MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN. Lăng kính phản xạ toàn phần[r]
Trang 1Hãy quan sát các hình ảnh sau:
Hình ảnh mặt đường khi trời nắng nóng và khô ráo
Hiện tượng thành phố ảo ở Penglai (Trung Quốc) Hình ảnh con tàu trên biển được nhìn thấy trên
bầu trời
Trang 2Nguyên nhân nào
dẫn đến các hiện
tượng trên?
Trang 3Nguyên nhân có phải là do hiện tượng phản xạ toàn phần? Vậy hiện tượng
phản xạ toàn phần là gì và xảy ra trong điều kiện nào?
Trang 4BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Trang 5BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( )
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần
III ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG
1 Cấu tạo
2 Ứng dụng
NỘI DUNG
1 2
n n
Trang 6BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
r
igh
- Hãy so sánh r với i ?
- Độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ?
- Sự thay đổi của chúng?
Hãy quan sát hiện tượng xảy ra nếu ta tăng góc tới ! Hãy cho biết vì sao tại I tia sáng truyền thẳng?
Xét trường hợp n1 > n2:
- r luôn lớn hơn i
- Khi i tăng thì r cũng tăng,
-Khi giá trị của i = igh thì
r = 900
- Khi góc tới càng lớn thì
tia phản xạ càng sáng và
tia khúc xạ càng mờ.
N
O
N’
n2
n1
N’
i
I
S
r=900
Trang 7BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
igh
N
O
N’
n2
n1
N’
I
S
2 Góc giới hạn phản
xạ toàn phần
Dựa vào ĐL KXAS, hãy tính góc igh?
Nếu tiếp tục tăng góc tới
i thì hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào?
- Nếu tiếp tục tăng góc
tới i > igh thì toàn bộ ánh
sáng bị phản xạ, tia khúc
xạ không còn nữa.
Hãy chứng minh rằng khi
i > igh thì không tồn tại tia khúc xạ?
2 1
sin igh n
n
- Góc igh:
- Góc igh:
1 2
sin r n sin i 1
n
Hiện tượng khi i > igh thì toàn
bộ ánh sáng bị phản xạ gọi
là hiện tượng phản xạ toàn phần, vậy hiện tượng phản
xạ toàn phần là gì? Xảy ra trong điều kiện nào?
r=900
i > igh
Vô lý
Trang 8BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
igh
N
n1
N’
I
S
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Chú ý: ta gọi là toàn phần để phân biệt với phản xạ một phần luôn xảy
ra đi kèm với sự khúc xạ.
Trang 9BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
Nếu chiếu tia sáng từ không khí vào nước có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra không, vì sao?
Không, vì r luôn nhỏ hơn i
Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì ta phải có điều kiện gì?
Trang 10BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
igh
N
n1
N’
I
S
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có
phản xạ toàn phần
gh
i i
a) Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn:
n2<n1 b) Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn
Trang 11BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có phản xạ
toàn phần
III ỨNG DỤNG CỦA HIỆN
TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
CÁP QUANG
1 Cấu tạo
Hình 1 Cấu tạo của sợi quang
Lõi bằng thủy tinh siêu sạch chiết suất n1
Vỏ bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1
Trang 12BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có phản xạ
toàn phần
III ỨNG DỤNG CỦA HIỆN
TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
CÁP QUANG
1 Cấu tạo
Lớp vỏ n2
Lõi n1
I
I 1
I 2
S
Hình 2 Đường truyền của tia sáng trong sợi quang.
Trang 13BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG
KÉM HƠN
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ
toàn phần
II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN
1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có phản xạ
toàn phần
III ỨNG DỤNG CỦA HIỆN
TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN:
CÁP QUANG
1 Cấu tạo
2 Ứng dụng
Ưu điểm
•Dung lượng tín hiệu lớn
• Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
• Không bị nhiễu
• Không có rủi ro cháy ( vì không
có dòng điện)
- Ngoài ra, cáp quang còn được sử dụng để nội soi trong Y học.
Sử dụng cáp quang để nội soi trong Y học
Cáp quang dùng trong phép nội soi
Trang 15BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA HIỆN TƯỢNG
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Lăng kính phản xạ toàn phần
Phản xạ một lần Phản xạ hai lần
Trang 16BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHÁC CỦA HIỆN TƯỢNG
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
Kính tiềm vọng
Trang 17
CỦNG CỐ
Câu 1 Chiếu tia sáng từ thuỷ tinh sang không khí Cho
biết chiết suất của thuỷ tinh là Góc giới hạn giữa thuỷ tinh và không khí là:
A 600
B 300
C 450
D Kết quả khác
2
Đáp án
Câu 2 Khi ánh sáng đi từ nước (n = 4/3) ra ngoài không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là:
A igh = 41o48’.
B igh = 48o35’.
C igh = 62o44’.
D igh = 38o26’.
Trang 18CỦNG CỐ
Câu 3 Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì:
A Môi trường khúc xạ phải chiết quang hơn môi trường tới
B Môi trường tới phải chiết quang hơn môi trường khúc xạ
C Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ
toàn phần
D Cả B, C
Câu 4 Chọn cụm từ thích hợp điền vào các chỗ trống cho
hợp nghĩa: “ Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng truyền theo chiều từ môi trường …… sang môi
trường ………… và góc tới phải…………góc giới hạn
phản xạ toàn phần”
A Kém chiết quang, chiết quang hơn, lớn hơn
B Kém chiết quang, chiết quang hơn, nhỏ hơn hoặc bằng
C Chiết quang hơn, kém chiết quang, lớn hơn
D Chiết quang hơn, kém chiết quang, nhỏ hơn hoặc bằng