KHỞI ĐỘNG

TRÒ CHƠI
AI NHANH HƠN

Câu 1. Hình bên mô tả khúc xạ khi
tia sáng truyền từ môi trường nước
ra không khí. Phát biểu nào dưới
đây là đúng?
A. B là điểm tới.
B. AB là tia khúc xạ.
C. BN là tia tới.
D. BC là pháp tuyến tại điểm tới

Câu 2. Nhận định nào sau đây về hiện tượng khúc xạ là không
đúng?
A. Tia khúc xạ nằm ở môi trường thứ 2 tiếp giáp với môi trường
chứa tia tới.
B. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng chứa tia tới và pháp tuyến.
C. Khi góc tới bằng 0, góc khúc xạ cũng bằng 0.
D. Góc khúc xạ luôn bằng góc tới.

Câu 3. Khi tia sáng truyền từ môi trường (1) có chiết suất
n1 sang môi trường (2) có chiết suất n2 với góc tới i thì góc
khúc xạ là r. Biểu thức nào sau đây đúng?
A. n1 sinr = n2 sini.
B. n1 sini = n2 sinr.
C. n1 cosr = n2 cosi.
D. n1 tanr = n2 tani.

Câu 4. Gọi v1 và v2 lần lượt là tốc độ của ánh sáng đi trong
môi trường (1) và môi trường (2), c là tốc độ ánh sáng trong
chân không. Chiết suất tỉ đối của môi trường (2) đối với môi
trường (1) bằng:
A. v2/v1.
B. v/c
C. v1/v2.
D. c/v.

Câu 5. Hình ảnh các con cá phía dưới mặt nước
mà mắt ta nhìn thấy được là do các tia sáng nào
tạo ra?
A. Các tia sáng truyền thẳng từ vật đến mắt.
B. Các tia khúc xạ từ trong nước ra không khí.
C. Các tia phản xạ tại mặt nước.
D. Các tia khúc xạ từ không khí vào trong nước.

Câu 6. Một tia sáng truyền từ không khí vào nước với góc
tới là i = 600 thì góc khúc xạ trong nước là r = 400.
Chiết suất của nước bằng
A. 1,53.
B. 1,30.
C. 1,50.
D. 1,35.

Cáp quang là vật được rất nhiều người biết đến với tác dụng
truyền internet, nội soi y học,… Hiện tượng cơ bản được áp dụng
trong cáp quang là phản xạ toàn phần. Vậy, phản xạ toàn phần là
gì? Khi nào thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần?

Bài 6
PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN

NỘI DUNG BÀI HỌC

I

SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG TỪ MÔI
TRƯỜNG CHIẾT SUẤT LỚN VÀO
MÔI TRƯỜNG CHIẾT SUẤT NHỎ
HƠN

II

HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN
PHẦN

III

ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG
PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I. SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG TỪ MÔI TRƯỜNG
CHIẾT SUẤT LỚN VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT
SUẤT NHỎ HƠN.

1. Thí nghiệm về phản xạ toàn phần
Tìm hiểu SGK-T30, thảo luận nhóm:
- Nêu dụng cụ thí nghiệm?
- Nêu cách tiến hành thí nghiệm?

THÍ NGHIỆM

Tiến
Hành

Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình 6.1
Bước 2: Chiếu chùm sáng hẹp truyền
từ bản bán trụ ra không khí (đi qua
tâm I)
Bước 3: Tăng dần giá trị góc tới i
Quan sát và ghi chép đặc
điểm nhìn thấy của chùm sáng
khúc xạ và phản xạ vào phiếu
học tập sau:

PHIẾU HỌC TẬP
a.Đặc điểm nhìn thấy của chùm sáng khúc xạ và phản xạ
Góc tới
i nhỏ

Tia khúc xạ

Tia phản xạ

i tăng đến 410
i=?
i lớn hơn bao
nhiêu độ

Bắt đầu không nhìn thấy
Không còn nhìn thấy

b. Trả lời câu hỏi
1. Góc khúc xạ lớn hơn hay nhỏ hơn góc tới
2. Khi nào sẽ xảy ra hiện tượng chỉ có tia phản xạ

14

PHIẾU HỌC TẬP
a.Đặc điểm nhìn thấy của chùm sáng khúc xạ và phản xạ
Góc tới
i nhỏ

Tia khúc xạ
- Lệch xa pháp tuyến; Rất sáng.

