Trường: Đại học Quy Nhơn Sinh viên thực hiện: TrươngThịHuyền Lớp sư phạm Vật Lý K37 Giáo Án Giảng Dạy Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I Mục tiêu 1) Kiến thức - Phát biểu tượng phản xạ toàn phần - Nêu điều kiện để có tượng phản xạ tồn phần - Viết giải thích ý nghĩa đại lượng biểu thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần - Nêu số ứng dụng tượng phản xạ toàn phần 2) Kỹ Giải tập tượng phản xạ toàn phần 3) Thái độ Biết vai trò cáp quang đời sống, khoa học kỹ thuật, có ý thức bảo vệ an toàn cho hệ thống cáp quang quốc gia, hệ thống cáp quang quốc tế qua Việt Nam II Chuẩn bị 1) Giáo viên: -Thực thí nghiệm lớp - Bảng phụ bảng kết thí nghiệm SGK - Nếu tìm được, nên mang vào lớp loại đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng để làm ví dụ cáp quang 2) Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng III Hoạt động dạy học 1) Ổn định lớp 2) Kiểm tra cũ Phát biểu viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng * Áp dụng: Chiếu tia sáng từ khơng khí vào thủy tinh với góc tới 70, góc khúc xạ 50 Tính chiết suất thủy tinh 3) Hoạt động dạy học Thời gian Hoạt động GV Hoạt động vấn đề 1: Đặt Vào ngày nắng nóng gió, mặt đường nhựa khơ ráo, nhìn từ xa ta thấy mặt đường loang lống có nước Hiện tượng phản xạ toàn phần tạo Vậy tượng Hoạt động HS Nội dung phản xạ toàn phần gì? Xảy nào? Và có ứng dụng thực tế? học hôm giúp trả lời câu hỏi Trước hết ta xét truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang Hoạt động 2: Thí nghiệm nghiên cứu truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang -Tiến hành thí nghiệm hình 27.1 SGK Lưu ý: rõ thí nghiệm chùm tia tới, chùm tia khúc xạ chùm tia phản xạ + Chiếu tia sáng ( i = 00) vào mặt cong khối thủy tinh tia sáng truyền thẳng theo định luật phản xạ ánh sáng Hoàn thành câu C1 Treo bảng phụ lên bảng ( n1 > n2) Thí nghiệm - Chùm tia khúc xạ: sáng, lệch xa pháp tuyến so với tia tới + Tăng góc tới i < - Chùm tia phản xạ: 10 Yêu cầu HS quan mờ sát đô sáng vị trí tia khúc xạ tia phản xạ -Chùm tia khúc xạ: mờ, gần sát + Tăng dần góc tới i mặt phân cách giá trị - Chùm tia phản xạ: nhỏ Yêu cầu HS quan sát độ sáng sáng vị trí chùm tia khúc xạ phản xạ so sánh với -Chùm tia khúc xạ: trường hợp đầu không + Tăng góc i đến giá trị đặc biệt để tia khúc xạ trùng với mặt phân cách góc i gọi góc giới hạn phản xạ toàn phần Yêu cầu HS quan sát độ sáng, vị trí tia khúc xạ tia phản xạ + Tăng góc i lớn giá trị đặc biệt Yêu cầu HS quan sát độ sáng, vị trí tia khúc xạ tia phản xạ - Chùm tia phản xạ: sáng Góc giới hạn phản xạ toàn phần n1 sin igh = n2 sin 900 ⇒ sin i gh = n2 n1 ⇒ sin i gh = n2 n1 * Trường hợp tia sáng phản xạ tồn phần -Vậy góc giới hạn phản xạ tồn phần tính theo biểu thức vào phần để tìm biểu thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần - Từ hình 27.2 SGK Khi tia khúc xạ trùng với mặt phân cách tức góc r = 900 (đạt giá trị cực đại) i đạt giá trị giới hạn igh gọi góc giới hạn phản xạ tồn phần hay góc tới hạn Yêu cầu HS áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng để tính góc igh - Hai trường hợp lại u cầu HS đọc sách để tìm hiểu thêm Vậy phản xạ tồn phần ta vào II Hoạt động 3: Tìm hiểu tượng III Hiện tượng phản xạ tồn phản xạ tồn phần • Phản xạ toàn phân tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt - Phân biệt phản xạ tồn phần với phản xạ phần - Có hai điều kiện để xảy phản xạ toàn phần Vậy hai điều kiện gì? phần Phản xạ tồn phân tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt + Phản xạ toàn phần: toàn tia sáng bị hắt ngược trở lại môi trường chứa tia tới + Phản xạ phần: phần tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới phần bị khúc xạ vào mơi trường Định nghĩa Phản xạ toàn phân tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt Điều kiện để có phản xạ tồn phần - Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang n2 < n1 - Ánh sáng truyền từ mơi trường - Góc tới lớn tới mơi trường chiết quang góc giới hạn: n2 < n1 - Góc tới lớn góc giới hạn: i ≥ i gh i ≥ i gh * Bài tập ví dụ: Tìm Giải: điều kiện để xảy tượng phản xạ n toàn phần tia sáng sin i gh = = = 0,71 n , truyền từ nước có chiết suất 1,4 ⇒ i gh = 45,58 khơng khí Để xảy phản xạ toàn phần: i ≥ i gh ⇒ i ≥ 45,58 Hoạt đơng 4: Tìm hiểu ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: cáp quang - Cáp quang bó sợi quang Mỗi sợi quang sợi dây suốt có tính dẫn sáng - Cấu tạo: nhờ phản xạ toàn + Phần lõi phần suốt có chiết suất n1 - Yêu cầu HS đọc lớn SGK để tìm hiểu cấu + Phần nỏ tạo cáp quang suốt, có chiết suất n2 nhỏ III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: cáp quang Cấu tạo + Phần lõi suốt có chiết suất n1 lớn + Phần vỏ suốt, có chiết suất n2 nhỏ phần lõi - Yêu cầu HS đọc SGK để tìm hiểu công dụng cáp quang Hoạt động 5: Củng cố, vận dụng Hãy giải thích vấn đề đặt đầu bài: Vào ngày nắng nóng gió, mặt đường nhựa khơ ráo, nhìn từ xa ta thấy mặt đường loang lống có nước Hoạt động 6: Tổng kết học - Nhận xát đánh giá học - Yêu cầu HS nhà học làm tập: 5,6,7,8,9 SGK phần lõi Công dụng - Ứng dụng vào việc truyền thông tin, nội soi y học, làm đèn trang trí (caa6y thông Noel),… Ứng dụng vào việc truyền thông tin, nội soi y học,… Do phản xạ toàn phần xảy lớp khơng khí sát mặt đường vào mắt tạo ảo ảnh nên làm cho ta có cảm giác mặt đường nhựa có nước ... môi trường chiết quang I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang -Tiến hành thí nghiệm hình 27. 1 SGK Lưu ý: rõ thí nghiệm chùm tia tới, chùm tia khúc xạ chùm tia phản xạ + Chiếu tia sáng (... phần tính theo biểu thức vào phần để tìm biểu thức tính góc giới hạn phản xạ tồn phần - Từ hình 27. 2 SGK Khi tia khúc xạ trùng với mặt phân cách tức góc r = 900 (đạt giá trị cực đại) i đạt giá... tới môi trường chiết quang góc giới hạn: n2 < n1 - Góc tới lớn góc giới hạn: i ≥ i gh i ≥ i gh * Bài tập ví dụ: Tìm Giải: điều kiện để xảy tượng phản xạ n toàn phần tia sáng sin i gh = = = 0,71