+ Điều kiện để có phản xạ toàn phần: Aùnh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn ; góc tới phải bằng hoặc lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần: i igh.. [r]
Trang 1Tiết 54
BÀI TẬP
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức : Hệ thống kiến thức và phương pháp giải bài tập về phản xạ toàn phần ánh sáng.
2 Kỹ năng : Rèn luyện kĩ năng vẽ hình và giải các bài tập dựa vào các phép toán hình học.
II CHUẨN BỊ
Giáo viên: - Xem, giải các bài tập sgk và sách bài tập
- Chuẩn bị thêm nột số câu hỏi trắc nghiệm và bài tập khác
Học sinh: - Giải các câu hỏi trắc nghiệm và bài tập thầy cô đã ra về nhà
- Chuẩn bị sẵn các vấn đề mà mình còn vướng mắc cần phải hỏi thầy cô
III TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC
Hoạt động 1 :Oån định lớp
Hoạt động 2 : Kiểm tra bài cũ và
-Thế nào là phản xạ toàn phần ? Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần ?
-So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường ?
-Cáp quang là gì ? Hãy nêu cấu tạo của cáp quang Nêu một vài ứng dụng ?
HỆ THỐNG KIẾN THỨC:
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần
+ Điều kiện để có phản xạ toàn phần: Aùnh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn ; góc tới phải bằng hoặc lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần: i igh
+ Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần: sinigh = ; với n2 < n1
1
2
n n
Hoạt động 3 : Giải các câu hỏi trắc nghiệm.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn D
Yêu cầu hs giải thích tại sao chọn A Giải thích lựa chọn. Giải thích lựa chọn Câu 5 trang 172 : DCâu 6 trang 172 : A
Hoạt động 4 : Giải các bài tập tự luận.
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản
-Aùnh sáng truyền từ mtrường (1) sang
môi trường (2) ?
- Aùnh sáng truyền từ mtrường từ (1)
sang môi trường (3) ?
-Tìm i gh = ?
(*) 2 30 sin sin
sin
1
2 0 1
2
n
n n
n r n
(**) 2
2 45
sin sin
1
3 0 1
2
n
n n
n
Từ (*), (**) :
(***) 2
2 2
2
3 1
2 1
n
n n
n n
n
Khi ánh sáng truyền từ môi trường (2) sang mtrường (3) thì góc giới hạn phản xạ toàn phần:
; thế vào (***) 2
3 sin
n
n
i gh
0 45 2
2 sini gh i gh
Bài 7 trang 173
Aùnh sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2):
(*) 2 30 sin sin
sin
1
2 0 1
2
n
n n
n r n
Aùnh sáng truyền từ môi trường từ (1) sang môi trường (3):
(**) 2
2 45
sin sin
1
3 0 1
2
n
n n
n
Từ (*), (**) :
(***) 2
2 2
2
3 1
2 1
n
n n
n n
n
Khi ánh sáng truyền từ môi trường (2) sang mtrường (3) thì góc giới hạn phản xạ toàn phần:
; thế vào (***) 2
3 sin
n
n
i gh
0 45 2
2 sini gh i gh
Trang 2-Yêu cầu học sinh tính góc giới hạn
phản xạ toàn phần
-Yêu cầu học sinh xác định góc tới
khi = 600 từ đó xác định đường đi
của tia sáng
-Yêu cầu học sinh xác định góc tới
khi = 450 từ đó xác định đường đi
của tia sáng
- Yêu cầu học sinh xác định góc tới
khi = 300 từ đó xác định đường đi
của tia sáng
-Yêu cầu hs đọc đề bài
- Vì tại O : ánh sáng truyền từ môi
trường chiết quang hơn sang môi
trường chiết quang kém Hãy góc giới
hạn ?
-Hãy so sánh góc khúc xạ so với góc
giới hạn, trong các trường hợp sau ?
; ; Từ đó
0
60
suy ra đường đi của tia khúc xạ ?
-Yêu cầu hs đọc đề
-Hướng dẫn:
+ Tính góc giới hạn phản xạ toàn
phần khi ánh sáng đi từ lõi sang vỏ
của sợi quang ?
-Tính igh.:
sinigh = = = sin450
1
2
n
n
2
1 1 1
n
=> igh = 450
- Xác định góc tới khi = 600 Khi i
= 900 - = 300 < igh: Tia tới bị một phần bị phản xạ, một phần khúc xạ ra ngoài không khí
-Xác định góc tới khi = 450 Khi i = 900 - = 450 = igh: Tia tới bị một phần bị phản xạ, một phần khúc xạ đi la là sát mặt phân cách (r = 900)
- Xác định góc tới khi = 300 Khi i = 900 - = 600 > igh: Tia tới bị
bị phản xạ phản xạ toàn phần
-Hs đọc đề bài
-Góc giới hạn :
0 45 sin 2
2 1
n
i gh
igh = 450
- Hs tiến hành giải như nội dung
-Hs đọc đề
5 , 1
41 , 1 sin
1
2
n
n
i gh
igh = 700
=> Chọn đáp án C.
Bài 8 trang 173
Ta có sinigh = = = sin450
1
2
n
n
2
1 1 1
n
=> igh = 450
a) Khi i = 900 - = 300 < igh: Tia tới bị một phần bị phản xạ, một phần khúc xạ
ra ngoài không khí
b) Khi i = 900 - = 450 = igh: Tia tới bị một phần bị phản xạ, một phần khúc xạ
đi la là sát mặt phân cách (r = 900) c) Khi i = 900 - = 600 > igh: Tia tới bị
bị phản xạ phản xạ toàn phần
Bài 8 trang 173
Ơû điểm I trên bề mặt bán trụ: tia sáng truyền thẳng tới O
Tại O : ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém Góc giới hạn :
0 45 sin 2
2 1
n
i gh
igh = 450 a) Trường hợp 600
0 30
90
i
i< igh : tia khúc xạ ra ngoài không khí r
n
i 1sin sin
2
2 30 sin 2 sin sinrn i
=> r = 450 b) Trường hợp 450
0
90
i
i= igh : tia sáng đi sát mặt phân cách c) Trường hợp 300
0
90
i
i> igh : tia sáng phản xạ toàn phần tại
O, đến bề mặt bán trụ tại J, truyền thẳng ra không khí
Bài 8 trang 173
Góc giới hạn phản xạ toàn phần khi ánh sáng đi từ lõi sang vỏ của sợi quang:
5 , 1
41 , 1 sin
1
2
n n
i gh
Trang 3+ Vẽ hình trên bảng.
-Thông báo: Để chùm tia sáng truyền
được trong ống thì góc tới i tại lớp
tiếp giáp giữa võ và lõi phải thỏa :
0
70
igh
i
Mà r = 900 – i => r 200
Tại đầu sợi quang : sin n sin1 r
-Thế n1=1,5và 0vào
20
r sin n sin1 r
Tính ?
-Vẽ hình vào vỡ
- Nghe thông báo
Suy ra: sin 1 , 5 sin 200 300 Suy ra: 300
igh = 700
r
Để chùm tia sáng truyền được trong ống thì góc tới i tại lớp tiếp giáp giữa võ và lõi phải thỏa : i igh 700
Mà r = 900 – i => r 200 Tại đầu sợi quang : sin n sin1 r
Thế n1=1,5vàr200vào:sin n sin1 r
Suy ra: sin 1 , 5 sin 200 300 Suy ra: 300
Hoạt động 5: Củng cố –dặn dò.
-Về nhà xem bài toán mới giải
-Về nhà xem bài học mới Nhận nhiệm vụ về nhà thực hiện.