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

Ki Óm tra bµi cò 
 : ThÕ nµo lµ hiÖn t­îng khóc x¹ ¸ nh s¸ng ? Ph¸t biÓu ® Þnh luËt khóc x¹ ¸ nh s¸ng vµ viÕt biÓu thøc ? 
 : Ph©n biÖt chiÕt suÊt tØ ® èi víi chiÕt suÊt tuyÖt ® èi ? 
Tiết 53: Bài 27- Phản xạ toàn phần 
I. S Ự TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN 
1. Th í nghiệm 
 Xét trường hợp n 1 > n 2 : 
Khi i tăng thì r cũng tăng , nhưng r luôn lớn hơn i 
Khi giá trị c ủa i = i gh th ì r=90 0 
D ựa vào ĐL KXAS Hãy lập công thức tính i gh ? 
i 
r 
i gh 
N 
N’ 
n 2 
 n 1 
r = 90 0 
Nếu tiếp tục tăng i > i gh thì hiện tượng xảy ra thế nào?H ãy quan sát hiện tượng ! 
Nếu i > i gh , toàn bộ ánh sáng 
bị phản xạ , không còn tia 
khúc xạ 
I 
2.Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
Hãy quan sát hiện tượng 
Xảy ra nếu ta tăng góc tới . 
Hãy cho biết vì sao taÞ I, tia s¸ng truyÒn theo ph­¬ng b¸n kÝnh , t ia sáng truyền thẳng ? 
H ãy chứng minh rằng khi i> i gh thì không còn tồn tại tia khúc xạ ? 
II.HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHÇN 
Định nghĩa: Là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt 
* Lưu ý: 
Khi xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì không còn chùm tia khúc xạ, cuờng độ Sáng của chùm tia phản xạ gần bằng với chùm tia tới. 
-Cụm từ toàn phần là dùng để phân biệt Với phản xạ 1 phần luôn đi kèm theo Hiện tượng khúc xạ. 
2. Điều kiện để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần: 
 - Điều kiện cần:Ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang hơn(1) sang môi trường chiết quang kém(2): n 1 >n 2 
 - Điều kiện đủ: i i gh 
*Lưu ý: 
- Khi i=i gh thì hiện tuợng phản xạ toàn phần bắt đầu xảy ra 
TiÕt 53: Bµi 27- Ph¶n x¹ toµn phÇn 
ĐỊNH NGHĨA ? 
Ba × tËp vÝ dô 
Gợi ý cách giải . 
+ Đặt n và n’ lần lượt là chiết suất của nước và thủy tinh . 
Xét tia sáng (1) phản xạ toàn phần , 
khi đó : (*) 
- Xét tia sáng (2) khúc xạ vào thủy 
tinh với góc khúc xạ r, A D §LKX : sin r = n sin i/n ’ (**). 
+ Từ (*) và (**) => 
+ Tia khúc xạ (2) tới mặt phân cách với không khí với góc tới r. 
 
=>Tia (2) phản xạ toàn phần v µ kh«ng khóc x¹ ra kh«ng khÝ ®­ îc . 
 n’ 
1 
2 
n 
i 
i’ 
i 
TiÕt 53: Bµi 27- Ph¶n x¹ toµn phÇn 
TiÕt 53: Bµi 27- Ph¶n x¹ toµn phÇn 
III. ø ng dông cña hiÖn t­îng ph¶n x¹ toµn phÇn : c¸p quang 
1.S¬Þ quang : 
a. Cấu tạo : lõi bằng thủy tinh , hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n 1 , được bao xung quanh bằng lớp vỏ có chiết suất n 2 < n 1 . 
S 
Lớp lõi 
Lớp vỏ 
b. Sîi quang lµ d©y trong suèt cã tÝnh dÉn s¸ng nhê ph¶n x¹ toµn phÇn 
c. C áp quang là hệ thống gồm bó sợi quang 
2. Công dụng : 
* C áp quang được sử dụng rộng rãi hiện nay trong thông tin liên lạc vì nó có một số các ưu điểm sau : 
 - Dung lượng tín hiêu lớn 
 - Nhỏ , nhẹ , dễ vận chuyển , dễ uốn cong 
 - Không bị nhiễu , tính bảo mật cao 
 Ít có rủi ro xảy ra như cháy , nổ  
* Ngoài ra trong y tế người ta còn dùng cáp quang để nội soi 
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 
TiÕt 53: Bµi 27- Ph¶n x¹ toµn phÇn 
Kính tiềm vọng 
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
CỦNG C ố 
Câu 1.Chiếu tia sáng từ thuỷ tinh sang không khí . Cho biết chiết suất cuả thuỷ tinh là . Góc giới hạn giữa thuỷ tinh và không khí là : 
60 0 
30 0 
45 0 
Kết quả khác 
CỦNG CỐ 
C©u 2 . C©u nµo d­íi ®©y Kh«ng ®óng ? 
A. Khi cã sù ph¶n x¹ toµn phÇn, c­êng ®é chïm s¸ng ph¶n x¹ gÇn nh­ b»ng c­êng ®é chïm s¸ng tíi. 
B. Ta lu«n lu«n cã tia khóc x¹ khi tia s¸ng ®i tõ m«i tr­êng cã chiÕt suÊt nhá h¬n sang m«i tr­êng cã chiÕt suÊt lín h¬n. 
C. Khi chïm s¸ng ph¶n x¹ toµn phÇn th× kh«ng cã chïm s¸ng khóc x¹ 
D. Ta lu«n lu«n cã tia khóc x¹ khi tia s¸ng ®i tõ m«i tr­êng cã chiÕt suÊt lín h¬n sang m«i tr­êng cã chiÕt suÊt nhá h¬n. 
Cñng cè 
C âu 3: 
 Khi ¸nh s¸ng ®i tõ n­íc (n = 4/3) sang kh«ng khÝ, gãc giíi h¹n ph¶n x¹ toµn phÇn cã gi¸ trÞ lµ: 
i gh = 41 0 48’. 
B. i gh = 48 0 35’. 
C. i gh = 62 0 44’. 
D. i gh = 38 0 26’. 
 H­íng DÉn vÒ nh µ 
 Làm các bài tập 5 đến 9 SGK 
 Làm các bài tập 6.4 và 6.6 SBT