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

VẬT LÝ LỚP 11 – BÀI 27

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. MỤC TIÊU:
1. Kiến thức:
- Phân biệt được hai trường hợp: góc khúc xạ giới hạn và góc tới giới hạn.
- Biết được trong trường hợp nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Nêu được tính chất của sự phản xạ toàn phần.
- Giải thích được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: sợi quang
và cáp quang.
2. Kĩ năng:
- Nắm được điều kiện có phản xạ toàn phần.
- Giải một số bài tập có liên quan đến hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Giải bài tập tìm góc giới hạn 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. Giáo viên
- Chuẩn bị thí nghiệm về hiện tượng phản xạ toàn phần.
- Giáo án, bài giảng.
2. Học sinh:
- Ôn lại hiện tượng khúc xạ ánh sáng, đặc biệt là trường hợp môi trường tới chiết
quang hơn môi trường khúc xạ và ngược lại.
III. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC:
1) Kiểm tra bài cũ:
- Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
- Phát biểu và viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng.
- khi nào thì góc tới lớn hơn góc khúc xạ và ngược lại.
2) Nội dung bài giảng:

Hoạt động của giáo viên và học sinh

Nội dung bài học
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần:

- Đặt vấn đề: giả sử xét tia sáng đi tư Xét tia sáng đi tư môi trường có chiết
môi trường có chiết suất n1 sang môi suất n1 sang môi trường có chiết suất n2
trường có chiết suất n2, nếu n1 < n2 thì a.Góc khúc xạ giới hạn
i như thế nào với r?

- Nếu n1 < n2 => i > r

- HS: i > r

imax = 900 thì r = igh
- GV: Góc tới i có thể có những giá trị igh: Góc khúc xạ gới hạn.
trong khoảng nào? Góc khúc xạ r có
những giá trị trong khoảng nào?
- HS: i và r có giá trị tư 00 đến 900
- GV: khi tăng góc tới i đến 900 thì
góc khúc xạ cũng tăng theo nhưng vì i
> r nên góc khúc xạ không thể tăng
đến 900 mà chỉ có thể tăng đến một
giá trị giới hạn nào đó gọi là góc khúc
xạ giới hạn igh.
- GV: Dựa vào định luật khúc xạ ánh - Định luật khúc xạ ánh sáng :
sáng yêu cầu HS tính biểu thức của
góc khúc xạ giới hạn?
- HS: n1.sin900 = n2.sinigh

n1.sin900 = n2.sinigh
n1

=> sinigh = n
2

n1

=> sinigh = n
2
- GV : đọc SGK và rút ra kết luận.
- HS : đọc SGK và rút ra kết luận.

Kết luận: Trong trường hợp ánh sáng đi
tư môi trường có chiết suất nhỏ hơn
sang môi trường có chiết suất lớn hơn,
ta luôn có tia khúc xạ trong môi trường
thứ hai.
b.Sự phản xạ toàn phần

- GV : Xét trường hợp ngược lại khi - Nếu n1 > n2 thì i < r
tia sáng truyền tư môi trường n2 sang Khi r = 900 thì i = igh
môi trường n1, n1 > n2 thì i so với r ?
Định luật khúc xạ ánh sáng :
- HS : i < r


- GV : tương tự trường hợp trên: góc

n1.sinigh = n2.sin900

tới và góc khúc xạ đều có giá trị tư 0 0

⇒ sinigh = n2
1

đến 900 . Khi tăng góc tới i thì r cũng

n

tăng theo không ? Góc i có thể tăng igh : góc tới giới hạn
-Nếu i < igh : tại mặt lưỡng chất, tia sáng
đến 900 không? tại sao?
- HS : Khi tăng i thì r cũng tăng theo một phần bị phản xạ, một phần bị khúc
nhưng vì i nhỏ hơn r nên khi r max = 900 xạ vào môi trường thứ hai
thì i không thể tăng đến 900

-Nếu i = igh : không có tia khúc xạ, toàn
bộ tia sáng bị phản xạ => gọi là hiện
tượng phản xạ toàn phần.

*KL: Khi ánh sáng đi tư môi trường có
chiết suất lớn hơn sang môi trường có
chiết suất nhỏ hơn và có góc tới i lớn
hơn góc giới hạn igh thì sẽ xảy ra hiện
tượng phản xạ toàn phần, trong đó mọi
tia sáng đều bị phản xạ, không có tia
khúc xạ.
* Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần:

- Môi trường tới chiết quang hơn môi
trường khúc xạ
- i ≥ igh
2. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ
toàn phần: sợi quang
- GV : đọc phần 2 SGK. Tìm hiểu về : * Cấu tạo:
cấu tạo của sợi quang, cơ chế phản xạ - Lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo
toàn phần khi chiếu tia sáng vào sợi trong suốt chiết suất n1
- Vỏ: có chiết suất n2 < n1
quang, ứng dụng của sợi quang.


- HS : đọc SGK và trả lời câu hỏi của * Cơ chế phản xạ toàn phần khi chiếu
GV

tia sáng vào sợi quang :

- 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
* Ứng dụng:
- Nội soi trong y học
- Truyền thông tin.
3) Củng cố :
-Hiện tượng phản xạ toàn phần ?
-Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần ?

4) Dặn dò học sinh :
-Về nhà làm bài tập trong sách giáo khoa.
-Học bài.
-Chuẩn bị trước bài 46.
PHẠM QUỲNH TRANG