Bài giảng điện tử môn Vật lí Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

? Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng ? 
? Vẽ tia khúc xạ và tia phản xạ trong các trường hợp trên ? Và nêu nhận xét. Biết nước có n=4/3. 
? 
? 
? 
Nước 
Không khí 
S 
I 
i 
r 
 Nước 
Không khí 
i 
I 
S 
r 
R 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Ảnh con tàu hiện lên bầu trời 
Hình ảnh trên mặt đường vào những ngày nắng nóng 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Ảo giác 
Thành phố ảo: lần đầu tiên ảo ảnh xuất hiện trên vùng biển Penglai - vốn tọa lạc trên mỏm cận đông bán đảo Sơn Đông, Trung Quốc ngày 20/12/2006 
Ảo ảnh là gì? Tại sao lại có ảo ảnh? 
Bài 27 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
IV.CỦNG CỐ 
I/ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n 1 >n 2 ) 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
1. Thí nghiệm 
Cho chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí. Các bạn hãy quan sát hiện tượng sảy ra và điền vào bảng sau: 
* Kết quả 
Góc tới 
Chùm tia khúc xạ 
Chùm tia phản xạ 
* i nhỏ 
* i = i gh 
* i > i gh 
- Lệch xa pháp tuyến 
- Rất sáng 
 Rất mờ 
- Gần sát mặt phân cách 
- Rất mờ 
 Rất sáng 
- Không còn 
- Rất sáng 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
1 
2 
3 
I/ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n 1 >n 2 ) 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
Khi r đạt giá trị cực đại 90 0 thì i đạt giá trị i gh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần. 
Áp dụng: Xét một tia sáng truyền từ môi trường nước sang môi trường không khí. Hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần. Biết chiết suất của nước n = 4/3. 
Gợi ý: 
Hiện tượng phản xạ toàn phần sảy ra khi góc khúc xạ bằng 90 độ. 
n 1 sini=n 2 sinr 
Thay sin r =1 , n 2 = 1, n 1 = n = 4/3 , ta có được: 
sini gh = ¾ 
=> i gh = 48,6 
 S 
I 
R 
i gh 
n 1 
n 2 
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có : 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
1. Định nghĩa 
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới , sảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. 
Từ thí nghiệm nêu ở trên, hãy nêu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần? 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
2 . Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn. 
n 1 > n 2 
 Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: 
Hãy quan sát thí nghiệm và nêu các điều kiện để hiện tượng phản xạ toàn phần sảy ra? 
Thí nghiệm 
III/ ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN : Cáp quang 
1. Cấu tạo 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
50µm(Lõi) 
125µm 
Lõi bằng thủy tinh siêu sạch chiết suất n 1 
Võ bằng thủy tinh có chiết suất n 2 < n 1 
Đường truyền của tia sáng trong sợi quang 
2. Công dụng 
Truyền tín hiệu trong thông tin và nội soi trong y học. 
I 
J 
k 
r 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
Có thể dùng lý thuyết về phản xạ toàn phần giải thích hiện tượng ảo ảnh đã nêu ra ở đầu tiết học? 
Ảnh con tàu hiện lên bầu trời 
Hình ảnh trên mặt đường vào những ngày nắng nóng 
n 1 
n 3 
n 2 
n 4 
Tia sáng truyền thẳng 
Tia sáng bị khúc xạ khi đi qua các lớp không khí có chiết suất giảm dần 
Mặt đất , mặt đường 
n 5 
	.. là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. 
1 
Phản xạ toàn phần 
Củng cố 
Điều kiện để hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra là. 
 n 2 < n 1 và i ≥ i gh 
Củng cố 
2 
Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần là 
Củng cố 
3 
 sin i gh = 
 Một tia sáng hẹp phát ra từ một bóng đèn đặt ở đáy một bể bơi chiếu đến mặt phân cách Nước – Không khí dưới một góc khác 0. Nếu tăng góc tới lên hai lần thì: 
A. Góc khúc xạ tăng lên gấp hai lần. 
B. Góc khúc xạ giảm hai lần. 
C. Góc khúc xạ tăng lên hơn hai lần hoặc xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần nếu 2i > i gh . 
D. Góc khúc xạ giảm hơn hai lần hoặc xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần nếu 2i > i gh . 
Củng cố 
4 
 Có hai tia sáng song song nhau truyền trong nước. Tia 1 gặp mặt thoáng của nước, tia 2 gặp bản thuỷ tinh hai mặt song song đặt sát mặt nước. Nếu tia 1 phản xạ toàn phần thì tia 2 có ló ra không khí được không? 
5 
Củng cố 
tia 2 khúc xạ vào thuỷ tinh với góc khúc xạ r 
Tia từ thuỷ tinh tới mặt phân cách với không khí dưới góc tới r 
Vậy: r > i gh2 nên tia 2 bị phản xạ toàn phần không khúc xạ ra không khí 
Gọi n và n’ lần lượt là chiết suất của nước và thuỷ tinh 
Vì tia 1 phản xạ toàn phần nên sini > sini gh1 = 1/ n 
Củng cố 
XIN CHÂN THÀNH CẢM ƠN QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM HỌC SINH 
I/ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n 1 >n 2 ) 
Hình 1 
r 
i 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
1. Thí nghiệm 
 n 1 
n 2 
i gh 
r 
I/ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n 1 >n 2 ) 
Hình 2 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
 n 1 
n 2 
 > i gh 
I/ SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN ( n 1 >n 2 ) 
Hình 3 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
n 2 
 n 1 
i 
r 
Chiếu tia sáng 
Thay đổi góc tới 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
 n 1 
n 2 
i 
r 
r=90 o 
= i gh 
Phản xạ chưa toàn phần 
Bắt đầu xảy ra 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
 n 1 
n 2 
i 
> i gh 
Phản xạ toàn phần 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
 n 1 
n 2 
 Không, vì r luôn nhỏ hơn i 
n = 1.33 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KẾM HƠN 
1. Thí nghiệm 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
1. Định nghĩa 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần 
III. ỨNG DỤNG: CÁP QUANG 
1. Cấu tạo 
2. Công dụng 
Nếu n 1 < n 2 có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra không, vì sao?