Giáo án phản xạ toàn phần

Giáo sinh Nguyễn Thị Thư

VẬT LÝ 11
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. Kĩ năng
Giải các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần.
3. Thái độ
- Giáo viên: chuẩn bị chu đáo bài giảng.
- Học sinh: học tập tốt và ứng dụng vào trong đời sống.
II.

Chuẩn bị
1.

2.
III.

Giáo viên:
• Video mô tả hiện tượng phản xạ toàn phần
• Bảng phụ để HS làm việc nhóm
Học sinh:

Ôn tập lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng.

Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ kết hợp đặt vấn đề cho bài mới.

Hoạt động của giáo viên
GV:
Câu hỏi vấn đề: giả sử xét
tia sáng đi từ môi trường
có chiết suất n1 sang môi
trường có chiết suất n2,
nếu n2 < n1 thì i như thế
nào với r?
GV: góc tới và góc khúc

Hoạt động của học sinh
HS: i < r

HS : Khi tăng i thì r
cũng tăng theo nhưng
vì i nhỏ hơn r nên khi :
1

Kiến thức trọng tâm


Giáo sinh Nguyễn Thị Thư
xạ đều có giá trị từ 00 đến
900.Khi tăng góc tới i thì r
cũng tăng theo không ?

Góc i có thể tăng đến 900
không? tại sao?

rmax = 900 thì i không
thể tăng đến 900

Hoạt động 2: Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần
Hoạt động của giáo
Hoạt động của học sinh
viên
GV:
HS:
Cho HS xem video và khi i tăng thì r cũng tăng
yêu cầu HS nhận xét theo, có sự xuất hiện của
đường truyền tia sáng, tia phản xạ mờ.
hiện tượng xảy ra khi Khi r đạt rmax = 900 thì tia
tăng dần góc tới i thì góc phản xạ rõ nét hơn. Khi r
khúc xạ r thay đổi như hoàn toàn biến mất thì
thế nào? Sau khi góc cường độ sáng của tia
khúc xạ r đạt rmax = 900 phản xạ gần như bằng
hiện tượng gì xảy ra tiếp với cường độ sáng của tia
theo ?
tới.
GV :
HS:
Tiếp tục tăng góc tới i thì Hoàn toàn không còn tia
hiện tượng gì xảy ra tiếp khúc xạ, i tăng thì góc
theo ?
phản xạ cũng tăng theo
⇒ 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.
2

Kiến thức trọng tâm
I, Sự truyền ánh sáng
vào môi trường chiết
quang kém hơn (n2 < n1)
1, Thí nghiệm
Nhận xét về kết quả
Góc tới

Chùm
Chùm
tia khúc tia phản
xạ
xạ
nhỏ
lệch xa
rất mờ
pháp
tuyến ( so
với tia tới)
và rất sáng

có giá
gần như rất
trị đặc
sát mặt
sáng
biệt igh phân cách
và rất mờ
có giá không còn rất
trị lớn
sáng
hơn igh


Giáo sinh Nguyễn Thị Thư

GV:
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 luật khúc xạ ánh
sáng để tính góc igh.

HS:
n1 > n2 thì i < r
Khi r = 900 thì i = igh

Định luật khúc xạ ánh
sáng :
n1.sinigh = n2.sin900
n2
n1

⇒ sinigh =
igh : góc tới giới hạn

GV: Yêu cầu HS rút ra
định nghĩa phản xạ toàn
HS: Phản xạ toàn phần là
phần
hiện tượng phản xạ toàn
bộ tia sáng tới, xảy ra ở
mặt phân cách giữa hai
môi trường trong suốt.
GV: Yêu cầu HS Phân
biệt phản xạ toàn phần HS: + Phản xạ toàn
phần: toàn bộ tia sáng bị
với phản xạ một phần.
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.

2, Góc giới hạn phản xạ
toàn phần

n2
n1

⇒ sinigh =
Nếu i < igh : tại mặt lưỡng
chất, tia sáng một phần bị
phản xạ, một phần bị
khúc xạ vào môi trường
thứ hai
-Nếu i = igh : không có tia
khúc xạ, toàn bộ tia sáng
bị phản xạ => gọi 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
Từ các kết quả thu được HS: Điều kiện xảy ra phân cách giữa hai môi
trường trong suốt.
ở trên GV yêu cầu HS rút phản xạ toàn phần:
3


Giáo sinh Nguyễn Thị Thư

ra điều kiện để có hiện - Môi trường tới chiết
tượng phản xạ toàn phần quang hơn môi trường
xảy ra.
khúc xạ
- i ≥ igh

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:
i ≥ i gh

Hoạt động 3: Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
Lớp chia thành 4 nhóm
Nhóm 1,3: Tìm hiểu về cấu tạo của cáp
quang
Gồm 2 phần chính:
- Cấu tạo cáp quang
+Phần lõi: trong suốt có chiết suất n1
+Phần vỏ có chiết suất n2
Hiện tượng phản xạ toàn phần
- Ánh sáng được dẫn qua sợi quang
nhờ hiện tượng nào

n1>n2
- Để xảy ra phản xạ toàn phần bên
trong lõi thì chiết suất làm cáp
4


Giáo sinh Nguyễn Thị Thư

-

quang thỏa mãn điều kiện gì?
Ánh sáng được truyền như thế nào
trong sợi quang

Nhiều sợi quang như vậy được ghép
với nhau tạo thành những bó. Những
bó này được ghép và hàn nói với nhau
tạo thành những cáp quang. Có thể có
tới 3000 sợi trong một tiết diện chỉ
khoảng 1 cm2

Chiếu tia tới SI đến tiết diên MN, tia
này bị khúc xạ đi vào sợi dây, tại mặt
tiếp giáp giữa vỏ và lõi góc tới lớn hơn
góc tới giới hạn nên bị phản xạ toàn
phần đến điểm khác trong dây….tia
sáng được dẫn qua sợi quang mà cường
độ giảm không đáng kể.

Nhóm 2,4: Tìm hiểu công dụng của cáp

quang
- Cáp quang được sử dụng phổ
Trong y học và trong công nghệ thông
biến trong lĩnh vực nào? Và ứng tin:
dụng của chúng cụ thể là gì?
Trong CNTT là truyền thông tin
Trong y học cáp quang được dùng để
quan sát các bộ phận bên trong cơ thể
(phương pháp nội soi)
- Những điểm ưu điểm nổi trội
+Truyền được dung lượng tín hiệu lớn
của cáp quang so với cáp kim
+Ít bị nhiễu bới trường điện từ ngoài
loại thông thường cùng đường
kính
Giới thiệu cho HS về ứng dụng của
hiện tượng phản xạ toàn phần để
chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần
cho kính tiềm vọng và giải thích
một số hiện tượng ảo ảnh trong đời
5


Giáo sinh Nguyễn Thị Thư
sống

Hoạt động 3: Củng cố và giao nhiệm vụ
Cho HS tham gia chơi trò chơi ô chữ về bài học.
Yêu cầu HS học bài và làm bài tập về nhà, chuẩn bị bài sau.

6