+ Tăng góc i đến một giá trị đặc biệt để tia khúc xạ trùng với mặt phân cách góc i này được gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần.. - Từ hình 27.2 SGK Khi tia khúc xạ trùng với mặt phân
Trang 1Trường: THPT Lấp Vò 2
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Phương Linh
Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I Mục tiêu
1) Kiến thức
- Phát biểu được hiện tượng phản xạ toàn phần
- Nêu được điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần
- Viết và giải thích được ý nghĩa các đại lượng trong biểu thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần
- Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
2) Kỹ năng
Giải các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần
3) Thái độ
Biết được vai trò của cáp quang trong đời sống, khoa học và kỹ thuật, có ý thức bảo vệ an toàn cho hệ thống cáp quang quốc gia, cũng như hệ thống cáp quang quốc
tế đi qua Việt Nam
II Chuẩn bị
1) Giáo viên:
-Thực hiện thí nghiệm ở lớp
- Bảng phụ là bảng kết quả thí nghiệm ở SGK
- Nếu tìm được, nên mang vào lớp loại đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng để làm ví dụ cáp quang
2) Học sinh:
Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng
Trang 21) Ổn định lớp
2) Kiểm tra bài cũ
Phát biểu và viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng
* Áp dụng: Chiếu một tia sáng đi từ không khí vào thủy tinh với góc tới 70, góc khúc xạ 50 Tính chiết suất của thủy tinh
3) Hoạt động dạy học
Thời
gian
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung Hoạt động 1: Đặt vấn đề
Vào những ngày nắng nóng ít
gió, mặt đường nhựa khô ráo,
nhưng nhìn từ xa ta thấy mặt
đường loang loáng như có
nước Hiện tượng này là do
phản xạ toàn phần tạo ra Vậy
hiện tượng phản xạ toàn phần
là gì? Xảy ra khi nào? Và có
ứng dụng trong thực tế? bài
học hôm nay sẽ giúp chúng ta
trả lời câu hỏi này Trước hết
ta xét sự truyền ánh sáng vào
môi trường chiết quang kém
Hoạt động 2: Thí nghiệm
nghiên cứu sự truyền ánh
sáng vào môi trường chiết
quang kém
-Tiến hành thí nghiệm như
hình 27.1 SGK Lưu ý: chỉ rõ
trong thí nghiệm chùm tia tới,
chùm tia khúc xạ và chùm tia
phản xạ
+ Chiếu tia sáng (góc I = 00)
vào mặt cong của khối thủy
tinh thì tia sáng truyền thẳng vì
theo định luật phản xạ ánh
sáng Vậy là đã hoàn thành câu
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn
( n1 > n2)
1 Thí nghiệm
Trang 3C1 Treo bảng phụ lên bảng.
+ Tăng góc tới i < 100 Yêu
cầu HS quan sát đô sáng và vị
trí tia khúc xạ và tia phản xạ
+ Tăng dần góc tới i nhưng
vẫn ở giá trị nhỏ Yêu cầu HS
quan sát độ sáng và vị trí của
chùm tia khúc xạ và phản xạ
rồi so sánh với trường hợp đầu
+ Tăng góc i đến một giá trị
đặc biệt để tia khúc xạ trùng
với mặt phân cách góc i này
được gọi là góc giới hạn phản
xạ toàn phần Yêu cầu HS
quan sát độ sáng, vị trí của tia
khúc xạ và tia phản xạ
+ Tăng góc i lớn hơn giá trị
đặc biệt Yêu cầu HS quan sát
độ sáng, vị trí của tia khúc xạ
và tia phản xạ
* Trường hợp này tia sáng đã
phản xạ toàn phần
-Vậy góc giới hạn phản xạ toàn
phần được tính theo biểu thức
nào chúng ta vào phần 2 để tìm
biểu thức tính góc giới hạn
phản xạ toàn phần
- Từ hình 27.2 SGK Khi tia
khúc xạ trùng với mặt phân
cách tức là góc r = 900 (đạt giá
trị cực đại) thì i đạt giá trị giới
hạn igh gọi là góc giới hạn
phản xạ toàn phần hay góc tới
hạn Yêu cầu HS áp dụng định
- Chùm tia khúc xạ: rất sáng, lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới
- Chùm tia phản xạ: rất mờ
-Chùm tia khúc xạ: rất
mờ, gần như sát mặt phân cách
- Chùm tia phản xạ: rất sáng
-Chùm tia khúc xạ:
không còn
- Chùm tia phản xạ: rất sáng
n1 sin igh = n2 sin 900
2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
Trang 4luật khúc xạ ánh sáng để tính
góc igh
- Hai trường hợp còn lại yêu
cầu HS đọc sách để tìm hiểu
thêm
Vậy phản xạ toàn phần là gì ta
vào II
Hoạt động 3: Tìm hiểu hiện
tượng phản xạ toàn phần
Phản xạ toàn phân là
hiện tượng phản xạ
toàn bộ tia sáng tới, xảy
ra ở mặt phân cách giữa
hai môi trường trong
suốt
- Phân biệt phản xạ toàn phần
với phản xạ một phần
- Có hai điều kiện để xảy ra
phản xạ toàn phần Vậy hai
điều kiện đó là gì?
Phản xạ toàn phân là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt
+ Phản xạ toàn phần:
toàn bộ tia sáng bị hắt ngược trở lại môi trường chứa tia tới
+ Phản xạ một phần: một phần tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới còn một phần bị khúc xạ vào môi trường kia
- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn
n2 < n1
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:
III Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa
Phản xạ toàn phân 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
- Ánh sáng truyền
từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn
n2 < n1
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:
Trang 5* Bài tập ví dụ: Tìm điều kiện
để xảy ra hiện tượng phản xạ
toàn phần khi tia sáng truyền
từ nước có chiết suất 1,4 ra
không khí
Giải:
Để xảy ra phản xạ toàn phần:
Hoạt đông 4: Tìm hiểu
những ứng dụng của hiện
tượng phản xạ toàn phần:
cáp quang
- Cáp quang là bó sợi quang
Mỗi sợi quang là một sợi dây
trong suốt có tính dẫn sáng nhờ
phản xạ toàn phần
- Yêu cầu HS đọc SGK để tìm
hiểu cấu tạo của cáp quang
- Yêu cầu HS đọc SGK để tìm
hiểu công dụng của cáp quang
- Cấu tạo:
+ Phần lõi trong suốt có
chiết suất n1 lớn + Phần nỏ cũng trong suốt, có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi
- Ứng dụng vào việc truyền thông tin, nội soi trong y học, làm đèn trang trí (caa6y thông Noel),…
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
1 Cấu tạo
+ Phần lõi trong
suốt có chiết suất
n1 lớn + Phần nỏ cũng trong suốt, có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi
2 Công dụng
Ứng dụng vào việc truyền thông tin, nội soi trong y học,…
Hoạt động 5: Củng cố, vận
dụng
Hãy giải thích vấn đề đã được
đặt ra ở đầu bài: Vào những
ngày nắng nóng ít gió, mặt
đường nhựa khô ráo, nhưng
Do phản xạ toàn phần xảy ra trên lớp không khí sát mặt đường và đi vào
Trang 6nhìn từ xa ta thấy mặt đường
loang loáng như có nước
mắt tạo ra ảo ảnh nên làm cho ta có cảm giác mặt đường nhựa có nước
Hoạt động 6: Tổng kết bài
học
- Nhận xét và đánh giá giờ học
- Yêu cầu HS về nhà học bài
và làm bài tập: 5,6,7,8,9 SGK