Bài giảng môn Vật lí Khối 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần (Chuẩn kiến thức)

CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ ĐẾN DỰ GIỜ LỚP 11a2 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Viết công thức đối xứng của định luật khúc xạ ánh sáng ? 
Hãy biện luận 2 trường hợp : n 2 >n 1 và n 1 >n 2 : So sánh góc i và góc r trong mỗi trường hợp ?. 
Môi trường nào chiết quang hơn , môi trường nào chiết quang kém . 
Ta thường nghe nói đến cáp quang dùng trong Công nghệ thông tin, trong Y học 
. Hiện tượng cơ bản được áp dụng trong cáp quang là phản xạ toàn phần . 
Phản xạ toàn phần là gì ? 
Sau đây ta sẽ nghiên cứu một vấn đề mới : 
BÀI 27. SỰ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG 
TN 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN 
Thí nghiệm : 
Thay đổi góc tới i và quan sát chùm tia khúc xạ trong không khí 
I 
r 
N 
i 
I 
N 
i gh 
* Kết quả 
Góc tới 
Chùm tia khúc xạ 
Chùm tia phản xạ 
* i nhỏ 
 Lệch xa pháp tuyến 
 Rất sáng 
 Rất mờ 
* i = i gh 
 Gần sát mặt phân cách 
 Rất mờ 
 Rất sáng 
* i > i gh 
- Không còn 
 Rất sáng 
Trả lời C 2	 n 1 < n 2 
Luôn có tia khúc xạ 
r < i tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so với tia tới 
i = 90 0 : r = r gh ( góc giới hạn khúc xạ ) 
sin r gh = 
 Nếu chiếu tia sáng từ không khí vào nước có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra không , vì sao ? 
 
 Không , vì r luôn nhỏ hơn i 
 Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì ta phải có điều kiện gì ? 
 
n = 1.33 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
Chiếu tia sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn  n 1 > n 2  r >i, chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới 
Khi góc tới tăng thì góc r cũng tăng ( với r >i). Khi r = 90 0 thì i = i gh : góc giới hạn phản xạ toàn phần 
 Sin i gh = 
i 
0 0 i gh 90 0 
r 
0 0 90 0 không có r 
Có khúc xạ có pxtp 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
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 . 
2. ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn : n 2 <n 1 
Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn : i>= i gh 
Chiếu tia sáng qua vòi nước,điều chỉnh cho góc tới bề mặt phân cách nước_không khí 
thỏa góc i gh tia sáng không ló ra ngoài mà phản xạ trở lại.Tiếp tục như thếtia sáng truyền dọc theo vòi nước : 
Trong thí nghiệm(ảnh dưới),tia sáng bị phản xạ nhiều lần trong dòng nước và cuối cùng ló ra mặt sàn( mặt sàn rất sáng tại vị trí nước chảy xuống ): 
Minh họa hiện tượng phản xạ toàn phần : 
Kim cương sáng lóng lánh do 
phản xạ toàn phần : 
Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng chiếu từ nước ra không khí : 
III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: 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 
	* Sợi quang gồm 2 phần chính 
	- Phần lõi trong suốt bằng thuỷ tinh siêu sạch có chiết suất khá lớn n 1 
	 - Phần vỏ bọc cũng trong suốt , bằng thuỷ tinh có chiết suất n 2 
 nhỏ hơn phần lõi n 1> n 2 
	 - Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi theo sợi quang . 
125 m 
50 m(lõi) 
Cấu tạo của sợi quang 
 Sợi quang học ( cáp quang ) 
Bó sợi quang học 
2. CÔNG DỤNG 
	* Truyền thông tin. Cáp quang có nhiều ưu điểm hơn so với cáp đồng . 
Dung lượng tín hiệu lớn 
Nhỏ và nhẹ , dễ vận chuyển , dễ uốn . 
Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài , bảo mật tốt 
Không rủi ro cháy 
	* Cáp quang dùng nội soi trong y học 
CỦNG CỐ 
Câu 1.Chiếu tia sáng từ thuỷ tinh sang không khí . Cho biết chiết suất của thuỷ tinh là . Góc giới hạn giữa thuỷ tinh và không khí là : 
60 0 
30 0 
45 0 
Kết quả khác 
Câu 2. Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì : 
Môi trường khúc xạ phải chiết quang hơn môi trường tới 
Môi trường tới phải chiết quang hơn môi trường khúc xạ 
Góc tới phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần 
Cả B, C 
Câu 3. Chọn cụm từ thích hợp điền vào các chỗ trống cho hợp nghĩa : “ Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng truyền theo chiều từ môi trường .. sang môi trường  và góc tới phải  góc giới hạn phản xạ toàn phần ” 
A. Kém chiết quang , chiết quang hơn , lớn hơn 
B. Kém chiết quang , chiết quang hơn , nhỏ hơn hoặc bằng 
C. Chiết quang hơn , kém chiết quang , lớn hơn 
D. Chiết quang hơn , kém chiết quang , nhỏ hơn hoặc bằng 
Lăng kính phản xạ toàn phần : 
Là khối thuỷ tinh hình lăng trụ , có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân 
Phản xạ một lần 
Phản xạ hai lần 
Kính tiềm vọng 
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 
CHÚC CÁC EM HỌC TỐT!!! 
II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I 
N 
i gh 
I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN 
Thí nghiệm : 
Thay đổi góc tới i và quan sát chùm tia khúc xạ trong không khí 
I 
r 
N 
i 
I 
N 
i gh