Giáo án vật lý Phản xạ toàn phần

TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI

Giáo viên: Nguyễn Đình Thu
Tổ : Vật lí_Thể Dục


Bài tập: Một tia sáng truyền từ
nước có chiết suất n1= 4/3 ra không
khí có chiết suất n2 = 1. Hãy xác
định góc khúc xạ trong các trường
hợp sau:
a. Góc tới i = 00
c. Góc tới i = 600

b. Góc tới i = 300


Tiết 53 - Bài 27:


I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI
TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN

1. Thí nghiệm:

Quan sát thí nghiệm sau.


- Xét trường hợp: n1 < n2
Sự phản xạ và khúc xạ ánh sáng
(Từ không khí vào chất lỏng)

- Xét trường hợp: n1 < n2


- Xét trường hợp: n1 < n2
n1
sin r =
sin i
n2

i = 90 thì r = rgh
0

n1 < n 2 → r < i
sin rgh

n1
=
n2

rgh gọi là góc khúc xạ giới hạn

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


Nếu tia sáng đi từ môi

trường có chiết suất lớn
hơn sang môi trường
chiết suất bé hơn thì hiện
tượng xảy ra thế nào ?


I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI
TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN

1. Thí nghiệm:
Quan sát thí nghiệm sau.


- Xét trường hợp: n1 > n2
r

S

K

J

H

i

R

G
I

i nhỏ; r nhỏ (r>i); JK rất sáng; JR rất mờ


- Xét trường hợp: n1 > n2
 Khi i tăng, nhận xét về độ sáng , so sánh
góc khúc xạ với góc phản xạ?

K

r
J

i
I

i

R

I

i tăng, r tăng nhưng r>i; JK mờ dần; JR sáng dần


- Xét trường hợp: n1 > n2
 Nhận xét về độ sáng 2 tia, các góc
trong trường hợp này?

r =90o

Tia khúc xạ là là trên mặt phân cách
J

igh

K
R

i = i gh; r =90o; JK rất mờ ; JR rất sáng


- Xét trường hợp: n1 > n2


Nếu tiếp tục tăng i, hiện tượng xảy ra
như thế nào, vì sao?
Đây là hiện tượng phản xạ toàn phần

J

R

igh

i > i gh; JK không tồn tại ; toàn bộ tia
tới bị phản xạ


S

igh

i i’

n1
I

i = igh

n2
r

n2


2. Góc gới hạn phản xạ toàn phần

n1
sin r = sin i
n2

n1 > n2 → r > i

Khi r = 90 ;i = igh

n2
=
n1

0

sin i gh

igh góc giới hạn phản xạ toàn phần
Khi i > igh

Không có tia khúc xạ

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 2 môi trường
trong suốt.
Chú ý:
Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ
Phản xạ một phần luôn đi kèm với sự khúc xạ


II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

Điều kiện xảy ra
hiện tượng phản xạ
toàn phần là gì?

II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

2. Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần:
Điều kiện

Ánh sáng truyền từ một
môi trường tới môi
trường chiết quang kém
hơn
n1 > n2

Góc tới lớn hơn hoặc
bằng góc giới hạn
i ≥ igh


III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN: CÁP QUANG

1. Cấu tạo
- Phần lõi: Trong suốt, bằng thuỷ tinh siêu
sạch, có chiết suất lớn n1
- Phần vỏ bọc: Trong suốt, bằng thủy tinh, có
chiết suất n2 < n1


III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN: CÁP QUANG

 Trong ngành công nghệ thông tin

- Truyền thông tin, tín hiệu sóng điện từ
+ Dung lượng tín hiệu lớn

+ Nhỏ nhẹ dễ vận chuyển và dễ uốn.
+ Không bị nhiễu bởi các bức xạ bên ngoài
+ Không có rủi ro do cháy(không có dòng điện)

 Trong y häc:

Dïng néi soi


III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN: CÁP QUANG

Cáp quang trong CNTT

Đường dây cáp quang



Nội soi đường hô hấp

Phẫu thuật nội soi

Ống nội soi

Kiế n thứ c c ần nhớ

Hiện

Định nghĩa

tượng
phản xạ
toàn
phần

Điều kiện
Ứng dông

n1 > n2
i ≥ igh
Sợi cáp quang


Chọn câu trả lời đúng:
Cho một tia sáng đi từ nước(n = 4/3) ra không khí
(n = 1). Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:
A. i < 49

B. i > 42

C. i > 49

D. i > 43

Hướng dẫn

sin i gh

n2 3
0
⇒ i gh ≈ 49
=
=
n1 4

Kết luận: Khi tia sáng đi từ nước ra không khí i > 490
thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần và không còn
tia khúc xạ. Vì vậy với bài tập đầu giờ, khi i = 600 thì
không còn khúc xạ. Toàn bộ tia sáng bị phản xạ trở lại
môi trường cũ