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

1KIỂM TRA KIẾN THỨCĐịnh luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới (tạo bởi tia tới và pháp tuyến) và ở bên kia pháp tuyến so với tia tới.Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) luôn không đổi: sini/sinr = hằng số Nêu định luật khúc xạ ánh sáng?2PHẢN XẠ TOÀN PHẦNQuan sát một số hiện tượng trong tự nhiên13PHẢN XẠ TOÀN PHẦNQuan sát một số hiện tượng trong tự nhiên1Thành phố trên biểnẢo ảnh trên xa mạc4 BÀI 27PHẢN XẠ TOÀN PHẦN5NỘI DUNG BÀI GIẢNGPHẢN XẠ TOÀN PHẦNSự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơnI Hiện tượng phản xạ toàn phầnIIỨng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần.III6I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠNa. Dụng cụ TN:Khối nhựa bán trụ trong suốtThước đo độĐèn chiếu lazeb. Tiến hành TNChiếu một chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí.Thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới ( thay đổi góc tới i ) và quan sát chùm tia khúc xạ ra không khí.Thí nghiệm17I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN y/c: Quan sát thí nghiệm sau đó nhận xét về tia khúc xạ,tia phản xạ khi góc tới thay đổi và so sánh độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ khi góc tới thay đổi 8I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN9I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN Thí nghiệm110PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN Góc tớiChùm tia khúc xạChùm tia phản xại nhỏ- Lệch xa pháp tuyến.- Rất sáng.- Rất mờ.- Có giá trị đặt biệt ighGần như sát mặt phân cách. Rất mờ.- Rất sáng.- Lớn hơn igh.- Không còn.- Rất sángThí nghiệm1Kết luận:11PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNGCHIẾT QUANG KÉM HƠN Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, chứng minh rằng khi truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới?Góc giới hạn phản xạ toàn phần2212PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠNGóc giới hạn phản xạ toàn phần22 13I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN Dựa vào định luật khúc xạ ánh sáng, hãy xác định góc igh?14PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠNGóc giới hạn phản xạ toàn phần215 Vậy hiện tượng phản xạ toàn phần được định nghĩa như thế nào và đặc điểm ra sao?16PHẢN XẠ TOÀN PHẦNĐịnh nghĩa1II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. So sánh hiện tượng phản xạ một phần và hiện tượng phản xạ toàn phần?17Phản xạ toàn phần: Toàn bộ tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường tới.6003003006000000000060030030060018Phản xạ một phần: 1 phần tia sáng bị phản xạ trở lại môi trường tới.1 phần tia sáng khúc xạ sang môi trường khác, tuân theo định luật khúc xạ.6003003006000000000060030030060019Hiện tượng phản xạ toàn phần không phải lúc nào cũng có thể xảy ra. Vậy để xảy ra phản xạ toàn phần cần những điều kiện gì?20PHẢN XẠ TOÀN PHẦNĐiều kiện để có phản xạ toàn phần2II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNÁnh sáng truyền từ một môi trường vào môi trường chiết quang kém hơn. n1> n2Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (góc tới hạn). i ≥ igh21PHẢN XẠ TOÀN PHẦNGiải thích các hiện tượng trong tự nhiên1 Hiện tượng ảo tượng (lúc trời nắng đi trên đường nhựa khô ráo, nhưng nhìn từ xa có vẻ như ướt nước), hiện tượng ảo ảnh. Các hiện tượng này được giải thích là do các tia sáng bị phản xạ toàn phần trên các lớp không khí có chiết suất biến thiên liên tục (do nhiệt độ các lớp không khí sát nhau là khác nhau) đi vào mắt.22Cáp quang1 a. Cấu tạoPHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN. CÁP QUANG 23Cáp quang1 a. Cấu tạoPHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNNếu phần vỏ có chiết suất lớn hơn phần lõi thì một phần của tia sáng sẽ bị khúc xạ đi ra phần vỏ24Nếu phần vỏ có chiết suất lớn hơn phần lõi thì tia sáng sẽ đi như thế nào? 25Cáp quang1 b. Công dụngPHẢN XẠ TOÀN PHẦNCáp quang có nhiều ưu điểm hơn so với cáp đồng: Dung lượng tín hiệu lớn. Nhỏ nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn. Không bị nhiễu bởi các bức xạ bên ngoài. Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện)III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN26Cáp quang14PHẢN XẠ TOÀN PHẦNTrong lĩnh vực thông tin liên lạcTrong lĩnh vực văn hóa nghệ thuậtỨng dụngTrong lĩnh vực Y họcIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN27PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực thông tin liên lạcHệ thống Mạng Internet trong 1 vùngIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN28PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực thông tin liên lạcHệ thống cáp quang xuyên Thái Bình DươngIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN29PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực thông tin liên lạcSơ đồ tuyến cáp cáp quang SMW3 còn lại duy nhất có tram cập bờ Việt Nam III. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN30PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực thông tin liên lạcSợi cáp quang biểnIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN31PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực Y họcSử dụng cáp quang chế tạo dụng cụ y tếIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN32PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangThiết bị nội so bằng cáp quangTrong lĩnh vực Y họcIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN33PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrong lĩnh vực văn hóa nghệ thuậtChế tạo sợi chiếu sáng, đồ chơi bằng cáp quangIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN34PHẢN XẠ TOÀN PHẦNỨng dụng của cáp quangTrang trí cột đèn, lễ hội và các điểm văn hóa du lịchTrong lĩnh vực văn hóa nghệ thuậtIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN35IV: CỦNG CỐ 1.Hiện tượng phản xạ toàn phần: hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới tại mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.2.Điều kiện để có phản xạ toàn phần:Ánh sáng truyền từ một môi trường vào môi trường chiết quang hơn: n1>n2Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: i≥igh36IV: CỦNG CỐ 37Ví dụ Xác định góc tới hạn khi ánh sáng truyền từ thủy tinh n1 = 1,5 ra không khí n2 = 1.