- Viết và giải thích được ý nghĩa của các đại lượng trong biểu thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần2. - Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần.[r]
(1)GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
Trường: THPT PHÚ HỮU Họ tên GSh: VÕ THỊ HỒNG MIỄN Lớp: 11A2 Môn: Vật lý MSSV: 1107623
Tiết thứ: 53 Họ tên GVHD: PHẠM THỊ KIỀU PHƯƠNG Ngày 03 tháng 03 năm 2014
BÀI 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I MỤC TIÊU
1 Về kiến thức
- Thơng qua việc quan sát thí nghiệm, nêu nhận xét tượng phản xạ toàn phần - Phát biểu tượng phản xạ toàn phần ?
- Nêu điều kiện để có tượng phản xạ tồn phần Tính igh
- Viết giải thích ý nghĩa đại lượng biểu thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần
- Nêu số ứng dụng tượng phản xạ tồn phần Trình bày cấu tạo tác dụng dẫn sáng sợi quang, cáp quang
2 Về kĩ năng
- Vận dụng công thức học để giải tập tượng phản xạ toàn phần
3 Về thái độ
- Yêu thích mơn học, tích cực phát biểu xây dựng II PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN DẠY HỌC
1 Phương tiện: - SGK, SGV, bảng phụ, phấn màu, thước kẻ. 2 Phương pháp: Diễn giảng, đàm thoại, PP thực nghiệm. III NỘI DUNG VÀ TIẾN TRÌNH LÊN LỚP
1 Kiểm tra cũ (7 phút):
- Phát biểu khái niệm khúc xạ ánh sáng
- Phát biểu nội dung định luật khúc xạ ánh sáng
- Nêu khái niệm chiết suất tuyệt đối cách tính chiết suất tỉ đối theo chiết suất tuyệt đối
Giới thiệu mới(3 phút): Tại tăng góc tới lên đến lúc khơng có tượng khúc xạ? Liệu có tượng xảy ra? Bài học hơm nghiên cứu điều
3 D y m i:
Nội dung lưu bảng Thời
gian
Hoạt động GV Hoạt động HS I Sự truyền ánh sáng vào
môi trường chiết quang kém hơn
1 Thí nghiệm
10 phút
GV yêu cầu HS nhắc lại: + Định luật khúc xạ ánh
(2)2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
- Chiếu tia tới từ khối nhựa suốt hình bán trụ vào khơng khí:
+ Khi góc tới i nhỏ, tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến (so với tia tới) sáng, tia phản xạ mờ
+ Khi góc tới i tăng, góc khúc xạ r tăng lớn i; Đồng thời tia khúc xạ mờ dần, tia phản xạ sáng dần + Khi i = igh r = 900 : tia khúc xạ mờ sát mặt phân cách, tia phản xạ sáng + Khi i ≥ igh: tia khúc xạ biến Toàn tia tới bị phản xạ
Hiện tượng phản xạ toàn
phần
+ Ta có: sinigh = n2 n1
+ ĐL phản xạ ánh sáng (đã học lớp 7)
GV nhấn mạnh mối liên hệ góc tới góc phản xạ, góc tới góc khúc xạ
Như vậy, tia sáng đến mặt phân cách hai môi trường suốt bị khúc xạ, tia khúc xạ tuân theo ĐLKXAS
GV mơ thí nghiệm với hộp nhựa đựng nước trà bút laze Điều chỉnh chùm sáng cho tia sáng tới mặt phân cách hai mơi trường bị hắt ngược trở lại môi trường chứa tia tới
Hiện tượng mà vừa nói gọi tượng phản xạ toàn phần Hiện tượng xảy nào? Có ứng dụng gì? Bài học hôm giúp trả lời câu hỏi Trước hết xét truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang
- Tiến hành thí nghiệm hình vẽ 27.1 SGK
- GV gợi ý: tia sáng đến mặt phân cách mơi trường suốt bị khúc xạ, tia khúc xạ tuân theo ĐLKX Yêu cầu HS nhận xét TN
mặt phẳng tới phía bên pháp tuyến so với tia tới
Với hai môi trường suốt định, tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ không đổi
+ ĐL phản xạ ánh sáng : Tia phản xạ nằm mặt phẳng chứa tia tới đường pháp tuyến gương điểm tới
Góc phản xạ góc tới
Góc tới Chùm
tia khúc xạ
Chùm tia phản
xạ i nhỏ r > i
Rất sáng
Rất mờ i = igh r 900
Rất mờ
Rất sáng i > igh Không
(3)- Yêu cầu HS trả lời câu C1
- GV chốt lại vấn đề: Hiện tượng mà vừa tìm hiểu tượng phản xạ toàn phần
- Yêu cầu HS trả lời câu hỏi C2
- Bổ sung : i = 900 r = rgh (gọi góc giới hạn khúc xạ), sinrgh=n1
n2 - Chứng tỏ ánh sáng truyền sang mơi trường chiết quang góc khúc xạ r lớn góc tới i (chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến so với tia tới)
- Khi tăng góc i góc r tăng, r đạt cực đại 900 i đạt giá trị i
gh gọi góc giới hạn phản xạ tồn phần(cịn gọi góc tới hạn)
- Vì mặt cong bán trụ tia sáng tới có góc tới 00.
