Bài 27: Phản xạ toàn phần

- Biết đ ợc tr ờng hợp nào thì xảy ra hiện t ợng phản xạ toàn phần.. Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi tr ờng ban đầu chứa chùm tia sáng tới.. Phản xạ to

Tiết 68- Bài 45 Phản xạ toàn phần

Lớp 11_ Ban KHTN

Giáo viên: Trần Viết Thắng Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên

Tiết 68- Bài 45 - Phản xạ toàn phần

- Phân biệt đ ợc hai tr ờng hợp: góc khúc xạ giới hạn và

góc gới hạn

- Biết đ ợc tr ờng hợp nào thì xảy ra hiện t ợng phản xạ toàn phần

- Hiểu đ ợc tính chất của xạ phản xạ toàn phần

- ứng dụng của hiện t ợng phản xạ toàn phần: sợi quang

và cáp quang

Kỹ năng

- Nắm đ ợc điều kiện có phản xạ toàn phần.

- Tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần

- Giải một số bài tập có liên quan đến phản xạ toàn phần

Kiểm tra bài cũ:

1 Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng

2 Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng

3 Chiết suất, chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối là gì?

4 Thế nào là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng?

Các công thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng

1

2 21

sin

sin

n

n n

n r

i







n1sini1 = n2sini2

12 21

1

n

2

1 21

v

v

v

c

n 

Công thức ĐL khúc xạ với các góc nhỏ ( < 100)

n1i1 = n2i2 Khi i= 00 - r = 00

Bài tập: 1 Tia sáng truyền từ môi trường trong suốt có

chiết suất n ra không khí,tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau

a Nếu góc khúc xạ bằng 600, tính chiết suất n

b Tìm công thức tính góc tới i theo n

r

K

R

i

S

I

n i’

i’+ r = i+r = 900

nsini = sinr

sini = cosr

a n = tanr = tan600 = 3

b sini = cosr

2 2

2

1 tan

1 cos

1

n

r r









2

1

1 cos

sin

n

r

i







Bài tập 2 :

r K

i

S

I

(2) (3)

45 0 K

i

S

I

(1)

(2)

30 0 K

i

S

I

(1)

(3)

Góc i trong 3 trường hợp như nhau

Góc r trong trường hợp 3 là:

A 220, B 310

C 380, D Không tính được

Bài 3 Một tia sáng được chiếu đên

điểm giữa của mặt trên môt khối lập phương trong suốt, chiết suất

n = 1,50 Tìm góc tới i lớn nhất

để tia khúc xạ vào trong khối còn gặp mặt đáy của khối

Góc khúc xạ lớn nhất khi tia

khúc xạ đi qua đỉnh

2

3 sin

sin 3

1

2

2 sin

2 2











a a

a r

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần

a Góc khúc xạ giới hạn

igh r

R1

R2

n2

R3

i

S1

S2

n1sini = n2sinr,

nếu n1 < n2 , ta có i > r

Khi i = 900  r = i

gh

2

1

sin

n

n

i gh 

Khi ánh sáng đi từ môi trường có n 1 nhỏ hơn sang môi trường có n 2 lớn hơn, ta luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai.

igh: góc khúc xạ giới hạn

TiÕt 45 Ph n x¹ toµn phÇn – Phản x¹ toµn phÇn ản x¹ toµn phÇn

1) HiÖn t îng ph n x¹ toµn phÇn: ản x¹ toµn phÇn

a) Gãc khóc x¹ giíi h¹n: SGK

n 1 sini = n 2 sinr, nÕu n 1 < n 2 ta cã i > r.

i max = 90 0 thì r = i gh => n 1 sin90 0 = n 2 sini gh

=> sini gh =

+ KÕt luËn (SGK)

2

1

n n

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần

b Sự phản xạ toàn phần

Khi r = 90 0  i = i

gh

1

2

sin

n

n

i gh 

Khi ánh sáng đi từ môi trường có n 1 lớn hơn sang môi trường có n 2 nhỏ hơn, và có góc tới i > i gh thì sẽ xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: mọi tia sáng đều bị

phản xạ, không còn tia khúc xạ.

igh

r

R’

n2 R

i i’

