Bài giảng bài phản xạ toàn phần vật lý 11 (15)

SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN n 1 > n 2 1.Thí nghiệm: Hãy quan sát Cho một chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí n1 > n2

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

BÀI 27

GV : TRẦN VĂN MINH

TRƯỜNG THPT QUẢN BẠ

MỜI QUÝ KHÁCH LÊN THẲM CON NGƯỜI VÀ CẢNH VẬT VÙNG CAO HÀ GIANG

I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG

CHIẾT QUANG KÉM HƠN (n 1 > n 2 )

1.Thí nghiệm: Hãy quan sát

Cho một chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa

trong suốt hình bán trụ vào không khí (n1 > n2)

+ Xuất hiện chùm tia khúc xạ và chùm tia phản xạ

+ Góc tới luôn nhỏ hơn góc khúc xạ ( i < r )

Thay đổi góc tới i và quan sát chùm tia khúc xạ ra

không khí

Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ

Nhỏ

- Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới)

- Rất sáng - Rất mờ

Có giá trị đặc

biệt i gh

- Gần như sát mặt phân cách

- Rất mờ

- Rất sáng

Có giá trị lớn

hơn giá trị i gh - Không còn - Rất sáng

Hãy theo dõi và trả lời câu C1, C2 ?

1 Định nghĩa : SGK

II HIỆN TƢỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

 Hiện tƣợng khi toàn bộ tia tới bị phản xạ không

còn tia khúc xạ gọi là hiện tƣợng phản xạ toàn

phần

2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần

a Ánh sáng truyền từ một môi trường tới một

môi trường chiết quang kém hơn

n2<n1

b Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:

i  igh

3 Góc giới hạn phản xạ toàn phần

 Trong điều kiện n1 > n2 : Chùm tia khúc xạ

lệch xa pháp tuyến so với chùm tia tới (tức là góc khúc xạ r > i)

Ta có : n 1 sini=n 2 sinr  i

n

n

sin

2

1



Vậy ta đi xác định góc giới hạn phản xạ toàn phần

thì không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản

xạ ở mặt phân cách

Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần

+ Khi i = igh thì góc khúc xạ đạt giá trị cực đại

r = 90o (tia khúc xạ ở mặt phân cách hai môi

trường)

igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần:

Ta có : n1sinigh = n2 sin900 

1

2

sin

n

n

i gh 

+ Khi tăng góc tới i > igh

MỘT SỐ VÍ DỤ HIỆN TƢỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Kim cương sáng lóng lánh do phản xạ toàn phần:

Ảo tượng: Lúc trưa nắng,

mặt đường nhựa

khô ráo, nhưng nhìn từ xa có

vẻ như ướt

nước Vì các tia sáng phản xạ

toàn phần trên

lớp không khí sát mặt đường

và đi vào mắt:

Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy

ra khi tia sáng chiếu từ nước

ra không khí:

III-ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƢỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG

CÁP QUANG

1 Cấu tạo : Là bó sợi quang Mỗi sợi quang là một dây

trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.

+ Phần lõi: trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết

suất lớn(n 1 )

+ Phần vỏ bọc: trong suốt bằng thủy tinh có chiết suất

n 2 nhỏ hơn phần lõi

125m

50m(lõi)

Cấu tạo của sợi quang

Sợi quang gồm hai phần chính:

Đường truyền của tia sỏng

trong sợi quang

Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phõn cỏch lừi và vỏ làm ỏnh sỏng truyền trong sợi quang

Một tia sáng truyền vào từ một đầu của sợi quang Trong sợi quang, tia sáng bị phản xạ toàn phần nhiều

lần tại mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ, và ló ra đầu kia Sau nhiều lần phản xạ nh vậy, tia sáng đợc dẫn qua sợi

quang mà cờng độ sáng bị giảm không đáng kể

2 Công dụng

Đƣợc ứng dụng trong việc truyền thông tin, ngành

công nghệ thông tin, Y học…

Để làm cho cáp quang bền, dẻo, dai phần ngoài cùng

là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo

+ Dung lƣợng tín hiệu lớn

+ Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn

+ Không bị nhiễu bởi các bức xạ bện ngoài, bảo mật tốt + Không có rủi ro cháy, nổ

Cáp quang có nhiều ƣu điểm vƣợt trội:

Củng cố

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng

tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi tường trong suốt

Điều kiện để có phản xạ toàn phần:











gh

i i

n

n2 1















1

2

sin

n

n

i gh

Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn

phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong Y học