chùm tia khúc xạ gần như sát

mặt phân cách, rất mờ

- Chùm tia phản xạ rất sáng

i’

n1

n2

N

N’

R

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

1 Thí nghiệm

Câu hỏi:Nếu

tiếp tục tăng i

thì hiện

tượng gì sẽ

xảy ra?

Khi i > igh thì:

- Chùm tia khúc xạ không còn

- Chùm phản xạ rất sáng

n2

n1

S

N’

N

S’

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ

- Nhỏ

- Có giá trị

đặc biệt igh

- Có giá trị

lớn hơn igh

- Lệch xa pháp tuyến (so với tia tới)

- Rất sáng

- Gần như sát mặt phân cách

- Rất mờ

- Rất mờ

- Rất sáng

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn( n1> n2)

1 Thí nghiệm

Chiếu xiên góc chùm tia sáng hẹp từ nhựa trong suốt bán trụ vào không khí

2.Góc giới hạn phản xạ toàn

phần

- Khi i nhỏ

1

2 sin

n

n

igh =

- Khi i > igh, không còn tia khúc xạ Toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách Đây là hiện tượng phản xạ toàn phần

n1>n2, r > i

- Khi tăng góc tới i góc r cũng tăng(r>i) Khi r đạt đến giá trị cực đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần còn gọi là góc tới hạn

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.

∗ Người ta gọi phản xạ toàn phần là để phân biệt với

phản xạ một phần luôn xảy đi kèm với sự khúc xạ ánh sáng.

2 1

sini gh n

n

=

n 2 <n 1

i ≥ igh

2/ Điều kiện phản xạ toàn phần

- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi

trường chiết quang kém hơn

- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn

Với

II.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Trong thực tế có một số hiện tượng

liên quan đến hiện tượng phản xạ

toàn phần như: ảo tượng

- Đi trong sa mạc nhìn thấy nước

hoặc ốc đảo

- Trưa nắng nhìn đường nhựa từ xa

thấy có vẻ như đường

Kim cương nhìn sáng lóng

lánh do tia sáng bị phản xạ

toàn phần

III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:Cáp quang

1/Cấu tạo:

∗Cáp quang là bó sợi quang Mỗi sợi

quang là một dây trong suốt có tính

dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần

Sợi quang gồm 2 phần chính:

- Phần lõi trong suốt bằng thủy

tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n 1 )

- Phần vỏ bọc cũng trong suốt,

bằng thủy tinh có chiết suất n 2

(n 2 < n 1 )

Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt

phân cách giữa lõi và vỏ

Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc

bằng nhựa dẻo, tạo cho cáp quang độ

bền và độ dai cơ học

III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:Cáp quang

2/ Công dụng:

∗ Truyền thông tin:

-Dung lượng tín hiệu lớn.

-Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển,dễ

uốn

-Không bị nhiễu bởi các bức xạ

điện từ bên ngoài, bảo mật tốt.

-Không có rủi ro do cháy( vì

không có dòng điện)

∗ Dùng trong nội soi y học