BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Bài 27:


NỘI DUNG.
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết
quang kém hơn( n1> n2)
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần.
III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn
phần:Cáp quang


I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
hơn( n1> n2)
1. Thí nghiệm
* Dụng cụ thí nhiệm :
Nguồn sáng: Đèn laze
Thướt đo góc
Khối bán trụ bằng nhựa

∗Tiến hành thí nghiệm:
Chiếu chùm tia sáng hẹp từ
nhựa trong suốt vào không khí

N

S
n1

i

I

n2

i’

r

Câugóc
hỏi:
Khi
tớiKhi
i nhỏgóc
thì:tới i nhỏ

R

thì rút ra kết luận gì?

- Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, rất sáng
- Chùm tia phản xạ rất mờ

S'

N’


I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
hơn( n1> n2)
S’
1. Thí nghiệm
N

Câu hỏi: Khi góc tới i tăng
thì rút ra kết luận gì?

n1

Khi góc tới i tăng => r tăng và rChùm tia khúc xạ mờ dần

n2

S
i

i’

r
R

Chùm tia phản xạ sáng dần
N’


I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
N
hơn( n1> n2)
1. Thí nghiệm
Câu hỏi: Khi góc tới i =
igh thì hiện tượng gì xảy
ra?
Khi góc i = igh thì:

S
n1

S’
igh

i’

r
n2

- Chùm tia khúc xạ gần như sát
mặt phân cách, rất mờ
- Chùm tia phản xạ rất sáng

N’

R


I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
hơn( n1> n2)
1. Thí nghiệm

Câu hỏi:Nếu
tiếp tục tăng i
thì hiện
tượng gì sẽ
xảy ra?

Khi i > igh thì:

N
n1
S

S’

i

i’

n2

- Chùm tia khúc xạ không còn
- Chùm phản xạ rất sáng

N’


I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém
hơn( n1> n2)
1. Thí nghiệm
Chiếu xiên góc chùm tia sáng hẹp từ nhựa trong suốt bán trụ vào
không khí
Góc tới

Chùm tia khúc xạ

Chùm tia phản xạ

- Nhỏ

- Lệch xa pháp tuyến - Rất mờ.
(so với tia tới).
- Rất sáng

- Có giá trị
đặc biệt igh

- Gần như sát mặt
phân cách.

- Rất mờ.
- Có giá trị - Không còn.
lớn hơn igh

- Rất sáng

- Rất sáng


2.Góc giới hạn phản xạ toàn
phần
- Khi i nhỏ
n1>n2, r > i.
- Khi tăng góc tới i góc r cũng tăng(r>i). Khi r đạt đến giá trị cực
đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần còn
gọi là góc tới hạn

sin igh

n2
=
n1

- Khi i > igh, không còn tia khúc xạ. Toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở
mặt phân cách. Đây là hiện tượng 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.
∗ Người ta gọi phản xạ toàn phần là để phân biệt với
phản xạ một phần luôn xảy đi kèm với sự khúc xạ ánh
sáng.
2/ Điều kiện phản xạ toàn phần
- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi
trường chiết quang kém hơn
n2- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn
Với sin i = n 2
gh
i ≥ igh
n1


II.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Trong thực tế có một số hiện tượng
liên quan đến hiện tượng phản xạ
toàn phần như: ảo tượng
- Đi trong sa mạc nhìn thấy nước
hoặc ốc đảo
- Trưa nắng nhìn đường nhựa từ xa
thấy có vẻ như đường
Kim cương nhìn sáng lóng
lánh do tia sáng bị phản xạ
toàn phần


III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn
phần:Cáp quang
1/Cấu tạo:
∗Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi
quang là một dây trong suốt có tính
dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần
Sợi quang gồm 2 phần chính:
- Phần lõi trong suốt bằng thủy
tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1)
- Phần vỏ bọc cũng trong suốt,
bằng thủy tinh có chiết suất n2
(n2< n1)
Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt
phân cách giữa lõi và vỏ
Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc
bằng nhựa dẻo, tạo cho cáp quang độ
bền và độ dai cơ học

III.Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn
phần:Cáp quang
2/ Công dụng:
∗ Truyền thông tin:
-Dung lượng tín hiệu lớn.
-Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển,dễ
uốn
-Không bị nhiễu bởi các bức xạ
điện từ bên ngoài, bảo mật tốt.
-Không có rủi ro do cháy( vì
không có dòng điện)
∗ Dùng trong nội soi y học