+ Hiện tượng: Khi chiếu tia sáng tới mặt phân cách hai mơi trường suốt phần tia sáng bị hắt ngược trở lại (tuân theo định luật phản xạ ánh sáng) phần truyền môi trường bên kia(tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng)
+ Nhận xét: Tăng dần góc tới thấy góc khúc xạ tăng dần, đến giá trị định thấy tia sáng khúc xạ đột ngột bị đổi hướng, hắt ngược trở lại môi trường chứa tia tới (không tia khúc xạ) - Trả lời câu C2: Khi ánh sáng truyền vào mơi trường chiết quang thì: + ln có tia khúc xạ + r < i : tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến so với tia tới
- Từ công thức định luật khúc xạ : n1sini = n2sinr Suy : sinr=n1
n2
(4)II Hiện tượng phản xạ toàn phần
Định nghĩa
Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt
2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
+ Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang
n1 > n2
+ Góc tới lớn góc giới hạn:
i igh
III Cáp quang 1 Cấu tạo
Sợi quang gồm hai phần chính:
+ Phần lõi suốt bằng 15 phút
10 phút
- Xác định góc tới hạn?
- Khi tăng tiếp góc tới i > igh có tia khúc xạ khơng ? Vì ?
- Khi i > igh tồn tia sáng bị phản xạ mặt phân cách Đó tượng phản xạ toàn phần
GV giới thiệu
- Yêu cầu HS nêu định nghĩa tượng PXTP ?
- Hãy phân biệt tượng phản xạ toàn phần với tượng phản xạ thông thường?
- Vậy điều kiện để có phản xạ tồn phần gì?
Gợi ý:
+ Điều kiện chiết suất của hai mơi trường.
+ Điều kiện góc tới.
- Yêu câu HS đọc tập ví dụ SGK
- Dùng hình vẽ 27.7 SGK để mô tả cấu tạo cáp quang
- Khi r = 900, ta có :
n1sinigh=n2sin 900=n2 (vì sin 900= 1) =>
sinigh=n2 n1
- Khi i > igh ta có: sinr=n1
n2
sini>1 , điều vơ lí => khơng có tia khúc xạ
- Hiện tượng phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt - Hiện tưởng phản xạ toàn phần tồn tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới Hiện tượng phản xạ thơng thường phần tia sáng bị phản trở lại mơi trường tia tới, phần truyền vào môi trường suốt khác, tuân theo định luật khúc xạ ánh sáng
(5)thủy tinh siêu có chiết suất lớn (n1)
+ Phần vỏ bọc trong suốt, thủy tinh có chiết suất n2 < n1
Ngoài lớp vỏ bọc nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền độ dai học 2 Công dụng
Cáp quang ứng dụng vào việc truyền thơng tin Cáp quang cịn dùng để nội soi y học
- Chú ý đến phần cáp quang:
+ Phần lõi suốt, có chiết suốt lớn(n1)
+ Phần vỏ suốt, có chiết suất nhỏ phần lõi(n2)
- Từ mơ tả vừa nói em giải thích cáp quang lại có cấu tạo vậy?
(Gợi ý: Nếu phần vỏ có chiết suất lớn phần lõi thì tia sáng thế nào?).
- Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy đâu?
- Hoàn thành tập 5, SGK
- Nếu phần vỏ có chiết suất lớn phần lõi phần tia sáng bị khúc xạ phần vỏ
- Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy mặt phân cách phần lõi vỏ
- Câu 5: C Khi góc tới thỏa mãn điều kiện
sini<n1
n2(n1<n2) có tượng phản xạ tồn phần
- Câu 6: Để có tượng phản xạ tồn phần chiết suất n khối suốt phải thỏa mãn n>√2 4 Củng cố học:
- Định nghĩa tượng phản xạ tồn phần - Điều kiện để có phản xạ toàn phần
- Cấu tạo ứng dụng cáp quang
5 Dặn dò:
- Yêu cầu học sinh nhà làm câu hỏi tập 7, 8, trang 172, 173 SGK - Đọc trước kỹ 28 chương VII Mắt dung cụ quang học
Giáo viên hướng dẫn Ngày soạn 16/02/2014
(6)