Tiet 27 phan xa toan phan

KIỂM TRA BÀI CŨ
Câu 1: Phát biểu định luật khúc xạ
ánh sáng. Viết biểu thức định luật
khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối
xứng.
ο

Câu 2: Chiếu một tia sáng đi từ nước
có chiết suất là nn= 4/3 tới mặt phân
cách giữa nước và khơng khí, tính
góc khúc xạ trong hai trường hợp:
ο
a) Góc tới bằng30
b) Góc tới bằng60ο


KIỂM TRA BÀI CŨ
Bài giải:

nn sin i = nkk sin r

sin r nn
⇒
=
⇒ sin r = nn sin i
sin i nkk

a)

4
i = 30° ⇒ sin r = sin 30°

3
2
⇒ sin r = ⇒ r = 41°8'
3

4
b) i = 60 ⇒ sin r = 3 sin 60°
⇒ sin r = 1,155 ( Vơ lý )
=> Khơng có tia khúc xạ
°


Bài 27


1. Thí nghiệm:
• Dụng cụ thí nghiệm:
-Chùm tia laze.
-Khối nhựa trong suốt hình bán trụ
-Thước trịn chia độ.
• Bố trí thí nghiêm: như hình 27.1
sách giáo khoa trang 168.

10 0 1020
20
30
30
40
40
50

50
60
60
70
70
80
80
90
90
80
80
70
70
60
60
50
50
40
40
3020
30
10 01020

• Tiến hành thí nghiệm:
- Chiếu chùm tia sáng song song hẹp (coi như một
tia sáng) từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào
khơng khí


Khi i nhỏ, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ

và tia phản xạ
20 10
30
40
50
60
70
80
90
80
70
60
50
40
30
20 10

0 10
2030
40
50
60
70
80
90
80
r
70
60
r

50
40
30
0 10 20


- Khi i tăng, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ so
với tia phản xạ.

0 10
20 10
2030
30
40
40
50
50
60
60
igh
70
70
80
80
90
90
80
80
r
70

70
60
60
r
50
50
40
40
30
30
20 10 10 20
0


• Kết quả thí nghiệm:
Góc tới
Nhỏ

Chùm tia khúc xạ
Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới)
Rất sáng

Chùm tia phản xạ
Rất mờ

Giá trị igh Gần như sát mặt phân cách
Rất mờ

Rất sáng

i > igh

Rất sáng

Khơng cịn


2. Góc giới hạn phản xạ tồn phần:
Khái niệm: góc giới hạn phản xạ tồn phần là góc tới
cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất.
0 10
20 10
2030
30
40
40
50
50
60
60
igh
70
70
80
80
90
90
80
80
70

70
60
60
r
50
50
40
40
30
30
20 10 10 20
0


2. Góc giới hạn phản xạ tồn phần:

n .sin i
n

Sử
Sửdụng
dụngcơng
cơngthức
thứcdạng
dạngđối
đối
= n2.sinr
suy
ra
sinrxạ=

-Áp dụng: nxứng
1.sini của
định
luật
khúc
xứng của định luật khúc xạ

1

Vì n1 > n2 nên
sinr >độ
sini
=>
r >irr..
so
lớn
i ivà
sosánh
sánh
độ
lớn
và
00
0
rr =
90
thì
điều
- Khi i tăng thì Khi
rKhi

cũng
tăng
(
r
>
i),
khi
r
=
90
thì i = igh
= 90 thì điều
lúc đó tia phản xạ rấtgìmờ
tia khúc
xạ rất sáng.
xảy
ra
?
gì xảy
ra?
0
Ta có n1.siniSử
ndụng
suy luật
ra:
định
gh = dụng
2.sin90
Sử
định

luật khúc
khúc
2

xạ
xạ tính
tính sini
sinighgh??

sini gh

n2
=
n1

(n2 < n1)


Áp dụng: Chiếu tia sáng từ nước có
chiết suất n = 4/3 ra khơng khí. Tìm góc
giới hạn phản xạ tồn phần?

