Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

1. Thí nghiệm:

Dụng cụ thí nghiệm:

Chùm tia laze.

Khối nhựa trong suốt hình bán trụ

Thước tròn chia độ.

Bố trí thí nghiêm: như hình 27.1

 sách giáo khoa trang 168.

Tiến hành thí nghiệm:

Chiếu chùm tia sáng song song hẹp (coi như một tia sáng) từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí

ppt 33 trang trandan 5840
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

Bài giảng Vật lý Lớp 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
r 
r 
Khi i nhỏ , nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
i gh 
r 
r 
- Khi i tăng , nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ so với tia phản xạ . 
 Kết quả thí nghiệm : 
Góc tới 
Chùm tia khúc xạ 
Chùm tia phản xạ 
Nhỏ 
Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới ) 
Rất sáng 
Rất mờ 
Giá trị i gh 
Gần như sát mặt phân cách 
Rất mờ 
Rất sáng 
i > i gh 
Không còn 
Rất sáng 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0 
90 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
80 
70 
60 
50 
40 
30 
20 
10 
i gh 
r 
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 . 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần : 
Sử dụng công thức dạng đối xứng của định luật khúc xạ so sánh độ lớn i và r . 
Áp dụng : n 1 .sini = n 2 .sinr suy ra sinr = 
 Vì n 1 > n 2 nên sinr > sini => r >i 
Khi r = 90 0 thì điều 
gì xảy ra ? 
- Khi i tăng thì r cũng tăng ( r > i), khi r = 90 0 thì i = i gh lúc đó tia phản xạ rất mờ tia khúc xạ rất sáng . 
Sử dụng định luật khúc 
 xạ tính sini gh ? 
Ta có n 1 .sini gh = n 2 .sin90 0 suy ra : 
(n 2 < n 1 ) 
Áp dụng : Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất n = 4/3 ra không khí . Tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần ? 
Ta có : 
Khi i > i gh thì sini > sini gh . Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng , ta có : 
Khi i > i gh , sử dụng định luật khúc xạ ánh sáng hãy 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 . 
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần : 
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 . 
Nếu cho tia sáng đi từ không khí vào thủy tinh (n 1 < n 2 ) có xảy ra phản xạ toàn phần ? Vì sao ? 
Thí nghiệm minh họa khi chiếu tia sáng từ không khí vào thủy tinh 
Không , vì n 1 < n 2 
=> r < i. Khi i max = 90 0 thì r < 90 0 vẫn có tia khúc xạ . 
=> sinr < sini 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần : 
Điều kiện để có 
phản xạ toàn 
phần là gi ? 
a/ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn . 
 n 2 < n 1 
b/ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn : 
 i ≥ i gh 
Phân biệt hiện tượng phản xạ toàn phần với 
 phản xạ thông thường ? 
So sánh 
Phản xạ toàn phần 
Phản xạ thông thường 
Giống nhau 
● Cùng là hiện tượng phản xạ : tia sáng đổi phương đột ngột và trở lại môi trường cũ . 
● Cả hai hiện tượng đều tuân theo định luật phản xạ ánh sáng . 
Khác nhau 
- Xảy ra khi có hai điều kiện : n 2 < n 1 
 i ≥ i gh 
- Nếu bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng thì ở đây tia phản xạ sáng như tia tới 
Xảy ra dưới góc tới bất kỳ , không cần thêm điều kiện gì . 
 Bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng , tia phản xạ dù sao cũng yếu hơn tia tới . 
III. Ứng dụng của hiện tượng 
phản xạ toàn phần : cáp quang 
Bó sợi quang học 
 Cấu tạo : 
- Cáp quang là bó sợi quang . Mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần . 
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần : Sợi quang học ( cáp quang )  
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần : Sợi quang học ( cáp quang ) 
Cấu tạo của sợi quang thông thường 
Cấu trúc hình trụ , được tạo bởi vật liệu trong suốt . 
Lõi sợi có chiết suất n1. 
Vỏ sợi có chiết suất n2 < n1. 
Lớp phủ đệm có tác dụng bảo vệ sợi . 
Cấu tạo : 
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần : Sợi quang học ( cáp quang ) 
I 
J 
k 
r 
Hiện tượng phản xạ toàn phần trong cáp quang 
Trong công nghệ thông tin 
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) 
Truyền thông tin

File đính kèm:

  • pptbai_giang_vat_ly_lop_11_bai_27_phan_xa_toan_phan.ppt