Mô tả:
VẬT LÝ 11
BÀI 27
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.
Câu 2: Chiếu một tia sáng đi từ nước có
chiết suất là nn= 4/3 tới mặt phân cách
giữa nước và không khí, tính góc khúc
xạ trong hai trường hợp:
a) Góc tới bằng 30
b) Góc tới bằng 60
KIỂM TRA BÀI CŨ
Bài giải:
nn sin i nkk sin r
sin r nn
sin r nn sin i
sin i nkk
a)
b)
4
i 30 sin r sin 30
3
2
sin r r 418'
3
4
i 60 sin r sin 60
3
sin r 1,155 ( Vô lý )
=> Không có tia khúc xạ
1. Thí nghiệm:
• Dụng cụ thí nghiệm:
-Chùm tia laze.
-Khối nhựa trong suốt hình bán trụ
-Thước tròn 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
không 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
20 10 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
Không còn
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
Khái niệm: góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới
cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất.
0
20 10 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 toàn phần:
Sử dụng công thức dạng đối
-Áp dụng: nxứng
= n2định
.sinr luật
suy khúc
ra sinrxạ=
1.sini của
Vì n1 > n2 nên
sinr độ
> sini
r >i
so sánh
lớn=>
i và
r.
n .sin i
n
1
2
r =tăng
90(0r thì
- Khi i tăng thì Khi
r cũng
> i),điều
khi r = 900 thì i = igh
lúc đó tia phản xạ rất mờ tia khúc xạ rất sáng.
gì xảy ra?
0 suy ra:
Ta có n1.siniSử
n2.sin90
định
luật khúc
gh =dụng
xạ tính sinigh?
sini gh
n2
=
n1
(n2 < n1)
Áp dụng: Chiếu tia sáng từ nước có
chiết suất n = 4/3 ra không khí. Tìm góc
giới hạn phản xạ toàn phần?
Ta có:
n sin igh sin 90
sin igh
1
n
3
sin igh
4
igh 486'
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 i > igh, sử dụng
sin r 1 < vô lý >
định luật khúc xạ ánh
sáng hãy tính sinr.
Điều này phản ánh thực tế không có tia khúc xạ,
toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó 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 phân
cách giữa hai môi trường trong suốt.
Thí nghiệm minh họa khi chiếu tia sáng từ không khí vào thủy tinh
Nếu cho tia sáng đi từ
không khí vào thủy tinh
(n1 < n2) có xảy ra phản
xạ toàn phần? Vì sao?
Không, vì n1 < n2
=> sinr < sini
=> r < i. Khi imax = 900 thì r < 900 vẫn
có tia khúc xạ.
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
a/ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường
chiết quang kém hơn.
nĐiều
2 < n1
kiện để có
phản
toàn
b/ Góc tới lớn hơn
hoặcxạ
bằng
góc giới hạn:
?
i phần
≥ igh là gi
So sánh
Giống
nhau
Phản xạ toàn phần
Phản xạ thông thường
● Cùng là hiện tượng phản xạ: tia sáng đổi
Phân
biệt
hiện
tượng
phương đột ngột và trở lại môi trường cũ.
xạ toàn
vớitheo định luật phản
● phản
Cả hai hiện
tượngphần
đều tuân
xạ thông thường?
xạ phản
ánh sáng.
Khác nhau - Xảy ra khi có hai điều
kiện: n2 < n1
i ≥ igh
- Nếu bỏ qua sự hấp thụ
ánh sáng thì ở đây
tia phản xạ sáng
như tia tới
-Xảy ra dưới góc tới
bất kỳ, không cần thêm
điều kiện gì.
- Bỏ qua sự hấp thụ
ánh sáng, tia phản xạ
dù sao cũng yếu hơn
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
- Xem thêm -