Hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phầnỨng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phầnHiện tượng 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
Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất n=4/3 tới mặt phân cách nước khơng khí, tính góc khúc xạ hai trường hợp sau: a Góc tới 30 b Góc tới 60 Bài giải: Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng nnc sin i = nkk sin r →gócsinr tới a Khi = n nc sin i i = 300 → s inr = sin 300 b Khi góc → s inr = → r ≈ 41,8 (vô lý) i = 600 → sin r ≈ 1,155 Vậy với góc tới i=60 ta khơng tính góc khúc xạ, liệu có tượng xảy khơng ? Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN Hiện tượng phản xạ toàn phần, điều kiện phản xạ toàn phần Ứng dụng tượng phản xạ phần xảy tượng toàn I Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang (n1>n2) 1 Thí nghiệm Dụng cụ thí nghiệm: + Chùm tia laze + Thước trịn chia độ + Khối nhựa suốt hình bán trụ Tiến hành thí nghiệm: + Chiếu chùm tia sáng từ khối bán trụ suốt sang không khí, sau ta tăng góc tới i khảo sát thay đổi tia phản xạ, tia khúc xạ Tiến hành thí nghiệm Góc tới i nhỏ Tăng I Chùm tia khúc xạ - Lệch xa pháp tuyến Chùm tia phản xạ - Rất mờ - Sáng dần lên - Rất sáng - Rất sáng Rất sáng Tia sáng mờ tiến gần mặt phần cách MT i = igh i > igh - Gần sát mặt phất cách Rất mờ Khơng cịn Góc giới hạn phản xạ tồn phần - - Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng n1 sin i = n2 sinr Ở thí nghiệm ta có n1>n2 nên sinr > sini => r > i Khi i tăng r tăng (r > i), r = 90 Ta có Suy i = igh n1 sin igh = n2 sin 900 n2 sin igh = n1 (n1 > n2) Và thí nghiệm tượng phản xạ tồn phần khơng cịn tia khúc xạ tồn tia sáng bị phản xạ mặt phân cách Click icon to add picture II Hiện tượng phản xạ toàn phần Định nghĩa: - Hiện tượng phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt - Ta gọi tia phản xạ toàn phần để phân biệt với tia phản xạ phần xảy với khúc xạ Giả ) có xảy tượng Giả sử sử tia tia sáng sáng đi từ từ môi môi trường trường không khơng khí khí sang sang mơi mơi trường trường nước nước (n (n 11 < r < i 0 Khi imax = 90 r cịn tia khúc xạ Vậy trường hợp ln có tia khúc xạ Điều kiện để có phản xạ tồn phần a Ánh sáng truyền từ mơi trường, tới môi trường chiết quang n1 > n2 b Góc tới lớn góc giới hạn: ( i ≥ igh ) n2 sin igh = n1 So sánh Phản xạ toàn phần Giống Khác Phản xạ phần ( khúc xạ) So sánh Giống Phản xạ toàn phần - Phản xạ phần (khúc xạ) Cùng tượng phản xạ: tia sáng đổi phương đột ngột trở lại môi trường củ Cả hai tượng điều tuân theo định luật phản xạ ánh sáng ( tia phản xạ nằm mặt phẳng với tia tới bên pháp tuyến với tia tới có góc phản xạ góc tới) Khác So sánh Giống Giống nhau Phản xạ toàn phần - Phản xạ phần (khúc xạ) Cùng Cùng là hiện tượng tượng phản phản xạ: xạ: tia tia sáng sáng đổi đổi phương phương đột đột ngột ngột và trờ trờ lại lại môi môi trườn trườn củ củ Cả Cả hai hai hiện tượng tượng điều điều tuân tuân theo theo định định luận luận phản phản xạ xạ ánh ánh sáng sáng (( tia tia phản phản xạ xạ nằm nằm trong cùng mặt mặt phẳng phẳng với với tia tia tới tới ở bên bên kia pháp pháp tuyến tuyến với với tia tia tới tới với với góc góc phản phản xạ xạ bằng góc góc tới) tới) Khác - Khác Xảy có điều kiện: n1>n2 - Bỏ qua hấp thụ ánh sáng tia phản xạ sáng tia tới - Xảy góc tới khơng cần thêm điều kiện Xảy góc tới khơng