S

I

n1

Nếu n1 > n2 : r > i

n1sinigh = n2sin90 0 = n2

* Khi i < igh có tia phản xạ IR’ và tia khúc xạ IR

* Khi i > igh có tia phản xạ IR’, không có tia khúc xạ

TiÕt 45 Ph n x¹ toµn phÇn – Phản x¹ toµn phÇn ản x¹ toµn phÇn

1) HiÖn t îng ph n x¹ toµn phÇn: ản x¹ toµn phÇn

a) Gãc khóc x¹ giíi h¹n: SGK

n 1 sini = n 2 sinr, nÕu n 1 < n 2 ta cã i > r.

i max = 90 0 thì r = i gh => n 1 sin90 0 = n 2 sini gh

=> sini gh =

+ KÕt luËn (SGK)

b) Sù ph n x¹ toµn phÇn: SGK ản x¹ toµn phÇn

¸nh s¸ng tõ m«i tr êng n 1 sang n 2 nhá h¬n ta cã: r > i

r = 90 0 th× i = i gh víi sini gh =

+ KÕt luËn (SGK)

2

1

n n

1

2

n n

2 Điều kiện xảy ra sự phản xạ toàn phần.

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần

c Điều kiện xảy ra hiện

tượng phản xạ toàn phần

1

2

sin

n

n

i gh 

igh R’

n2

S

I

n1

* n1 > n2 ánh sáng đi từ môi trường chiết quang

hơn sang môi trường chiết quang kém hơn

* Khi i ≥ igh dấu “=”trường hợp giới hạn

2 Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần

+ Sợi quang

+ Cáp quang

TiÕt 45 Ph n x¹ toµn phÇn – Phản x¹ toµn phÇn ản x¹ toµn phÇn

1) HiÖn t îng ph n x¹ toµn phÇn: ản x¹ toµn phÇn

a) Gãc khóc x¹ giíi h¹n: SGK

n 1 sini = n 2 sinr, nÕu n 1 < n 2 ta cã i > r.

i max = 90 0 thì r = i gh => n 1 sin90 0 = n 2 sini gh

=> sini gh =

+ KÕt luËn (SGK)

b) Sù ph n x¹ toµn phÇn: SGK ản x¹ toµn phÇn

¸nh s¸ng tõ m«i tr êng n 1 sang n 2 nhá h¬n ta cã: r > i

r = 90 0 th× i = i gh víi sini gh =

+ KÕt luËn (SGK)

2) øng dông:

+ Sîi quang: SGK + C¸p quang: SGK

2

1

n n

1

2

n n

P1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản

xạ trở lại môi tr ờng ban đầu chứa chùm tia sáng tới

B Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi

tr ờng chiết quang sang môi tr ờng kém chết quang hơn

C Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới

hạn phản xạ toàn phần igh

D Góc giới hạn phản xạ toàn phần đ ợc xác định bằng tỉ

số giữa chiết suất của môi tr ờng kém chiết quang với

môi tr ờng chiết quang hơn

P2: Khi một chùm tia sáng phản xạ toàn phần tại mặt phân cách giữa hai môi tr ờng thì

A c ờng độ sáng của chùm khúc xạ bằng c ờng độ sáng của chùm tới

B c ờng độ sáng của chùm phản xạ bằng c ờng độ sáng của chùm tới

C c ờng độ sáng của chùm khúc xạ bị triệt tiêu

D cả B và C đều đúng

P3: Khi ánh sáng đi từ n ớc (n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là

A igh = 41048’ B igh = 48035’

C igh = 62044’ D igh = 38026’

P4: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi tr ờng có chiết suất nhỏ sang môi tr ờng có chiết suất lớn hơn.

B Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi tr ờng có chiết suất lớn sang môi tr ờng có chiết suất nhỏ hơn.

C Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần thì không có chùm tia khúc xạ.

D Khi có sự phản xạ toàn phần, c ờng độ sáng của chùm phản xạ gần nh bằng c ờng độ sáng của chùm sáng tới.

P5: Tia sáng đi từ thuỷ tinh (n 1 = 1,5) đến mặt phân

cách với n ớc (n 2 = 4/3) Điều kiện của góc tới i để có tia khúc xạ trong n ớc là

A i 62 ≥ 62 0 44 B i 62 ’ B i ≤ 62 ≤ 62 0 44 ’ B i ≤ 62

C i < 41 0 48 D i < 48 ’ B i ≤ 62 0 35 ’ B i ≤ 62