Bài giảng môn Vật lí Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần (Chuẩn kỹ năng)

KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ CÙNG TẤT CẢ CÁC EM HỌC SINH 
KIỂM TRA BÀI CỦ 
Trình bày nội dung của định luật khúc xạ ánh sáng? Viết biểu thức cho cặp môi trường có chiết suất n 2 , n 1 ? 
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia pháp tuyến so với tia tới. 
- Đối với một cặp môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sini và sinr là một số không đổi. 
n 1 .sini = n 2 . sinr 
Có phải lúc nào cũng tồn tại tia khúc xạ hay không? 
Nếu không có tia khúc xạ thì đó là hiện tượng gì và nó có ứng dụng như thế nào trong cuộc sống? 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
1. Thí nghiệm 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
1. Thí nghiệm 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
10 
20 
Giới hạn 
>i gh 
T bộ 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
Góc tới 
Chùm tia khúc xạ 
Chùm tia phản xạ 
Nhỏ 
- Lệch xa pháp tuyến. 
- Rất sáng. 
- Rất mờ. 
Tăng I 
- Tia sáng mờ đi và tiến về gần mặt phân cách hai môi trường. 
- Sáng dần lên. 
- Có giá trị đặt biệt i gh 
Gần như sát mặt phân cách. 
 Rất mờ. 
- Rất sáng. 
- Lớn hơn i gh . 
- Không còn. 
- Rất sáng 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần . 
Khi hiện tượng khúc xạ còn xảy ra hãy xác lập biểu thức định luật khúc xạ cho trường hợp này? 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần . 
- Ta có n 1 .sini = n 2 .sinr. 
.Do n 1 < n 2 nên i < r 
Khi tia khúc xạ gần như sát mặt phân cách thì r bao nhiêu? 
- Khi i tăng thì r cũng tăng đến khi i = i gh thì tia khúc xạ vuông góc với tuyến khi đó i gh được xác định như sau: 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Khi góc tới lớn hơn góc tới hạn thì tia khúc xạ hoàn toàn biến mất khi đó hiện tượng phản xạ toàn phần toàn xảy ra. Vậy hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
1. Định nghĩa 
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng toàn bộ tia sáng bị phản xạ toàn bộ tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 
Có phải trong mọi trường hợp hiện tượng phản xạ toàn phần đều xảy ra hay không? 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 
n 1 < n 2 
n 1 > n 2 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
0 0 
0 0 
0 0 
0 0 
60 0 
30 0 
30 0 
60 0 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 
- Ánh sáng được truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn. 
n 1 > n 2 
- Góc tới bằng hoặc lớn hơn góc tới giới hạn: 
i ≥ i gh 
Trong đó sini gh = 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 
Một chùm tia sáng SI được chiếu đến một khối thủy tinh như hình vẽ. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Tìm điều kiện chiết suất của thủy tinh để có hiện tượng nói trên? 
n 
B 
C 
A 
S 
I 
Tia SI đến mặt BC sẽ truyền như thế nào? 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
n 
B 
C 
A 
S 
I 
Khi hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì ta có điều gì? 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 
3. Bài tập ví dụ: 
- Ta có: i ≥ i gh	 với sini gh = 
Hay nói cách khác sin i ≥ sin i gh . 
Mà góc i = 45 0 nên i gh ≤ 45 0 từ đây ta suy ra: n ≥ 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang. 
Vỏ bọc bằng thủy tinh trong suốt chiết suất n 2 
Lỏi: làm bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất n 1 
n 1> n 2 
1. Cấu tạo 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang. 
2. Công dụng 
- Dung lượng tín hiệu lớn. 
- Nhỏ nhẹ dễ vận chuyển, dễ uống. 
- Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài bảo mật tốt. 
- Không có dòng điện nên không có rũi ro cháy. 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Củng cố vận dụng 
1. Nhận định nào sau đây đúng về hiên tượng phản xạ toàn phần? 
A. Khi ánh sáng tới môi trường chiết quang hơn thì có phản xạ toàn phần. 
B. Khi có phản xạ toàn phần thì tia phản xạ không nằm trong mặt phản tới. 
C. Khi phản xạ toàn phần xảy ra thì ánh sáng không còn tuân theo nguyên lý thuận nghịch ánh sáng. 
D. Khi góc tới bằng góc giới hạn thì ánh sáng không tuân theo nguyên lý thuận nghịch ánh sáng. 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Củng cố vận dụng 
2. Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất n 1 sang môi trường (2) có chiết suất n 2 . Cho biết n 1 < n 2 , i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần? 
A. Chùm tia sáng đia gần như sát mặt phân cách giữa hai môi trường. 
B. Góc tới thỏa mản điều kiện sin i > sin i gh . 
C. Góc tới thỏa mản điều kiện sin i < sin i gh . 
D. Không trường hợp nào xảy ra cả. 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Nhiệm vụ về nhà 
- Làm các bài tập trong sách giáo khoa 7, 8, 9/173 sách giáo khoa. 
- Hệ thống lại các kiến thức trong chương VI chuẩn bị cho tiết bài tập. 
The end 
Bài tập thêm 
Câu 1: Tia sáng đi từ không khí vào chất lỏng trong suốt với góc tới 45 0 thì góc khúc xạ 30 0 . Góc giới hạn giữa hai môi trường bằng bao nhiêu? 
Câu 2: Góc giới hạn phản xạ toàn phần của một môi trường tiếp giáp với không khí là 60 0 . Chiết suất của môi trường đố bằng bao nhiêu? 
Back