cần thêm điều Bỏ qua kiện hấp thụ ánh sáng, tia phản xạ lúc tới tia phản xạ Bỏ qua hấpyếu thụhơn ánhtiasáng, lúc yếu tia tới Củng cố kiến thức 0 VD: Cho tia sáng từ nước (n=4/3) vào khơng khí có góc tới i=60 , với góc tới i=60 có xảy tượng tồn phần khơng? Bài giải: Áp dụng điện kiện phản xạ tồn phần n1 = nncvà = n2 = nkk = → n1 > n2 sin igh = n2 n1 → igh ≈ 480 → i > igh - Vậy trường hợp xảy tương phản xạ toàn phần III Ứng dụng tượng phản xạ tồn phần Chế tạo lăng kính phản xạ tồn phần Từ người ta chế tạo kính tiềm vọng Kính tiềm vọng phần quan trọng ống nhịm máy ảnh Giải thích tượng ảo giác “Ảo ảnh sa mạc” - Hiện tượng giải thích lớp khơng khí gần mặt cát, gồm nhiều lớp khơng khí nóng chúng có chiết suất tăng dần theo độ cao - Và tia sáng truyền từ đến mắt tia sáng qua nhiều lớp khơng khí có chiết suất giảm dần, tia sáng bị gãy khúc liên tiếp góc tới lớn góc giới hạn xảy tượng phản xạ toàn phần, tia sáng bị hất ngược lên trở lại, bề dày lớp khơng khí mỏng tia sáng gãy khúc trở thành đường cong đến mắt gây tưởng ảo ảnh sa mạc Cáp quang a Cấu tạo - Lõi: nằm làm vật liệu suốt (thường thủy tinh siêu sạch, có độ chiết suất n1) - Lớp vỏ bọc: loại vật liệu khác suốt, có độ chiết suất n2 (n2 < n1) - Phía ngồi phủ lớp vỏ nhựa để bảo vệ cáp quang b Ứng dụng cáp quang Truyền thông tin Ưu điểm: - Dung lượng tín hiệu lớn - Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển - Không bị nhiễu xạ điện từ bên ngồi - Khơng rủi ro cháy (vì khơng có dịng điện) Nhược điểm: - Nối cáp khó khăn, chi phí hàn nối sửa chữa cao Ứng dụng cáp quang y học: điển hình nội soi Ứng dụng cáp quang văn hóa nghệ thuật NỘI DUNG CHÍNH CẦN NẮM * * Định Định nghĩa nghĩa hiện tượng tượng phản phản xạ xạ toàn toàn phần phần * * Điều Điều kiện kiện xảy xảy ra hiện tượng tượng phản phản xạ xạ toàn toàn phần: phần: n2 < n1 i ≥ igh ( ) n2 sin igh = n1 * * Ứng Ứng dụng dụng của hiện tượng tượng phản phản xạ xạ toàn toàn phần phần Bài tập cố Câu 1: Câu không A Khi chùm sáng phản xạ tồn phần khơng có chùm khúc xạ B Khi có phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần cường độ chùm sáng tới C Ta có tia khúc xạ tia sáng từ mơi trường có chiết suất nhỏ sang mơi trường có chiết suất lớn D.Ta ln có tia khúc xạ tia sáng từ mơi trường có chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ Câu 2: Chọn đáp án Sai: Khi ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ hơn: A tăng góc tới i tia phản xạ phản mạnh dần cịn tia khúc xạ yếu dần B.khi góc tới i = igh tia khúc xạ truyền gần sát mặt phân cách C.khi góc tới i > igh khơng cịn tia khúc xạ D.góc tới giới hạn xác định (n1>n2) sin igh = n1 n2 0 Câu 3: Một chùm tia sáng hẹp truyền từ mt (1) chiết suất n1 sang mt (2) có chiết suất n2 Với n1 43 0 0 ... tượng tượng phản phản xạ xạ toàn toàn phần phần Bài tập cố Câu 1: Câu không A Khi chùm sáng phản xạ tồn phần khơng có chùm khúc xạ B Khi có phản xạ toàn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần cường... ≥ igh ) n2 sin igh = n1 So sánh Phản xạ toàn phần Giống Khác Phản xạ phần ( khúc xạ) So sánh Giống Phản xạ toàn phần - Phản xạ phần (khúc xạ) Cùng tượng phản xạ: tia sáng đổi phương đột ngột... phản xạ tồn phần khơng cịn tia khúc xạ toàn tia sáng bị phản xạ mặt phân cách Click icon to add picture II Hiện tượng phản xạ toàn phần Định nghĩa: - Hiện tượng phản xạ toàn phần tượng phản xạ