Tiêu đề BÀI 6 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN-GV.pdf ✅

1  Thí nghiệm tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần: Chuẩn bị: nguổn phát chùm sáng hẹp (hoặc nguổn sáng laser), bản bán trụ bằng thuỷ tinh, tẫm nhựa có in vòng tròn chia độ. Tiến hành thí nghiệm: Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình trên. Bước 2: Chiếu tia sáng vào mặt cong của bản bán trụ sao cho phương tia sáng đi qua tâm I. Bước 3: Tăng dần giá trị góc tới i cho đến khi tia khúc xạ đi sát mặt phẳng phân cách giữa bản bán trụ và không khí. Ghi giá trị góc tới i lúc này. Bước 4: Tiếp tục tăng giá trị góc tới i. Quan sát đường đi của tia sáng. Quan sát góc khúc xạ khi tia sáng truyền từ thuỷ tinh sang không khí dưới góc tới xấp xĩ bằng 42°. Kết quả thí nghiệm:  Khi tia sáng truyền từ thuỷ tinh sang không khí dưới góc tới xấp xỉ 42° thì tia phản xạ rất sáng, tia khúc xạ rất mờ, nằm gần sát mặt phẳng phân cách  Nếu tiếp tục tăng góc tới thì ta không còn quan sát thấy tia khúc xạ mà chỉ còn thấy tia phản xạ, toàn bộ tia tới bị phản xạ tại mặt phẳng phân cách giữa bản bán trụ và không khí HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2 Đường đi cùa tia sáng từ thuỷ tinh sang không khí a) tia khúc xạ nằm gán sát mặt phân cách b) tia sáng bị phản xạ hoàn toàn tại mặt phân cách  Tổng kết: GÓC TỚI CHÙM TIA KHÚC XẠ CHÙM TIA PHẢN XẠ i nhỏ (hình a) lệch xa pháp tuyến và rất sáng rất sáng tăng dần góc tới i (hình b) tăng lên, tia sáng mờ đi và tiến về gần mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt sáng dần lên i = ith (hình c) gần như nằm sát mặt phân cách   o r 90  thì lúc đó góc tới th i = i (góc tới tới hạn). và rất mờ rất mờ i > ith (hình d) hoàn toàn biến mất rất sáng (hầu như sáng bằng cường độ chùm sáng tới)  Hiện tượng này được gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần.  Định nghĩa:  Hiện tượng toàn bộ tia tới bị phản xạ tại mặt phẳng phân cách giữa 2 môi trường (không còn quan sát thấy tia khúc xạ) gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần  Góc tới lúc bắt đầu không quan sát thấy tia khúc xạ được gọi là góc tới hạn (kí hiệu i th ). S N I r n1 > n2 i n2 R S N I r i R S N I r = 90 0 R i = i th Hình a Hình b Hình c i ’ n1 > n2 n2 i ’ S N I i > i th Hình d i ’ i ’ n1 > n2 n2 n1 > n2 n2 ĐIỀU KIỆN XẢY RA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
3  Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n 1 lớn sang môi trường có chiết suất n 2 nhỏ hơn n n 1 2   Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn th i i  với 2 nho th 1 lon n n sin i n n   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 và i ≥ ith 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.  Dùng để truyền tín hiệu ánh sáng, ứng dụng trong thông tin liên lạc, y học,...  Gồm một bó sợi quang. Mỗi sợi quang có lõi làm bằng thuỷ linh hoặc chất dẻo trong suốt được bao quanh bằng lớp vò có chiết suất nhỏ hơn phần lõi.  Khi ánh sáng đi vào sợi quang thì xảy ra hiện tượng phản xạ loàn phần, hiện tượng này được lặp lại nhiều lần liên tiếp trên thành sợi khiến ánh sáng dược dẫn truỵển bên trong sợi quang. CÁP QUANG
4 BÀI TẬP TỰ LUẬN ĐỊNH TÍNH Câu 1: [KNTT] Xét sự truyền sáng từ bán trụ thủy tinh ra không khí, khi góc tới bằng 41°, ta quan sát được đồng thời tia phản xạ và tia khúc xạ với góc khúc xạ với góc khúc xạ gần bằng 90° như hình bên. Theo em khi góc tới tiếp tục tăng lên tới giá trị 60° thì tia sáng sẽ truyền như thế nào? Hướng dẫn giải Khi góc tới tiếp tục tăng lên tới giá trị 60° thì ta sẽ thấy tia khúc xạ mờ dần và biến mất, tia phản xạ sáng dần. Câu 2: [KNTT] Giải thích vì sao chỉ quan sát được hiện tượng ảo ảnh ở khoảng cách rất xa, khi lại gần thì không thấy nữa. Hướng dẫn giải Nguyên nhân vật lý là trong điều kiện sa mạc hay đường nhựa nóng, không khí tại gần mặt đất có nhiệt độ cao hơn không khí trên cao, dẫn đến chiết suất không khí tăng theo độ cao. Trong điều kiện này, các tia sáng từ bầu trời xanh có thể được phản xạ toàn phần đến mắt người quan sát. Câu 3: [KNTT] Thực hiện yêu cầu sau: 1. Giải thích sự truyền ánh sáng trong sợi quang. 2. Nêu một số ứng dụng của sợi quang trong y học, công nghệ thông tin. Hướng dẫn giải 1. Ánh sáng trong cáp sợi quang truyền qua lõi và va đập liên tục vào lớp sơn phủ. Bởi vì lớp sơn phủ không hấp thu bất kì ánh sáng trong lõi nên sóng ánh sáng có thể truyền đi với cự li rất xa. Tuy nhiên ánh sáng cũng có thể bị giảm sút bởi sự không tinh khiến của thủy tinh. Sự suy giảm tín hiệu phụ thuộc vào độ tinh khiến của thủy tinh. 2. Ứng dụng: