Title DANG 2. PHAN XA TOAN PHAN.pdf ✅

113 Dạng 2. Phản xạ toàn phần A. KIẾN THỨC CƠ BẢN 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  Tia sáng chiếu tới phải truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém .  Góc tới i  igh (igh góc giới hạn toàn phần ) Trong đó : 2 gh 1 n n sini n n   bÐ lín n1: chiết suất của môi trường tới n2: chiết suất của môi trường khúc xạ .  Giả sử ban đầu chiếu một tia sáng từ môi trường 1 sang môi trường 2 với n1 > n2  r  i khi đó sẽ xảy ra các trường hợp :  Khi góc tới i < igh Tia khúc xạ IK còn rất sáng còn tia phản xạ IR rất mờ  Khi góc tới i = igh Tia khúc xạ IK nằm ngay trên mặt phân cách và rất mờ còn tia phản xạ IR rất sáng .  Khi i  igh : không còn tia khúc xạ . toàn bộ tia tới bị phản xạ ngược lại ban đầu . lúc này tia phản xạ sáng như tia tới. B. VÍ DỤ MẪU Ví dụ 1: Có ba môi trường trong suốt. Với cùng góc tới i: nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 300 , truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 450 . Hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3): Hướng dẫn giải + Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) sang (2): (*) 0 1 2 n sini  n sin30 + Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) sang (3): (**) 0 1 3 n sini  n sin 45 + Từ (*) và (**) ta có: (***) 0 0 2 3 2 2 3 3 n n n n sin30 n sin 45 2 2 2 n      S i R i’ n1 I r K n2
114 S A D C B K i I r i1 n1 n2 S R2 R1 I r 30o + Từ (***) ta thấy nên chỉ xảy ra phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền 2 3 n  n từ (2) sang (3). + Vậy góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) là: 3 0 gh gh 2 n 1 sin i i 45 n 2     Ví dụ 2: Một tấm thủy tinh mỏng, trong suốt, chiết suất n1 = 1,5 có tiết diện là hình chữ nhật ABCD (AB rất lớn so với AD), mặt đáy AB tiếp xúc với một chất lỏng có chiết suất . Chiếu tia sáng SI nằm trong mặt phẳng ABCD tới mặt AD sao 2 n  2 cho tia tới nằm phía trên pháp tuyến ở điểm tới và tia khúc xạ trong thủy tinh gặp đáy AB ở điểm K. Tính giá trị lớn nhất của góc tới i để có phản xạ toàn phần tại K. Hướng dẫn giải + Góc giới hạn phản xạ toàn phần: 2 0 gh gh 1 n 2 sin i i 70,53 n 1,5     + Để tại K xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì:0 0 1 gh 1 min i i 70,53 i 70,53      + Từ hình vẽ ta có: 0 max 1 min r 90 i 90 70,53 19,47       + Định luật khúc xạ tại I: 1 1.sini  n sin r   0 max 1 max max max 1.sini  n sin r  sini 1,5sin 19,47  0,5  i  30 Ví dụ 3: Một tia sáng trong thủy tinh đến mặt phân cách giữa thủy tinh với không khí tại điểm I với góc tới i = 300 thì tia phản xạ và khúc xạ vuông góc nhau. a) Tính chiết suất của thủy tinh. b) Tính góc tới i để không có tia sáng ló ra không khí tại I. Hướng dẫn giải a) Ta có: / 0 / 0 i 90 r 180 r 60 i i 30           + Định luật khúc xạ tại I ta có: nsin30 1.sin 60  n  3 b) Để không có tia sáng ló ra không khí tại I thì phải xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. + Góc giới hạn phản xạ toàn phần là: kk 0 gh gh tt n 1 sini i 35,26 n 3     + Vậy điều kiện của góc tới i là 0 gh i  i  35,26