Mô tả:
BÀI GIẢNG VẬT LÝ 11
Phản xạ toàn phần
Giáo viên: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên
A. MỤC TIÊU: KIẾN THỨC
- PHÂN BIỆT ĐƯỢC HAI TRƯỜNG HỢP: GÓC
KHÚC XẠ GIỚI HẠN VÀ GÓC GỚI HẠN.
- BIẾT ĐƯỢC TRƯỜNG HỢP NÀO THÌ XẢY RA
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN.
- HIỂU ĐƯỢC TÍNH CHẤT CỦA XẠ PHẢN XẠ
TOÀN PHẦN.
- ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN: SỢI QUANG VÀ CÁP QUANG.
KỸ NĂNG
- NẮM ĐƯỢC ĐIỀU KIỆN CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN.
- TÌM GÓC GIỚI HẠN PHẢN XẠ TOÀN PHẦN.
- GIẢI MỘT SỐ BÀI TẬP CÓ LIÊN QUAN ĐẾN PHẢN X
Kiểm tra bài cũ:
1. Định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng.
2. Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng.
3. Chiết suất, chiết suất tỉ đối, chiết suất tuyệt đối là gì?
4. Thế nào là tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng?
Các công thức về hiện tượng khúc xạ ánh sáng
sin i
n2
n n21
sin r
n1
n1sini1 = n2sini2
n21
1
n12
n21
v1
v2
c
n
v
Công thức ĐL khúc xạ
với các góc nhỏ ( < 100)
n1i1 = n2i2
Khi i= 00 - r = 00
Bài tập: 1. Tia sáng truyền từ môi trường trong suốt có
chiết suất n ra không khí,tia phản xạ và tia
khúc xạ vuông góc với nhau.
a. Nếu góc khúc xạ bằng 600, tính chiết suất n.
b. Tìm công thức tính góc tới i theo n.
i’+ r = i+r = 900 sini = cosr
nsini = sinr
a. n = tanr = tan600 = 3
S
i
i’ R
b. sini = cosr
1
n
I
1 tan 2 r 1 n 2
2
cos r
sin i cos r
1
1 n2
r
K
Bài tập 2 :
S
Góc i trong 3 trường hợp như nhau
Góc r trong trường hợp 3 là:
i
(1)
(2)
S
I
450
K
B. 310
C. 380,
D. Không tính được
S
i
(1)
(3)
A. 220,
i
(2)
I
300
K
(3)
I
r
K
Bài 3. Một tia sáng được chiếu đên
điểm giữa của mặt trên môt khối
lập phương trong suốt, chiết suất
n = 1,50. Tìm góc tới i lớn nhất
để tia khúc xạ vào trong khối
còn gặp mặt đáy của khối.
Góc khúc xạ lớn nhất khi tia
khúc xạ đi qua đỉnh
sin rm
a
2
a2
a
2
2
1
3
sin rm n sin rm
2
3
i
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
a. Góc khúc xạ giới hạn
n1sini = n2sinr,
nếu n1 < n2 , ta có i > r.
Khi i =
900 r = i
S2
S1
i
S3
n1
I
gh
n1
sin igh
n2
igh: góc khúc xạ giới hạn
igh
R1
r
n2
R3
R2
Khi ánh sáng đi từ môi trường có n1 nhỏ hơn sang
môi trường có n2 lớn hơn, ta luôn có tia khúc xạ
trong môi trường thứ hai.
