Bai 27 phan xa toan phan (1) (1)

Bài 27 I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: Thí nghiệm: • Dụng cụ thí nghiệm: - Chùm tia laze - Khối nhựa suốt hình bán trụ -Thước trịn chia độ • Tiến hành thí nghiệm: 10 1020 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 3020 30 10 01020 Chiếu chùm tia sáng song song hẹp (coi tia sáng) từ khối nhựa suốt hình bán trụ vào khơng khí I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: 20 10 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 10 2030 40 50 60 70 80 90 80 r 70 60 r 50 40 30 10 20 Khi i nhỏ, nhận xét độ sáng tia khúc xạ tia phản xạ I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: 10 20 10 2030 30 40 40 50 50 60 60 igh 70 70 80 80 90 90 80 80 r 70 70 60 60 r 50 50 40 40 30 30 20 10 10 20 - Khi i tăng, nhận xét độ sáng tia khúc xạ so với tia phản xạ I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: • Kết thí nghiệm: Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ Nhỏ Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới) Rất sáng Rất mờ Giá trị igh Gần sát mặt phân cách Rất mờ Rất sáng i > igh Khơng cịn Rất sáng I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: Góc giới hạn phản xạ tồn phần: Khái niệm: góc giới hạn phản xạ tồn phần góc tới cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn 10 20 10 20 30 30 40 40 50 50 60 60 igh 70 70 80 80 90 90 80 80 70 70 60 60 r 50 50 40 40 30 30 20 10 10 20 I SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: Góc giới hạn phản xạ tồn phần: -Áp dụng : n1.sini = n2.sinr suy sinr = n sin i n Vì n1 > n2 nên sinr > sini => r >i - Khi i tăng r tăng ( r > i), r = 900 i = igh Khi r = 0900 điều Ta có n1.sinigh = n2.sin90 suy ra: xảy ra? Sử dụng định luật khúc xạ tính sinigh? sini gh n = n1 (n2 < n1) Áp dụng: Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất n = 4/3 khơng khí Tìm góc giới hạn phản xạ tồn phần? Ta có: n sin igh sin 90  sin igh  n sin igh   igh 48 6' Khi i > igh sini > sinigh Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n2 n2 sin i  sin igh  sin r  sin 90 n1 n1 Khi i > igh, sử dụng sin r  < vô lý > định luật khúc xạ ánh sáng tính sinr Điều phản ánh thực tế khơng có tia khúc xạ, toàn tia sáng bị phản xạ mặt phân cách Đó tượng phản xạ tồn phần II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: Định nghĩa: Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt II HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TỒN PHẦN: Điều kiện để có phản xạ tồn phần: a/ Ánh sáng truyền từ mơi trường tới môi trường chiết quang n2 Điều < n1 kiện để có phản xạ tồn b/ Góc tới lớn góc giới hạn: i ≥phần igh gi ? So sánh Phản xạ toàn phần Phản xạ thông thường Giống ● Cùng tượng phản xạ: tia sáng đổi phương đột ngột trở lại môi trường cũ Phân biệt tượng ● Cả hai tượng tuân theo định luật phản xạ phản xạ toàn phần với ánh sáng phản xạ thơng thường? Khác - Xảy có hai điều kiện: n2 < n1 i ≥ igh - Nếu bỏ qua hấp thụ ánh sáng tia phản xạ sáng tia tới -Xảy góc tới bất kỳ, khơng cần thêm điều kiện - Bỏ qua hấp thụ ánh sáng, tia phản xạ dù yếu tia tới III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) Cấu tạo: - Cáp quang bó sợi quang Mỗi sợi quang dây suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ tồn phần III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) ● Cấu trúc hình trụ, tạo vật liệu suốt ● Lõi sợi có chiết suất n1 ● Vỏ sợi có chiết suất n2 < n1 ● Lớp phủ đệm có tác dụng bảo vệ sợi Cấu tạo sợi quang thông thường III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) Cấu tạo: Hiện tượng phản xạ toàn phần cáp quang k I J r III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: (cáp quang) Công dụng Truyền thông tin cáp quang nước III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: (cáp quang) Công dụng  Ưu điểm + Dung lượng tín hiệu lớn + Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn + Không bị nhiễu xạ điện từ bên ngồi, bảo mật tốt + Khơng có rủi ro cháy (vì khơng có dịng điện)  Nhược điểm + Nối cáp khó khăn, dây cáp dẫn thẳng tốt + Chi phí - Chi phí hàn nối thiết bị đầu cuối cao so với cáp đồng Ứng dụng cáp quang Trong lĩnh vực Y học Thiết bị nội so cáp quang 18 Ứng dụng cáp quang Trong lĩnh vực văn hóa nghệ thuật Chế tạo sợi chiếu sáng, đồ chơi cáp quang 19 Ứng dụng cáp quang Trong lĩnh vực văn hóa nghệ thuật Trang trí cột đèn, lễ hội điểm văn hóa du lịch 20 ... TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN: • Kết thí nghiệm: Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ Nhỏ Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới) Rất sáng Rất mờ Giá trị igh Gần sát mặt phân cách Rất mờ Rất sáng