Bài giảng Vật lí 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

Nội dung text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

1. ÔN LẠI BÀI CŨ Câu 1: Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng. Viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng. Câu 2: Chiếu một tia sáng đi từ nước có chiết suất là nn= 4/3 tới mặt phân cách giữa nước và không khí, tính góc khúc xạ trong trường hợp: Góc tới bằng 300
2. ÔN LẠI BÀI CŨ Bài giải: nn sin i = nkk sin r sin r nn = sin r = nn sin i sin i nkk 4 i = 30 sin r = sin 30 3 2 sin r = r = 418' 3
3. Vào những buổi trưa nắng nóng khi đi trên đường thì chúng ta nhìn thấy mặt đường như bị ướt nhưng khi đến gần thì nó hoàn toàn khô ráo?
4. Bài 27 : PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
5. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) 10 010 3020 2030 1. Thí nghiệm: 40 40 50 50 60 60 70 70 • Dụng cụ thí nghiệm: 80 80 • 90 90 Bố trí thí nghiêm: như hình 80 80 - Nguồn sáng laze. 70 70 27.1 sgk trang 168. 60 60 50 50 40 40 30 30 - Khối nhựa trong suốt hình bán trụ 2010 01020 • -TiếnThước hành tròn thí chia nghiệm: độ. Chiếu chùm tia sáng hẹp (coi như một tia sáng) từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ ra không khí
6. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2)
7. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) - Khi góc i nhỏ Nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ 0 20 10 10 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 70 60 60 50 50 40 40 30 20 30 10 0 1020
8. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) - Khi góc i tăng => Nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ so với tia phản xạ. 0 20 10 10 20 30 30 40 40 50 50 60 igh 60 70 70 80 80 90 90 80 80 r 70 70 60 r 60 50 50 40 40 30 20 30 10 0 1020
9. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) Kết quả thí nghiệm: Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ Lệch xa pháp tuyến (so Nhỏ với tia tới) Rất mờ Rất sáng Gần như sát mặt phân Giá trị cách Rất sáng i gh Rất mờ i > igh Không còn Rất sáng
10. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) 2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần: Khái niệm: góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất. 0 20 10 10 20 30 30 40 40 50 50 60 igh 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 70 60 r 60 50 50 40 40 30 20 30 10 0 1020
11. I - Sự truyền ánh sáng ào môi trường chiết quang kém hơn (n1>n2) 2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần: n sin r = 1 sin i n > n → r > i n2 1 2 n 0 sin i = 2 Khi r = 90 ;i = igh gh n1 igh góc giới hạn phản xạ toàn phần Khi i > igh Không có tia khúc xạ HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
12. Khi i > igh thì sini > sinigh. Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: Khi i > ingh2 , sử dụngn2 sin i sin igh sin r sin 90 định luật khúcn1 xạ nánh1 sin r 1sáng( vô hãy lý )tính sinr. Điều này phản ánh thực tế không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
13. II. Hiện tượng phản xạ toàn phần: 1. Định nghĩa: Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
14. II. Hiện tượng phản xạ toàn phần: 2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần: a/ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn. n2 < n1 b/ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ≥ igh
15. II. Hiện tượng phản xạ toàn phần: So sánh Phản xạ toàn phần Phản xạ thông thường ● Cùng là hiện tượng phản xạ: tia sáng đổi phương Giống đột ngột và trởPhân lại môi biệt trường hiện cũ. nhau ● Cả hai hiệntượng tượng đềuphản tuân xạ theo định luật phản xạ ánh sáng. toàn phần với - Xảy ra khi phảncó 2 điều xạ kiện thông + n < n -Xảy ra dưới góc tới 2 1 thường ? bất kỳ, không cần thêm + i ≥ i Khác gh điều kiện gì. nhau - Nếu bỏ qua sự hấp thụ - Bỏ qua sự hấp thụ ánh ánh sáng thì ở đây tia sáng, tia phản xạ dù sao phản xạ sáng như tia cũng yếu hơn tia tới. tới
16. III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG 1. Cấu tạo - Phần lõi: Trong suốt, bằng thuỷ tinh siêu sạch, có chiết suất lớn n1 - Phần vỏ bọc: Trong suốt, bằng thủy tinh, có chiết suất n2 < n1 n2 n1
17. III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG  Trong ngành công nghệ thông tin - Truyền thông tin, tín hiệu sóng điện từ Ưu điểm: + Dung lượng tín hiệu lớn + Nhỏ nhẹ dễ vận chuyển và dễ uốn. + Không bị nhiễu bởi các bức xạ bên ngoài + Không có rủi ro do cháy (không có dòng điện)  Trong y học: Dùng nội soi
18. III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG Cáp quang trong CNTT Đường dây cáp quang
19. Trong y học Nội soi đường hô hấp Phẫu thuật nội soi Ống nội soi
20. Củng cố bài học - Công thức tính góc giới hạn: n2 sin igh = n1 - Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần và điều kiện để có phản xạ toàn phần: n2 < n1 i igh
21. Câu 1: Ghép mỗi nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải: 1. Khi có tia khúc xạ truyền gần A) Cả hai hiên tượng đều sát mặt phân cách hai môi trường tuân theo định luật phản xạ ánh trong suốt thì có thể kết luận sáng. 2. Phản xạ toàn phần và phản B) Không thể có phản xạ xạ thông thường giống nhau ở toàn phần khi đảo chiều truyền đặc điểm sau: ánh sáng. 3. Nếu có phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ môi C) Điều kiện để có phản xạ trường 1 vào môi trường 2 thì có toàn phần. thể kết luận D) Góc tới có giá trị coi như 4. Ánh sáng truyền từ một môi bằng góc giới hạn igh. trường tới môi trường chiết E) Luôn xảy ra không cần quang kém hơn và góc tới lớn điều kiện về chiết suất. hơn góc giới hạn là Đáp án: 1 – D; 2 – A; 3 – B; 4 - C
22. Củng cố bài học Câu 3: Chọn cụm từ thích hợp điền vào các chỗ trống cho hợp nghĩa: “ Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tại sáng truyền từ môi trường sang môi trường và góc tới phải góc giới hạn phản xạ toàn phần” A. Kém chiết quang, chiết quang hơn, lớn hơn. B. Kém chiết quang, chiết quang hơn, nhỏ hơn hoặc bằng. C. Chiết quang hơn, kém chiết quang, lớn hơn hoặc bằng. D. Chiết quang hơn, kém chiết quang, nhỏ hơn hoặc bằng.
23. VẬN DỤNG Câu 1: Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng A. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. B. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi gặp bề mặt nhẵn. C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt. D. cường độ sáng bị giảm khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
24. Câu 2: Trong các ứng dụng sau đây, ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là A. gương phẳng. B. gương cầu. C. cáp dẫn sáng trong nội soi. D. thấu kính.
25. Câu 3: Khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn hơn thì: A.hiện tượng phản xạ toàn phần luôn xảy ra B. góc khúc xạ có thể lớn hơn 900 C. không thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần D. góc khúc xạ luôn lớn hơn góc tới
26. Câu 4: Khi ánh sáng đi từ nước (n = 4/3) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là: 0 A. igh = 41 48’. 0 B. igh = 48 35’. 0 C. igh = 62 44’. 0 D. igh = 38 26’.