Bài giảng bài phản xạ toàn phần vật lý 11 (6)

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 Điều kiện Để có Phản xạ toàn phần Ứng dụng...

BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ

Bộ môn: Vật lý 11

CHƯƠNG VI KHÚC XẠ ÁNH SÁNG

§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

CÂU HỎI KiỂM TRA

I

s

= 1 Ứng với các trường hợp sau:

n1

n2

1 Phát biểu nội dung và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh

sáng?

2

Dựa vào công thức định luật khúc

S

I

R

K

n1

n2

1 1

2 21

n

1 n

n n

sinr

sini   

b) Với i = 30 0 => r = 45 0

c) Với i = 45 0 => r = 90 0

d) Với i = 60 0 => sinr = >1 => không tồn tại góc r

2 3 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

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:

+ 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

I

R

K

i

r

i’

n1

n2

+ Nhận xét kết quả thí nghiệm:

Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ

i nhỏ r>i

Rất sáng Rất mờ i=igh r~900

Rất mờ Rất sáng i>igh Không còn Rất sáng

Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ

i nhỏ i=igh i>igh

§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

Suy ra: i

n

n

r sin sin

2

1



+ 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

1

2 sin

n

n

igh 

Suy ra:

§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

II- HiỆN TƢỢNG 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, nkk<nbt) thì có hiện tượng phản

xạ toàn phần không?

Quan 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 ( n 1 > n 2 )

* Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần( i ≥ i gh )

(Thỏa mãn đồng thời hai điều kiện)

2 gh

n

n

*Bài tập ví dụ:

Áp dụng công thức:

Chiếu một chùm tia sáng hẹp từ môi trường có chiết

toàn phần là kết quả nào trong các đáp án sau đây:

2

§27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

III- Ứng dụng của hiện tƣợng 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

A

B C

A

B C

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

450

B

A C

M¾t

§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 tƣợng 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 tƣợng 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:

1

2

sin

n

n

igh 

* Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

* 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!!!