Chiếu chùm tia Laze từ khối nhựa bán trụ trong suốt đến mặt phân cách ( phẳng) với không khí ( theo hình 27.1 SGK)a. Giới thiệu dụng cụ thí nghiệm..[r]
(1)Tiết 53 Bài 27 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang n1 n2
1 Thí nghiệm
Chiếu chùm tia Laze từ khối nhựa bán trụ suốt đến mặt phân cách ( phẳng) với khơng khí ( theo hình 27.1 SGK)
(2)(3)b Trả lời câu C1 SGK Lý dùng khối án trụ.
C Tại mặt cong bán trụ, chùm tia tới hẹp truyền dọc theo bán kính lại truyền thẳng ?
Khối bán trụ nhựa suốt
Chùm tia Laze Chùm tia phản xạ
Khơng khí
Chùm tia phản xạ
Trả lời:
Vì chùm tia sáng hẹp truyền theo bán kính trùng với đường pháp tuyến điểm tới mặt phân cách truyền thẳng
N
(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)(20)(21)(22)(23)- Rất sáng - Khơng cịn
Có giá trị lớn
- Rất sáng
- Gần sát mặt phân cách
- Rất mờ Có giá trị đặc biệt
- Rất mờ
- Lệch xa pháp tuyến ( so với tia tới )
- Rất sáng Nhỏ
Chùm tia phản xạ
Chùm tia khúc xạ Góc tới
gh
i
gh
i
(24)g Trong thí nghiệm làm trên, làm thí nghiệm với tia sáng góc khúc xạ tối đa có giá trị ?
Khối bán trụ nhựa suốt
tia Laze tia phản xạ
Khơng khí
tia phản xạ
max
r igh
I N
(25)*Kết luận
0
90
- Góc khúc xạ tối đa bằng , lúc góc tới i có giá trị xác định ( i < r )
(26)> ( k h ô n g t h ể x ả y r a ) , n g h ĩ a l t o n b ộ t i a s n g b ị p h ả n x m ặ t p h â n c c h T a g ọ i h i ệ n t ợ n g n y l h i ệ n t ư ợ n g p h ả n x ạ t o à n p h ầ n .
2 Góc giới hạn phản xạ tồn phần.
0 2
sin sin sin sin , 90 sin
1 2 1
n
n i n r i n r r r
gh gh
Khối bán trụ nhựa suốt
tia Laze tia phản xạ
Khơng khí
tia phản xạ
max r i gh I N N’ Gọi:
- n chiết suất khối bán trụ. - n chiết suất khơng khí
a) Xét thí nghiệm bố trí hình vẽ
(27)b) Hiện tượng xảy i > igh
• b) Góc giới hạn phản xạ tồn phần ( góc tới hạn ) tính theo cơng thức: (27.1)
2 sin
1
n ighn
: là chiết suất mơi trường có chiết suất lớn hơn. * Chú ý:
1
n
(28)1 1 1 2
sin sin sin . 1 sin 1
2 2 2 1
n n n n
r n i n igh n n r (Không thể xảy ra)
(29)c) Bài tập áp dụng:
Một tia sáng truyền từ nước đến mặt phân cách ( phẳng) với khơng khí Cho biết chiết suất nước 4/3, chiết suất khơng khí lấy gần Tính góc giới hạn phản xạ tồn phần ( góc tới hạn)?
Giải:
Gọi chiết suất nước là: n1 = 4/3 Gọi chiết suất khơng khí : n2 = 1 Áp dụng cơng thức 27.1, ta có:
0
1 3
2 2
sin a sin arcsin 4 arcsin 48,6
4
1 1 3
n n
igh igh rc
n n
(30)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 hai môi trường suốt.
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 igh
2 1
(31)III Ứng dụng tượng phản xạ toàn phần: Cáp Quang
50m
125m
Vỏ bọc bảo vệ bằng nhựa
Lõi thủy tinh siêu sạch Vỏ thủy
tinh siêu sạch
1
n
2
n
(32)Quá trình truyền chùm tia sáng hẹp sợi quang
Chùm tia sáng hẹp vào
(33)2 Công dụng cáp quang
– Dùng Y học: nội soi,…
– Dùng truyền thơng tin có nhiều ưu điểm
+ Dung lượng tín hiệu lớn
+ Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
(34)* Bài tập củng cố
Câu 1:
Cho biết chiết suất Nước 4/3, Bezen 1,5, Thủy Tinh Flin 1,8 Trường hợp xảy ra tượng phản xạ toàn phần chiếu tia sáng từ
a Benzen vào Nước
b Nước vào Thủy Tinh Flin c Benzen vào Thủy Tinh Flin d Chân không vào Thủy Tinh Flin Câu 2:
Nước có chiết suất 1,33 Chiếu tia sáng từ nước ngồi khơng khí, góc tới sau xảy tượng phản xạ toàn phần?
Câu 3( thêm vào tập nhà)
Lấy kiện câu 1. Tính góc giới hạn phản xạ tồn phần ta sáng từ a Từ BenZen vào Nước
b Từ Thủy Tinh Flin vào Nước
c Từ Thủy Tinh Flin vào Chân Không
20 300 400 0
50
a. b. c. d.
A
Đáp án câu 1 Đáp án câu 2