Đang tải... (xem toàn văn)
Khi ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn thì xảy ra phản xạ toàn phần. Khi góc tới lớn hơn góc tới hạn thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần[r]
(1)(2)Baøi 45
Baøi 45
(3)KIỂM TRA BÀI CŨ
CÂU 1.
Gọi n1 , n2 chiết suất tuyệt đối môi trường và môi trường Mệnh đề sau đúng?
A Chiết suất tỉ đối môi trường môi trường xác định tỉ số n1 /n2
B Chiết suất tỉ đối môi trường môi trường 1 xác định tỉ số n2 /n1
C Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt chiết suất tỉ đối chân khơng mơi tường đó
(4)KIỂM TRA BÀI CŨ
CÂU 2.
Chọn câu trả lời đúng.
Trong tượng khúc xạ ánh sáng
A góc khúc xạ ln bé góc tới B góc khúc xạ ln lớn góc tới
C góc khúc xạ tỉ lệ thuận với góc tới
(5)KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 3
Hình vẽ sau sai nói khúc xạ ánh sáng?
(1) (2)
A
n1 < n2
(1) (2)
r i
B
n1 > n2
D
(1) (2)
r i
n1 < n2
(1) (2)
C
(6)(7)(8)PHẢN XẠ TOAØN PHẦN
(9)I HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Góc khúc xạ giới hạn
a) Thí Nghiệm
Xét tia sáng từ mơi trường có chiết suất n1 sang một mơi trường có chiết suất n2 lớn (n1 < n2)
Cho i tăng từ 00 đến 900
Quan sát thí nghiêm, em rút nhân xét gì?
Có tia khúc xạ không ?
Khi i tăng, r thay đổi ? i > r hay r > i ?
(10)I HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Góc khúc xạ giới hạn
b) Nhận Xét
Khi i tăng từ 00 đến 900 r tăng theo i ln
luôn lớn r
Luôn ln có thấy xuất tia khúc xạ mơi trường thứ hai.
Khi i = 90o góc khúc xạ r có giá trị lớn
(11)I HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Góc khúc xạ giới hạn
c) Giải thích Định luật khúc xạ cho ta : n
1sini = n2sin r
Vì n1 < n2, i > r luoân luoân có tia khúc xạ
mơi trường thứ hai.
Khi i = imax = 90o r có giá trị lớn r = r gh
(12)I HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Góc khúc xạ giới hạn
d) Cơng thức xác định góc khúc xạ giới hạn :
Định luật khúc xạ cho ta : n1sini = n2sin r
Khi i = imax = 900 n
1.sin 900 = n2.sinrgh
1 2
sinrgh n n
n1 : Chiết suất tuyệt đối môi trường tới
n2 : Chiết suất tuyệt đối môi trường khúc xạ.
(13)I HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOAØN PHẦN
1) Góc khúc xạ giới hạn
e) Kết Luận :
Trong trường hợp ánh sáng từ mơi trường có chiết suất nhỏ h nơ sang mơi trường có chiết
(14)2 Phản xạ tồn phần
a ThÝ nghiƯm
Khảo sát t ợng xảy tia sáng chiếu tới mặt phân cách m«i tr êng st theo chiỊu tõ m«i tr ờng chiết quang sang môi tr ờng chiÕt quang kÐm h¬n.
* Mục đích:
* Dụng cụ thí nghiệm :
- Nguồn sáng: Đèn laze
- Khèi b¸n trơ b»ng thủ tinh
* Bè trÝ thÝ nghiƯm: h×nh vÏ
- Th ớc đo góc
* Tiến hành thí nghiệm
(15)Quan sát thí nghiệm để trả lời câu hỏi sau: ? Có tia khúc xạ khơng?
Có nhận xét độ sáng nó? r > i hay i > r ?
r thay đổi i tăng ?
? Có tia phản xạ không?
(16)b KẾT QUẢ
Gãc tíi
i Tia khúc xạ Tia phản xạ
Nh Tng dn Đạt giá trị đặc biệt igh Lớn igh
Cã tia khóc x¹ víi r > i RÊt sáng
Có tia phản xạ. Rất mờ.
r tăng dần( r > i )
Mờ dần. Sáng dần.
Gần nh sát mặt phân
c¸ch( r = 900 ) RÊt mê. RÊt s¸ng
(17)c Giải thích Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần
Vì n1 >n2 nªn sinr > sini r > i
* Khi r = 900 th× n
1 sinigh = n2 sin90 0 1 sin n n
igh ( igh : góc giới hạn phản xạ
toàn phần, góc tới hạn)
Khi i > igh ( vô lý) sin sin sin 1
2
igh
n n i n n r i n n r sin sin
* Theo định luật khúc xạ có: n1 sini = n2sinr
Tại có tia khúc xạ cã r > i?
Khi r đạt giá trị cực đại 900 góc tới i = i
gh đ ợc
tính công thøc nµo?
H·y thư tÝnh gãc r i > igh ?
