Câu 1 : Để có hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra thì : Môi trường khúc xạ phải chiết quang hơn. môi trường tới[r]
(1)GS thực : Ngọc Xuân Quang Lớp : Vật lý K41A
(2)Câu 1: Hãy phát biểu định luật phản xạ ánh sáng? Trả lời:
Tia phản xạ nằm mặt phẳng tới bên
pháp tuyến so với tia tới
Góc phản xạ góc tới
Kiểm tra cũ
i S’
I N
(3)Câu 2: Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? Viết biểu thức dạng đối xứng định luật?
Trả lời:
Tia khúc xạ nằm mặt phẳng tới bên
pháp tuyến so với tia tới
Với hai môi trường suốt định, tỉ số
sin góc tới (sini) sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi:
= số
Kiểm tra cũ
sin sin
(4)Kiểm tra cũ
I
S
R i
r
N
Biểu thức dạng đối xứng định luật khúc xạ
(5)Lúc trưa nắng, mặt đường nhựa khô ráo nhìn có
vẻ ướt nước
Hãy quan sát hiện tượng sau
(6)Những nội dung học:
I.Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém ( n1 > n2)
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần II Hiện tượng phản xạ toàn phần 1 Định nghĩa
2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần : Cáp quang
(7)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn
1 Thí nghiệm:
a Mục đích : Khảo sát truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang
b Dụng cụ :
Một bảng trịn chia độ
có thể xoay quanh trục
Một khối nhựa
suốt hình bán trụ
Một đèn chiếu laze
I Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
(8)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
c Tiến hành :
Chiếu ánh sáng laze vào mặt cong theo
phương bán kính mặt bán trụ
Tăng dần góc tới i
Quan sát chùm tia khúc xạ phản xạ
I Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần:
(9)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
d Kết quả:
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ tồn phần: Cáp quang
Góc tới Chùm tia khúcxạ Chùm tia phản xạ
Nhỏ
Lệch xa
pháp tuyến ( so với tia tới)
Rất sáng
Rất mờ
Có giá trị
lớn giá trị igh
Gần sát
mặt phân cách
Rất mờ Có giá trị
đặc biệt igh Rất sáng
(10)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
C1: Tại mặt cong bán trụ, tia tới hẹp truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng?
Tại mặt cong bán trụ, chùm tia tới có phương pháp tuyến nên góc tới i =
Theo định luật khúc xạ ánh sáng r = 0
(11)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
C2: Vận dụng tính thuận nghịch truyền ánh
sáng, nêu kết khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang
hơn
Khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang hơn:
Ln có tượng khúc xạ ánh sáng Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến
so với tia tới
Khi tia tới gần sát mặt phân cách
( i = 90o ) r = r
(12)Hãy so sánh i r nhận xét?
Bài 27 : Phản xạ tồn phần
2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang i S S’ R i’ r n1 n2 n1 > n2
Hãy áp dụng biểu thức
định luật khúc xạ để rút cơng
thức tính sinr Ta có :
Vì n1 > n2
nên sinr > sini => r > i
Nhận xét : Chùm tia khúc xạ lệch xa
pháp tuyến so với chùm tia tới
1
1
sin sin
sin sin
n i n r n
r i
n
(13)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ tồn phần: Cáp quang
Khi góc i tăng góc r tăng
Khi góc i tăng góc r tăng hay giảm?
i
r igh
N
N’
n1
r = 900
(14)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Khi r = 90o i đạt giá trị igh gọi góc giới
hạn phản xạ tồn phần ( góc tới hạn )
Lưu ý : Góc tới hạn góc lớn mà
vẫn cịn tia khúc xạ
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
(15)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Áp dụng định luật khúc xạ
trong trường hợp này, tìm cơng thức tính igh?
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn
1 Thí nghiệm
2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
Khi i = igh => r = 90o
n1sinigh = n2sin90o =>
sin igh n n
Lưu ý : Giá trị igh phụ thuộc vào
(16)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
II Hiện tượng phản xạ toàn phần: 1 Định nghĩa:
Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn tia sáng tới, xảy mặt phân cách giữa hai môi trường suốt
Phân biệt phản xạ toàn phần phản xạ một phần ?
Phản xạ toàn phần : Khơng cịn tia khúc xạ
Phản xạ phần : Luôn kèm tia khúc xạ
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
(17)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần:
a Ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường chiết quang hơn:
b Góc tới lớn góc tới hạn
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
Hiện tượng phản xạ tồn phần có phải lúc nào xảy
khơng? Hay phải có điều kiện gì?
2 1
n n
(18)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
III.Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần Cáp quang:
1 Cấu tạo: Cáp quang bó sợi quang
Sợi quang gồm phần chính:
I Sự truyền ánh sáng vào mơi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
125m
50m
(19)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Khi ánh sáng truyền vào lõi sợi
quang đến mặt phân cách lõi vỏ thoả mãn n2 < n1.
Nếu chùm tia tới cho i > igh xảy
ra phản xạ toàn phần mặt phân cách giữa lõi vỏ làm cho ánh sáng truyền đi theo sợi quang
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ toàn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ toàn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
Hãy nêu nguyên tắc dẫn sáng sợi quang?
S
(20)Bài 27 : Phản xạ tồn phần
2 Cơng dụng:
Dung lượng tín hiệu lớn.
Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển,
dễ uốn
Không bị nhiễu xạ xạ điện từ bên
ngoài, bảo mật tốt.
Khơng rủi ro cháy ( khơng có dịng điện)
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
(21)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào mơi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
(22)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào mơi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
(23)Bài 27 : Phản xạ toàn phần I Sự truyền ánh
sáng vào môi trường chiết quang hơn 1 Thí nghiệm 2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần
II.Hiện tượng phản xạ toàn phần
1 Định nghĩa 2 Điều kiện để có phản xạ tồn phần
III Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang
(24)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Câu : Để có tượng phản xạ tồn phần xảy : Mơi trường khúc xạ phải chiết quang
môi trường tới
Môi trường tới phải chiết quang mơi trường khúc xạ
Góc tới phải lớn góc giới hạn phản xạ tồn phần
Cả B, C
Cđng cè vËn dông
D C B
A
Đáp án
(25)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Câu2 : Khi ánh sáng truyền từ nước ( n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ tồn phần có giá trị là:
35o48’
38o35’
48o35’
45o37’
Cđng cè vËn dơng
D C B A
Đáp án
(26)Bài 27 : Phản xạ toàn phần
Phản xạ toàn phần tượng phản xạ toàn tia sáng
tới, xảy mặt phân cách hai môi trường suốt
Điều kiện để có phản xạ tồn phần
Cáp quang dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần
để truyền tín hiệu thơng tin để nội soi Y học
GHI NHỚ
2
gh
n n i i
2
sinigh n n
(27)