Bài 27. Phản xạ toàn phần

Bài 27. Phản xạ toàn phần tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả các lĩnh vực ki...

Câu hỏi: Chiếu tia sáng từ nước ra không khí biết chiết suất của nước là 4/3 Tính góc khúc xạ trong hai trường hợp sau:

1 Góc tới bằng 300

2 Góc tới bằng 600

r đạt giá trị lớn nhất là i gh

Từ công thức định luật khúc xạ ánh sáng, suy ra sini gh ?

1 2

sin igh n

n

=

Nếu tăng i từ 0 đến 90 0

thì r thay đổi thế nào?

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần

1 Hiện tượng phản xạ toàn phần

Từ công thức: n 1 sini = n 2 sinr

suy ra n 1 sin90 0 = n 2 sini gh

igh được gọi là góc khúc xạ giới hạn

Kết luận: Trong trường hợp ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn, ta luôn có tia khúc xạ trong môi trường thứ hai

10 20 30 40 50 60 70 80 90

0

90 80

70 60 50 40

302010 0

10 2030

40 50 60 70 80

80 70 60 50 40 30 20 10

xạ toàn phần, trong đó mọi tia sáng đều bị phản xạ, không có tia khúc xạ.

Áp dụng : Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất n = 4/3 ra không khí Tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần?

Minh họa khi chiếu tia sáng từ nước ra không khí với i = [00 ÷ 600]

Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

Điều kiện để có phản xạ toàn phần

?

Điều kiện để có phản xạ toàn phần

Phân biệt hiện tượng phản xạ toàn phần với phản xạ một phần?

Phân biệt hiện tượng phản xạ toàn phần với phản xạ một phần ?

So sánh Phản xạ toàn phần Phản xạ một phần

Giống

nhau ● Cùng là hiện tượng phản xạ: tia sáng đổi phương đột ngột và trở lại môi trường cũ

● Cả hai hiện tượng đều tuân theo định luật phản

xạ ánh sáng

Khác nhau - Xảy ra khi có hai điều

kiện: + n2 < n1 + i ≥ igh

- Không còn tia khúc xạ,

nếu bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng thì ở đây tia phản xạ sáng như tia tới

-Xảy ra trong trường hợp:

+ n1 < n2

+ n1 > n2, khi i < igh

- Phản xạ một phần luôn xảy ra đi kèm với

sự khúc xạ

2 Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

2 Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

Bó sợi quang học

a Cấu tạo:

Cáp quang là một bó sợi quang Sợi quang gồm hai phần chính:

• Phần lõi trong suốt bằng

thủy tinh siêu sạch có chiết

Quan sát đường đi của tia sáng

trong sợi quang

Quan sát đường đi của tia sáng

trong sợi quang

b Công dụng:

- Cáp quang được dùng nội soi trong y học, người ta dùng bó sợi quang để quan sát các bộ phận trong cơ thể.

- Cáp quang dùng trong công nghệ thông tin.

- Cáp quang có nhiều ưu điểm hơn so với cáp

kim loại:

+ Truyền lượng dữ hiệu lớn hơn

+ Rất ít bị nhiễu bởi trường điện từ ngoài,

vì các sợi quang làm bằng chất điện môi.

c Một số ứng dụng khác của hiện tượng phản xạ

toàn phần:

Về mặt vật lý, sở dĩ kim cương lại có nhiều màu lấp lánh vì kim cương

có chiết suất lớn (khoảng 2,4) lớn hơn so với chiết suất 1,5 của thủy tinh thông thường, ánh sáng ban ngày có thể phản xạ toàn phần với góc giới hạn phản xạ toàn phần nhỏ ( khoảng 24 0 5’) và có thể phản xạ toàn phần nhiều lần qua các mặt trong tinh thể kim cương rồi mới ló ra ngoài tạo độ lấp lánh Lúc đó do hiện tượng tán sắc các màu của quang phổ ánh sáng trắng được phân tán, vì thế trông kim cương ta thấy có nhiều màu sắc

♦ Kim cương sáng lóng lánh do phản xạ toàn phần:

kim cương sáng lóng lánh (kim cương tán xạ tốt với ánh sáng thường)

Thành phố ảo: lần đầu tiên ảo ảnh xuất hiện trên vùng biển Penglai - vốn

tọa lạc trên mỏm cận đông bán đảo Sơn Đông, Trung Quốc ngày

20/12/2006

Củng cố bài học

Củng cố bài học

- Hiện tượng phản xạ toàn phần: sinigh=

- Điều kiện để có phản xạ toàn phần:

+ n1 > n2

+ i ≥ igh

- Phân biệt: góc khúc xạ giới hạn và góc tới giới hạn

- Phân biệt phản xạ một phần với phản xạ toàn phần

- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: sợi quang, cáp quang

n1

n2

VẬN DỤNG

A) i < 490

Bài 1: Chọn câu trả lời đúng.

Cho một tia sáng đi từ nước (n=4/3) ra không khí Sự phản

B) i > 420 C) i > 490 D) i > 430

VẬN DỤNG

Bài 2 Một tia sáng trong thủy tinh đến mặt phân cách giữa thủy tinh và

không khí dưới góc tới i = 300 , tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau

1) Tính chiết suất của thủy tinh 2) Tính góc tới để không có tia sáng ló ra không khí

3

Hướng dẫn giải

1 Tại I : r = 900 – i

n1sini = n2sinr → n.sini = sin(900 – i) = cosi → tani = 1/n → n =

2 Để không có tia sáng ló ra không khí thì phải xảy ra hiện tượng phản

VẬN DỤNG

Bài 3 Có ba môi trường (1) , (2) và (3) Với cùng một góc tới

, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 300 , nếu

1 n1sini = n2sin300 = n3sin450 → n2 > n3 nên môi trường (2) chiết

quang hơn môi trường (3)

2 sinigh = 0

0 2

3

45 sin

30 sin

=

n n

Suy ra igh = 450

VẬN DỤNG

VẬN DỤNG

Bài 2: Câu nào dưới đây không đúng ?

A Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi

trường có chiết suất nhỏ hơn sang môi trường có chiết suất lớn hơn

B Ta luôn luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi

trường có chiết suất lớn hơn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.

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

D Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng

phản xạ gần như bằng chùm sáng tới.

Khi i > igh thì sini > sinigh Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: