Tài liệu Bài giảng bài phản xạ toàn phần vật lý 11

BÀI 27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN Kiểm tra bài cũ Thế nào là hiện tƣợng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu và nêu biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng? Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương gãy của các tia sáng khi truyền xuyên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau. Định luật khúc xạ ánh sáng: -Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới. -Với hai môi trường trong suốt nhất định tỉ số giữa sin góc tới (sin i) và Sin góc khúc xạ (sin r) luôn không đổi sin i n s inr = Hằng số NỘI DUNG BÀI HỌC Sự truyền ánh sáng vào môi trƣờng chiết quang kém hơn Hiện tƣợng phản xạ toàn phần ứng dụng của hiện tƣợng phản xạ toàn phần I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƢỜNG KÉM CHIẾT QUANG HƠN 1. Thí nghiệm - Xét trƣờng hợp n1>n2 Nhận xét: Khi i tăng thì r cũng tăng nhƣng r luôn lớn hơn i Khi i tăng tới igh thi r= 90o Hãy quan sát hiện nếu ta tăng dần góc tới ? N I igh i n1 N’ r n2 Góc tới Nhỏ Có giá trị đặc biệt igh Có giá trị lớn hơn igh Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ - Lệch xa pháp tuyến (so với tia tới). - Rất sáng - Rất mờ. - Gần như sát mặt phân cách. - Rất mờ. - Không còn. - Rất sáng - Rất sáng 2. Góc giới hạn và phản xạ toàn phần Khi góc i nhỏ thì r > i Khi r= 900, i= igh thì sinigh= n2 n1 Khi i >igh thì không còn tia khúc xạ Đây là hiện tƣợng phản xạ toàn phần Hiện tƣợng phản xạ toàn phần là gì? Xảy ra trong điều kiện nào II. HIỆN TƢỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 1. Định nghĩa Phản xạ toàn phần là hiện tƣợng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trƣờng trong suốt. 2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần - Ánh sáng truyền từ một môi trƣờng tới một môi trƣờng chiết quang kém hơn n1 > n2 - Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn i > igh Lƣu ý -Khi i= igh thì hiện tƣợng phản xạ toàn phần bắt đầu xảy ra -Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ. -Gọi toàn phần để phân biệt với phản xạ một phần luôn xảy ra kèm với sự khúc xạ. Bài tập ví dụ n’ i i i’ n 1 2 Nếu tia (1) phản xạ toàn phần thì tia(2) có ló ra không khí đƣợc không? III. Ứng dụng của hiện tƣợng phản xạ toàn phần Cáp quang 1. Cấu tạo Mỗi sợi cáp quang là một dây trong suốt có tính dẫn Sáng nhờ phản xạ toàn phần Sợi quang gồm 2 phần chính - Phần lõi trong suôt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn(n1) -Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thủy tinh có chiết suất n2nhỏ hơn phần lõi Ngoài cùng là lớp vỏ bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học 2. Công dụng Cáp quang dùng để truyền thông tin do có nhiều Ƣu điểm - Dung lƣợng tín hiệu lớn - Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn -Không bị nhiễu bởi các bức xạ bên ngoài, bảo mật tốt - Không có rủi ro cháy Nhƣợc điểm Nối cáp khó khăn, dây càng thẳng càng tốt Cáp quang dùng trong nội soi y học Củng cố Nhắc lại kết luận về sự truyền ánh sáng vào môi trƣờng kém triết quang hơn Định nghĩa phản xạ toàn phầnvà điều kiện để có phản xạ toàn phần