Ta có:

n sin igh = sin 90°

⇒ sin igh

1
=

n

3
sin igh =
4
⇒ igh = 48°6'


Khi i > igh thì sini > sinigh. Áp dụng định luật khúc
xạ ánh sáng, ta có:
n2
n2
sin i > sin igh ⇒ sin r > sin 90°
n1
n1

Khi
ii >> iighgh,, sử
dụng
Khi
sử
dụng
sin r > 1 < vô lý >
định
định luật
luật khúc
khúc xạ
xạ
ánh
ánh sáng

sáng hãy
hãy tính
tính
sinr.
sinr.
Điều này phản ánh
thực tế khơng có tia

khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt
phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ tồn
phần.


II.
II.Hiện
Hiệntượng
tượngphản
phảnxạ
xạtoàn
toànphần:
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.


Thí nghiệm minh họa khi chiếu tia sáng từ khơng khí vào thủy tinh

Nếu
Nếu cho
cho tia
tia sáng
sáng đi
đi từ
từ
khơng
khơng khí
khí vào
vào thủy
thủy tinh
tinh
(n
(n11 << nn22)) có
có xảy
xảy ra
ra phản
phản
xạ
xạ tồn
tồn phần?
phần? Vì
Vì sao?
sao?
Khơng, vì n1 < n2

=> sinr < sini

=> r < i. Khi imax = 900 thì r < 900 vẫn

2. Điều kiện để có phản xạ tồn phần:
a/ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường
chiết quang kém hơn.

kiện
để
có
nĐiều
<
n
Điều
kiện
để
có
2
1

phản
xạ
tồn
phản
xạ
tồn
b/ Góc tới lớn hơn hoặc bằng
góc giới hạn:
là
là gi
gi?

?
i phần
≥phần
i
gh


So sánh
Giống
nhau

Phản xạ tồn phần

Phản xạ thơng thường

● Cùng là hiện tượng phản xạ: tia sáng đổi
Phân
biệt
hiện
tượng
Phânđột
biệt
hiện
tượng
phương
ngột
và trở
lại môi trường cũ.
xạ
với

● phản
Cả
hai hiện
tượng
đều
tn
theo định luật phản
phản
xạtồn
tồnphần
phần
với
xạ phản
ánh sáng.
xạ thơng thường?

phản xạ thơng thường?

Khác nhau - Xảy ra khi có hai điều
kiện: n2 < n1

-Xảy ra dưới góc tới
bất kỳ, khơng cần thêm
điều kiện gì.
i ≥ igh
- Bỏ qua sự hấp thụ
- Nếu bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng, tia phản xạ
ánh sáng thì ở đây
dù sao cũng yếu hơn
tia phản xạ sáng

tia tới.
như tia tới



III. Ứng dụng của hiện tượng
phản xạ toàn phần: cáp quang

Bó sợi quang học


2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn
phần: Sợi quang học (cáp quang)
 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.


2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ
toàn phần: Sợi quang học (cáp
quang)
● Cấu trúc hình trụ, được tạo bởi vật liệu trong suốt.
● Lõi sợi có chiết suất n1.
● Vỏ sợi có chiết suất n2 < n1.
● Lớp phủ đệm có tác dụng bảo vệ sợi.

Cấu tạo của sợi quang thông thường

2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn
phần: Sợi quang học (cáp quang)
Cấu
tạo:
Hiện tượng phản xạ toàn phần trong
cáp quang
k

I
J

r


2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn
phần: Sợi quang học (cáp quang)
Truyền Trong
thông công
tin bằng
cáp
quang dưới
nghệ
thông
nước
tin

Sử dụng cáp quang trong chế tạo dụng cụ
Trong nội soi y học
y tế


Trong nghệ thuật


2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn
phần: Sợi quang học (cáp quang)

 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 ngo
bảo mật tốt.
+ Khơng có rủi ro cháy (vì khơng có dịng điện).

 Nhược
điểm
+ Nối cáp rất khó khăn, dây cáp dẫn càng
thẳng càng tốt.
+ Chi phí - Chi phí hàn nối và thiết bị đầu
cuối cao hơn so với cáp đồng