Giáo án Vật lý 11 bài 27: Phản xạ toàn phần

GV: Nguyễn Thị Thu Trầm - Trường THPT Nguyễn Thái Bình - Giáo án vật lí 11 CB - Năm học 2012 - 2013

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1. MỤC TIÊU:
1.1. kiến thức:
+ Học sinh biết:
+ học sinh hiểu: Mô tả được hiện tượng phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện xảy ra hiện
tượng này.Mô tả được sự truyền ánh sáng trong cáp quang và nêu được ví dụ về ứng dụng của
cáp quang.
1.2. kĩ năng:
- Vận dụng được công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần trong bài toán
1.3. Thái độ:
- Biết được vai trò của cáp quang trong đời sống , khoa học và kỹ thuật , có ý thức bảo vệ an
toàn cho hệ thống cáp quang .
2. NỘI DUNG HỌC TẬP
- Điều kiện để có phản xạ toàn phần
3. CHUẨN BỊ:
3.1. Giáo viên:
-

Các dụng cụ thí nghiệm :

-

Các phần mềm mô phỏng :

3.2. Học sinh: Ôn về định luật khúc xạ
4.TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
4.1. Ổn định và kiểm diện:
4.2. Kiểm tra miệng:
Câu 1: Chiếu một ánh sáng đơn sắc từ chân không vào một khối chất trong suốt với góc tới 450

thì góc khúc xạ bằng 300. Chiết suất tuyệt đối của môi trường này là
A.

2 ; B. 3 ; C. 2 ; D.

3
2

Câu 2:Chiếu một tia sáng từ benzen có chiết suất 1,5 với góc tới 800 ra không khí . Góc khúc xạ
là
A . 410 ; B. 530 ; C. 800 ; D. Không xác định được
Câu 3:Nếu chiết suất của môi trường chứa tia tới nhỏ hơn chiết suất của môi trường chứa tia
khúc xạ thì góc khúc xạ
A. luôn nhỏ hơn góc tới ; B. Luôn lớn hơn góc tơi ;


GV: Nguyễn Thị Thu Trầm - Trường THPT Nguyễn Thái Bình - Giáo án vật lí 11 CB - Năm học 2012 - 2013

C. Luôn bằng góc tới ;

D. Có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn góc tới

4.3. Tiến trình bài học:

Hoạt động của Giáo Viên và Học Sinh
Hoạt động 1:Vào bài:Giới thiệu bài như sách giáo khoa
(5 phút)
Mục tiêu: Kich thích hứng thú học tập cho học sinh

Nội dung bài học

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

Hoạt động 2: Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết
quang kém hơn ( n1>n2 ) (15 phút)

1) Thí nghiệm :

Mục tiêu: nắm được mối quan hệ giữa góc tới và khúc xạ
khi ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường
chiết suất nhỏ

2) Góc giới hạn phản xạ toàn phần :

-Gv giới thiệu thí nghiệm như hình vẽ 27.1 SGK
-Tia sáng truyền thẳng từ không khí vào bán trụ dọc theo
bán kính
-Đường đi của tia sáng khi ra khỏi bán trụ .
-Cho học sinh nhận xét gì về góc tới và góc ló tại mặt
phân cách
+HS quan sát thí nghiệm , nêu nhận xét của mình theo yêu
cầu câu hỏi của Gv
-Nhận xét về chiết suất của môi trường tới và môi trường
khúc xạ

SGK /168

Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết
quang hơn vào môi trường chiết quang

kém hơn
Vì n1>n2 nên ; sinr >sini . Do đó ; r >i
Chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn
so với chùm tia tới.
-Khi góc tới i tăng thì góc r cũng tăng
( với r>i). Do đó , khi r đạt giá trị cực đại
90o 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

-Gv giới thiệu 3 thí nghiệm với góc tới nhỏ , có giá trị
tăng dần .
-Tiếp tục thí nghiệm với góc tới có giá trị igh sao cho tia ló
đi là là mặt phân cách ( góc khúc xạ bằng 90o )
-Yêu cầu học sinh quan sát hiện tượng xảy ra khi góc tới
lớn hơn igh

II: Hiện tượng phản xạ toàn phần


GV: Nguyễn Thị Thu Trầm - Trường THPT Nguyễn Thái Bình - Giáo án vật lí 11 CB - Năm học 2012 - 2013

Hoạt động 3:Hiện tượng phản xạ toàn phần (10 phút)

1) Định nghĩa :

Mục tiêu: Nắm được định nghĩa và điều kiện xảy ra hiện

tượng phản xạ toàn phần

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ
toàn phần tia sáng tới , xảy ra ở mặt phân
cách giữa hai môi trường trong suốt .

-GV giới thiệu thí nghiệm cho học sinh về hiện tượng
phản xạ toàn phần
-Hướng dẫn học sinh trả lời câu hỏi C2
+Hs phân tích kết quả thí nghiệm, định nghĩa hiện tượng
phản xạ toàn phần
+So sánh phản xạ toàn phần và hiện tượng phản xạ một
phần

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 >igh

+Kết luận về điều kiện để có phản xạ toàn phần :

III. Ưng dụng của hiện tượng phản xạ
toàn phần : Cáp quang

n1> n2 ; i >igh

1) Cấu tạo : Cáp quang là bó sợi quang

Hoạt động 4:Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn

phần (10 phút)

Sợi quang gồm hai phần chính :

Mục tiêu: nắm được cấu tạo và công dụng của cáp quang

-Phần lõi trong suốt bằng thuỷ tinh siêu
sạch có chiết suất lớn ( n1 )

-Gv trình bày sơ lược cấu tạo , công dụng của cáp quang
( chú ý đến hiện tượng quang học )

- Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thuỷ
tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi .

-Nêu một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
trong các dụng cụ quang học hoặc phép nội soi trong y
học .

Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách
giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi
được theo sợi quang

+Tín hiệu truyền đi được biến đổi thành dạng ánh sáng sẽ
truyền đi với tốc độ và chất lượng rất cao

2)Công dụng :
Cáp quang có nhiều ưu điểm
+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 rũi ro cháy ( vì không có dòng
điện)


GV: Nguyễn Thị Thu Trầm - Trường THPT Nguyễn Thái Bình - Giáo án vật lí 11 CB - Năm học 2012 - 2013

-Cáp quang còn được dùng trong y học
như nội soi

5.TỔNG KẾT VÀ HƯỚNG DẪN HỌC TẬP:
1.1. Tổng kết: Điều kiện để có phản xạ toàn phần : n2 < n1, i >igh
1.2. Hướng dẫn học tập: - Đối với bài học tiết này:+ Học bài;+ Làm bài tập
- Đối với bài học tiếp theo: Chuẩn bị tiết bài tập
6.PHỤ LỤC:
7.RÚT KINH NGHIỆM: