Bài giảng Vật lý 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần - Năm học 2022-2023 - Nguyễn Hoàng Ánh - Trường THPT Nguyễn Bỉnh Khiêm

CHÀO CÁC EM ĐÃ THAM 
GIA GIỜ HỌC VẬT LÝ 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 1: Phát biểu định nghĩa hiện tượng khúc xạ ánh sáng? 
Định nghĩa: Khúc xạ ánh sáng là hiện tượng lệch phương (gãy khúc) của các tia sáng khi truyền xiên góc qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt khác nhau 
K 
I 
S 
n 1 
n 2 
(n 2 > n 1 ) 
K 
I 
S 
n 1 
n 2 
(n 2 < n 1 ) 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 2: Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng? 
Định luật khúc xạ ánh sáng: 
- Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở phía bên kia pháp tuyến so với tia tới . 
- Với hai môi trường trong suốt nhất định, tỷ số giữa sin góc tới và sin góc khúc xạ luôn không đổi 
n 1 
n 2 
(n 2 < n 1 ) 
n 1 
n 2 
(n 2 > n 1 ) 
Ôn lại kiến thức bài trước 
Câu 3: Hãy nêu cách vẽ tia khúc xạ? 
Cách vẽ tia khúc xạ: 3 bước 
- Bước 1: Vẽ pháp tuyến tại điểm tới và xác định mặt phẳng tới 
- Bước 2: Xác định góc tới (trị số) 
- Bước 3: Tính góc khúc xạ và vẽ về phía bên kia pháp tuyến một góc bằng góc khúc xạ ta được tia khúc xạ 
Chú ý : 
+ Nếu n 2 > n 1 (môi trường 2 chiết quang hơn môi trường 1) thì góc khúc xạ r < góc tới i 
+ Nếu n 2 góc tới i 
i 
r 
K 
N’ 
N 
I 
S 
i 
r 
K 
N’ 
N 
I 
S 
Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN 
Nội dung chính của bài 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn 
 1. Hiện tượng 
 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 
 1. Cấu tạo của cáp quang 
 2. Công dụng của cáp quang 
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn 
1. Thí nghiệm 
1. Thí nghiệm: 
+ Xét một tia sáng truyền từ môi trường chiết quang đến mặt phân cách với môi trường chiết quang kém: n 1 > n 2 
+ Tại mặt phân cách giữa hai môi trường: có tia khúc xạ, tia phản xạ, 
+ Góc khúc xạ lớn hơn góc tới: r > i 
+ Khi góc tới còn nhỏ: Tia khúc xạ rất sáng, tia phản xạ rất mờ so với tia tới 
+ Góc tới tăng dần: Góc khúc xạ cũng tăng và luôn lớn hơn góc tới, tia khúc xạ mờ dần, tia phản xạ sáng dần (phần áng sáng khúc xạ giảm dần, phần ánh sáng khúc xạ tăng dần) 
n 1 
n 2 
S 
R 
K 
I 
i 
i' 
r 
N’ 
N 
Hãy mô tả hiện tượng xảy ra tại mặt phân cách giữa hai môi môi trường? 
Hãy mô tả hiện tượng khi tăng dần góc tới? 
+ Góc tới đến một giá trị i gh thì tia khúc xạ rất mờ, đi là là mặt phân cách 
+ i > igh: Toàn bộ tia sáng phản xạ: Phản xạ toàn phần 
n 1 
n 2 
S 
R 
K 
I 
i gh 
i' 
r 
N’ 
N 
n 1 
n 2 
S 
R 
I 
i 
i' 
N’ 
N 
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
+ Khi góc i = i gh thì = 90 0 
Khi góc tới i = i gh thì góc khúc xạ bằng bao nhiêu? 
Hãy tính góc giới hạn i gh ? 
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 
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần: 
a. Ánh sáng truyền từ một môi trường đến mặt phân cách với môi trường chiết quang kém hơn (n 2 < n 1 ) 
b. Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn (i ≥ i gh ) 
Hãy phát biểu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần? 
Hãy nêu điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần? 
3. Chú ý khi vẽ tiếp đường truyền của ánh sáng đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt 
+ Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém đến mặt phân cách với môi trường chiết quang hơn (n 1 < n 2 ) thì luôn có tia khúc xạ và r < i 
+ Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn đến mặt phân cách với môi trường chiết quang kém thì tính góc giới hạn i gh 
 Nếu i ≤ i gh thì có tia khúc xạ và r > i 
 Nếu i > i gh thì xảy ra phản xạ toàn phần, chỉ có tia phản xạ 
Khi tia sáng truyền đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt, có thể sảy ra những trường hợp như thế nào? 
- Phần lõi: Trong suốt, có chiết suất n 1 
- Phần vỏ: Trong suốt, có chiết suất n 2 (n 2 < n 1 ) 
- Cáp quang là một bó gồm nhiều sợi quang học 
n 1 
n 2 
 1. Cấu tạo của sợi quang học 
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Cáp quang 
i ≥ i gh 
n 1 
n 2 
2. Đường truyền tia sáng: 
Cáp quang dẫn sáng dựa vào hiện tượng phản xạ toàn phần 
Các tia sáng được vào sợi quang học sao cho khi đến mặt phân cách giữa lõi và vỏ có góc tới lớn hơn góc giới hạn. Ở mặt phân cách này có phản xạ toàn phần đến mặt đối diện cũng có phản xạ toàn phần. Cứ như vậy tia sáng truyền đến đầu bên kia 
Hãy mô tả sự truyền ánh sáng trong sợi quang học? 
3. Các ưu điểm của cáp quang 
- Nhỏ, nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn(trong giới hạn kĩ thuật). 
- Dung lượng tín hiệu lớn. 
- Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt. 
- Không có rủi ro cháy. 
4. Nhược điểm của cáp quang 
Quá trình cắt và nối dây phức tạp. 
Khi sử dụng cáp quang, có những ưu điểm như thế nào? 
Khi sử dụng cáp quang, có những nhược điểm như thế nào? 
IV. Ứng dụng của cáp quang 
1. Cáp quang được sử dụng trong công nghệ thông tin. 
- Ngày nay các dữ liệu thông tin (âm thanh, hình ảnh, điều khiển ... Được truyền trên toàn thế giới bằng hệ thống cáp quang 
Cáp quang được sử dụng như thế nào? 
Phẫu thuật nội soi 
Nội soi đường hô hấp 
Ống nội soi 
2. Trong y học 
Hỗ trợ khám và chữa một số bệnh bằng nội soi, có nhiều ưu điểm như hạn chế mức độ tổn thương của người bệnh, nhanh hồi phục 
3. Làm đèn trang trí 
4. Tiết kiệm điện năng với mô hình ống dẫn sáng ánh sáng tự nhiên 
Năm 2014 Metro Phú Hiệp (TP Hồ Chí Minh) đạt giải thưởng năng lượng Đông Nam Á. Hiện nay siêu thị này tiết kiệm 300 triệu đồng tiền điện mỗi năm nhờ dùng năng lượng ánh sáng mặt trời. 
Giải thích một số hiện tượng thực tế 
Ảo ảnh 
Kính tiềm vọng 
Củng cố bài học 
Câu 1: Tìm nhận định sai trong các câu sau? 
A. 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 
B. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang đến mặt phân cách với môi trường chiết quang kém có thể xảy ra phản xạ toàn phần 
C. Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang đến mặt phân cách với môi trường chiết quang hơn có thể xảy ra phản xạ toàn phần 
D. Tia sáng truyền vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt thì truyền thẳng 
Củng cố bài học 
Câu 2: Dây cáp quang không được sử dụng trong trường hợp nào sau đây 
A. Ố ng nội soi 
B. D ây dẫn điện 
C. D ây dẫn truyền thông tin 
D. L àm đèn trang trí 
Nội dung tự học 
1. Ôn tập nội dung bài đã học 
+ Sự truyền ánh sáng từ môi trường chiết quang đến mặt phân cách với môi trường chiết quang kém 
+ Hiện tượng phản xạ toàn phần (Định nghĩa, điều kiện để có phản xạ toàn phần) 
+ Chú ý khi vẽ tiếp đường truyền ánh sáng đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt 
+ Những ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần 
+ Làm các bài tập có liên quan trong SGK và tài liệu học tập 
2. Chuẩn bị bài học tiếp theo: 
Bài 28: Lăng kính 
+ Các nội dung chính của bài 
+ Các nội dung đó như thế nào 
Bài tập làm ở nhà 
Cho một lăng kính phản xạ toàn phần có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân ABC, có chiết suất , đặt trong không khí có chiết suất là 1. Một tia sáng đơn sắc SI nằm trong mặt phẳng tiết diện thẳng từ không khí truyền đến mặt bên AB tại I ở gần B theo phương song song với mặt huyền BC. Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng và tính góc lệch của nó khi qua lăng kính. 
Học mà không nghĩ là phí công