(18)I HiÖn t ợng phản xạ toàn phần.
d Định nghĩa
Phản xạ toàn phần t ợng phản xạ toàn
(19)KT QUẢ
Gãc tíi
i Tia khóc x¹ Tia phản xạ
Nh Tng dn t giỏ tr đặc biệt igh Lớn igh
Cã tia khúc xạ với r > i rất sáng
Có tia phản xạ. rất mờ.
r tăng dần( r > i )
mờ dần. sáng dần.
gần nh sát mặt phân cách
( r = 900 ) RÊt mê. rÊt s¸ng
(20)I Hiện t ợng phản xạ toàn phần.
d Định nghĩa
Phản xạ toàn phần t ợng phản xạ toàn
ánh sáng tới, xảy mặt phân cách hai môi tr ờng suốt
e Điều kiện để có phản xạ tồn phần.
- ánh sáng truyền từ môi tr ờng sang môi tr ờng chiết quang hơn
(21)Bµi tËp vÝ dơ.
ChiÕu mét tia sáng từ thủy tinh vào n ớc d ới gãc tíi i = 750 BiÕt chiÕt suÊt cđa thđy tinh lµ n
1 =
1,5 ; chiÕt st cđa n íc lµ n2 = 4/3 Hỏi mặt phân cách thủy tinh n ớc có xảy phản xạ toàn phần không? Vì sao?
Lời giải
Ta thấy n1 > n2 : thảo mÃn điểu kiện ánh sáng trun tõ mét m«i tr êng sang m«i tr ờng chiết quang hơn.
Vậy mặt phân cách có xảy phản xạ toàn phần. 9 8 5 , 1 3 / 4 sin
2
n n
(22)II ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG
(23)1 Lăng kính phản xạ tồn phần:
Là khối thuỷ tinh hình lăng trụ , có tiết diện thẳng tam giác vuông cân
(24)(25)Các ảo t ợng.
* Là t ợng quang học xảy khí do phản xạ toàn phần tia sáng mặt phân cách lớp không khí lạnh (có chiết suất lớn) lớp không khí nóng (có chiết suất nhỏ).
(26)n1 n3 n2 n4
Tia s¸ng truyền thẳng
Tia sáng bị khúc xạ qua lớp không khí có chiết suất khác
Ng êi quan
s¸t
Mặt đất
(27)(28)(29)3 CÁP QUANG.
a CẤU TẠO
Cáp quang bó sợi quang Mỗi sợi quang dây suốt có tính
dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần
* Sợi quang gồm phần chính
- Phần lõi suốt thuỷ tinh siêu chất dẻo có chiết suất khá lớn n1
- Phần vỏ bọc suốt, có chiết suất n2 nhỏ phần lõi n1> n2
(30)II ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOAØN PHẦN CÁP QUANG.
S
I
I1 I3 I5
I2 I4 I6
L p v nớ ỏ 2
(31)(32)b CÔNG DỤNG
* Truyền thơng tin Cáp quang có nhiều ưu
điểm so với cáp đồng.
Dung lượng tín hiệu lớn
Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
Không bị nhiễu xạ điện từ bên ngoài,
bảo mật tốt
Không bị rủi ro cháy
(33)(34)(35)Kiến thức cần nhớ
2 Cỏc iu kiện để có hiên t ợng phản xạ tồn phần
1 Hiện t ợng phản xạ toàn phần
3 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
4 ứng dụng t ợng phản xạ toàn phần.
Phản xạ toàn phần t ợng phản xạ toàn ánh sáng tới , xảy mặt phân cách hai môi tr ờng suốt
* ánh sáng truyền từ môi tr ờng sang môi tr ờng chiết quang hơn
* Góc giới hạn (igh) phản xạ tồn phần góc tới để góc khúc xạ r=900, góc tới góc giới hạn bắt u xy hin t ng
phản xạ toàn phần
b Lăng kính phản xạ toàn phần. c Các ảo t ợng.
a Sợi quang học.
1
sin
n n
igh (víi n1 > n2 )
(36)CỦNG CỐ.
Câu 1.
Chọn phát biểu đúng.
A Khi có phản xạ tồn phần tia khúc xạ.
B Khi ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang xảy phản xạ tồn phần.
C Khi góc tới lớn góc tới hạn xảy tượng phản xạ toàn phần.
D Khi ánh sáng truyền từ môi trường tới mơi trường chiết quang với góc tới lớn
(37)Câu 2
Chiếu tia sáng từ thuỷ tinh sang khơng khí Cho biết chiết suất cuả thuỷ tinh Góc giới hạn thuỷ tinh
khơng khí là: A 600
B 300
C 450
D Kết khác
2
(38)Cñng cè.
Câu Trường sau khơng liên quan tới phản xạ tồn phần?
A Cáp quang để truyền thông tin
B Cáp quang dùng để nội soi y học
C Các ảo tượng quan sát sa mạc
(39)Cđng cè
C©u 4
Khi ánh sáng từ n ớc (n = 4/3) sang không khí,
góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là: A.igh = 41048 ’
B igh = 48035 ’
C igh = 62044 ’