Bài 27: Phản xạ toàn phần

Trả lời: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau..  Với hai môi trường trong suốt nhất đị

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1 Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng?

Trả lời:

Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương của tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau.

Định luật :

 Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

 Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:

sini/sinr = hằng số

Câu 2 Chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối Viết công thức liên hệ giữa chiết suất tỉ đối và chiết suất tuyệt đối.

Trả lời :

o Chiết suất tỉ đối: n = sini / sinr

o Chiết suất tuyệt đối: là chiết suất tỉ đối đối với chân không Ta có: n = n2 / n1

Ngày nay, các em đã nghe nói đến cáp quang dùng trong công nghệ thông tin, trong Y học Hiện tượng cơ bản được áp dụng trong cáp quang là phản xạ toàn phần Vậy phản xạ toàn phần là gì?

Bài 27 PHẢN XẠ TOÀN

PHẦN

I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn

1 Thí nghiệm:

Tìm hiểu về sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn

Từ thí nghiệm hãy nhận xét về mối quan hệ giữa

góc tới và góc khúc xạ khi ánh sáng truyền từ môi

trường chiết quang hơn sang môi trường chiết

quang kém:

i > igh

Kết quả :

Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia

phản xạ

 Nhỏ

 Có giá trị đặc

biệt igh (i = igh)

 Có giá trị lớn

hơn giá trị igh (i>

igh)

o Lệch xa pháp tuyến

oGần như sát mặt phân cách

oRất mờ Rất sáng

Trả lời C1: Tại sao ở mặt cong của bán trụ, chùm tia tới hẹp truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng?

Tia sáng có i = 00 , nên truyền thẳng

truyền ánh sáng, hãy nêu ra kết quả khi ánh

sáng truyền vào môi trường chiết quang hơn?

 Luôn có khúc xạ

 r < i

 i = 900, r = rgh

Từ kết quả TN hãy xây dựng công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần?

Gợi ý:

+ Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, xét

chùm tia sáng khúc xạ ở mặt phân cách hai môi

trường

+ Vì n1> n2 nên sinr > sini  r > i

+ Khi r = 900 thì i = igh, hãy tính sinigh?

Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, ta có :

n1sini = n2sinr  sinr = sini

Khi i = igh, r = 90 0  n1sinigh = n2sin 90 0

 sinigh = n2 / n1

Vậy: Khi i > igh , dựa vào định luật khúc xạ chứng minh không có tia khúc xạ đó là hiện tượng phản xạ toàn phần

2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần:

Sin igh = n2 / n1

Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì?

II Hiện tượng phản xạ toàn phần.

1 Định nghĩa:

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xãy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.

Nêu điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

a Aùnh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn:(n2 < n1)

b Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc gới hạn: i ≥ igh

Giải bài tập ví dụ SGK

Gợi ý cách giải

+ Đặt n và n’ lần lượt là chiết suất của nước và thủy tinh + Xét tia sáng (1) phản xạ toàn phần, khi đó tính sini

+ Xét tia sáng (2) khúc xạ vào thủy tinh với góc khúc xạ r, dựa vào định luật khúc xạ tính sinr

+ Tia khúc xạ (2) tới mặt phân cách với không khí với góc tới r

Ta có: sini > 1/n

- Xét tia sáng (2) khúc xạ vào thủy tinh:

nsini = n’sinr

sinr = (nsini)/n’

- Tia này tới mặt phân cách với không khí với góc tới r:

Tia (2) phản xạ toàn phần

Tìm hiểu các ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

Hãy nêu cấu tạo của sợi quang

và ứng dụng của nó

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

1 Cấu tạo: gồm 2 phần chính

a Phần lõi trong suốt bằng thuỷ tinh siêu

sạch có chiết suất lớn (n1)

b Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thuỷ tinh

có chiết suất n2 ( n2 < n1)

2 Công dụng:

- Truyền thông tin

- Nội soi trong Y học

CỦNG CỐ

CÂU 1 : Một tia sáng hẹp phát ra từ một bóng đèn đặt ở đáy một bể bơi chiếu đến mặt phân cách

Nước – Không khí dưới một góc khác 0 Nếu tăng góc tới lên hai lần thì:

a Góc khúc xạ tăng lên gấp hai lần

b Góc khúc xạ giảm hai lần

c Góc khúc xạ tăng lên hơn hai lần hoặc xảy

d Xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, nếu

Câu 2: Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi

A Aùnh sáng gặp bề mặt rất nhẵn

B.Aùnh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang

môi trường chiết quang kém

C Góc tới lớn hơn góc giới hạn

D Góc tới nhỏ hơn góc giới hạn