Phản xạ toàn phần
1) Hiện tượng phản xạ toàn phần:
a) Góc khúc xạ giới hạn: SGK
n1sini = n2sinr, nếu n1 < n2 ta có i > r.
imax = 900 thỡ r = igh => n1sin900 = n2sinigh
n1
=> sinigh =
n2
+ Kết luận (SGK)
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
b. Sự phản xạ toàn phần
S
i
=
i
igh
Nếu n1 > n2 : r > i Khi r = 900
gh
n1sinigh = n2sin900 = n2
n2
sin igh
n1
* Khi i < igh có tia phản xạ IR’ và tia khúc xạ IR
R’
i i’
I
r
n1
n2
R
* Khi i > igh có tia phản xạ IR’, không có tia khúc xạ
Khi ánh sáng đi từ môi trường có n1 lớn hơn sang môi
trường có n2 nhỏ hơn, và có góc tới i > igh thì sẽ xảy ra
hiện tượng phản xạ toàn phần: mọi tia sáng đều bị
phản xạ, không còn tia khúc xạ.
Phản xạ toàn phần
1) Hiện tượng phản xạ toàn phần:
a) Góc khúc xạ giới hạn: SGK
n1sini = n2sinr, nếu n1 < n2 ta có i > r.
imax = 900 thỡ r = igh => n1sin900 = n2sinigh
n1
=> sinigh =
n2
+ Kết luận (SGK)
b) Sự phản xạ toàn phần: SGK
ánh sáng từ môi trường n1 sang n2 nhỏ hơn ta có: r > i
r =
900
n2
thì i = igh với sinigh =
n1
+ Kết luận (SGK)
2. Điều kiện xảy ra sự phản xạ toàn phần.
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
c. Điều kiện xảy ra hiện
tượng phản xạ toàn phần
R’
S
n2
sin igh
n1
igh
* n1 > n2 ánh sáng đi từ môi trường chiết quang
I
hơn sang môi trường chiết quang kém hơn.
* Khi i ≥ igh
dấu “=”trường hợp giới hạn
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần
+ Sợi quang.
+ Cáp quang
n1
n2
Phản xạ toàn phần
1) Hiện tượng phản xạ toàn phần:
a) Góc khúc xạ giới hạn: SGK
n1sini = n2sinr, nếu n1 < n2 ta có i > r.
imax = 900 thỡ r = igh => n1sin900 = n2sinigh
n1
=> sinigh =
n2
+ Kết luận (SGK)
b) Sự phản xạ toàn phần: SGK
ánh sáng từ môi trường n1 sang n2 nhỏ hơn ta có: r > i
r =
900
n2
thì i = igh với sinigh =
n1
+ Kết luận (SGK)
2) ứng dụng:
+ Sợi quang: SGK + Cáp quang: SGK
P1: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản
xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới.
B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi
trường chiết quang sang môi trường kém chết quang
hơn.
C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc
giới hạn phản xạ toàn phần igh.
D. Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bằng
tỉ số giữa chiết suất của môi trường kém chiết quang với
môi trường chiết quang hơn.
P2: Khi một chùm tia sáng phản xạ toàn phần tại mặt
phân cách giữa hai môi trường thì
A. cường độ sáng của chùm khúc xạ bằng cường độ sáng
của chùm tới.
B. cường độ sáng của chùm phản xạ bằng cường độ sáng
của chùm tới.
C. cường độ sáng của chùm khúc xạ bị triệt tiêu.
D. cả B và C đều đúng.
P3: Khi ánh sáng đi từ nước (n = 4/3) sang không khí,
góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là
A. igh = 41048’.
B. igh = 48035’.
C. igh = 62044’.
D. igh = 38026’.
P4: Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có
chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn hơn.
B. Ta luôn có tia khúc xạ khi tia sáng đi từ môi trường có
chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
C. Khi chùm tia sáng phản xạ toàn phần thì không có
chùm tia khúc xạ.
D. Khi có sự phản xạ toàn phần, cường độ sáng của chùm
phản xạ gần như bằng cường độ sáng của chùm sáng tới.
P5: Tia sáng đi từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân
cách với nước (n2 = 4/3). Điều kiện của góc tới i để có
tia khúc xạ trong nước là
A. i ≥ 62044’
B. i ≤ 62044’.
C. i < 41048’.
D. i < 48035’.
- Xem thêm -