Tia phản xạ
- Rất mờ.

i tăng đến 410 - Tia sáng mờ đi và tiến về gần mặt phân - Sáng dần lên.
cách hai môi trường.
Bắt đầu không nhìn thấy tia khúc xạ
i =420=ith
- Rất sáng.
i >420=ith

- Không còn nhìn thấy tia khúc xạ

- Rất sáng.

b. Trả lời câu hỏi
1. Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
2. Khi i=420=ith sẽ xảy ra hiện tượng chỉ có tia phản xạ

15

BẢNG 6.1
a. Nêu đặc điểm nhìn thấy của chùm sáng khúc xạ và phản xạ

Góc tới

Tia khúc xạ

Tia phản xạ

i nhỏ

Độ sáng giảm dần khi tăng i

Độ sáng tăng dần khi tăng i

i = ith

Bắt đầu không nhìn thấy

Rất sáng

i > ith

Không còn nhìn thấy

Rất sáng

b. Trả lời câu hỏi
1. Góc khúc xạ lớn hơn góc tới
2. Khi góc tới bằng góc tới hạn (ith )thì xảy ra hiện tượng chỉ có
tia phản xạ

KẾT LUẬN
Khi truyền ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn vào môi trường
chiết suất nhỏ hơn thì:
- Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.
- Khi góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn (ith )thì xảy ra
hiện tượng chỉ có tia phản xạ.

II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1. Định nghĩa
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia
tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Khi có phản xạ toàn phần thì không có tia khúc xạ.

19

2. Góc tới hạn phản xạ toàn phần
-Khi có tia khúc xạ:
n1sini = n 2sinr
→ sinr = .sini

N

K

Không khí I
P
Nước
S

Nếu n1 > n 2→ sinr > sini
→ r > i.
Q → Tia khúc xạ lệch ra xa
pháp tuyến so với tia tới

N'

2. Góc tới hạn phản xạ toàn phần
- Khi tăng góc tới i thì góc khúc xạ r cũng tăng
- Khi r = 900 → i đạt ith gọi là góc tới hạn phản xạ toàn phần.
Khi đó ta có:
n1 sini th = n 2sin900
→ sinith =

2. Góc tới hạn phản xạ toàn phần
Góc tới đạt giá trị mà tại đó bắt đầu không quan sát
thấy tia khúc xạ được gọi là góc tới hạn (kí hiệu: ith)
sinith =
Khi i ⩾ ith → không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng
bị phản xạ ở mặt phân cách → hiện tượng phản xạ
toàn phần

Luyện tập
1. Tính góc tới hạn phản xạ toàn phần trong trường hợp tia sáng
chiếu từ bản bán trụ thủy tinh (chiết suất n 1 = 1,5) ra không khí
(chiết suất n2 = 1).
2. Sử dụng kết quả thí nghiệm Hình 6.1 xác định giá trị i th, so sánh
với kết quả câu 1 và rút ra nhận xét?
Giải
1.Ta có: sinith = = = → ith = 41,81
2. Sử dụng dụng cụ thí nghiệm ở hình 6.1 xác định giá trị i th xấp

xỉ 420 gần đúng với giá trị ở câu 1.

Nhận xét: khi i ⩾ ith thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

23

3. Điều kiện để có phản xạ toàn phần
Để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần cần thoả mãn đồng thời hai
điều kiện:
- Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n1 lớn sang môi

trường có chiết suất n2 nhỏ hơn: n1 > n2

- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: i ⩾ ith với sinith =

24

Cho ba môi trường: nước, thuỷ tinh, không khí. Cho biết trong trường
hợp nào sau đây, dưới góc tới i thích hợp thì có thể xảy ra hiện tượng
phản xạ toàn phần:
- Ánh sáng truyền từ nước sang không khí.
- Ánh sáng truyền từ không khí sang thuỷ tinh.
- Ánh sáng truyền từ thuỷ tinh sang nước.
Trường hợp xảy ra phản xạ toàn phần:
- Ánh sáng truyền từ nước sang không khí do nước có chiết
suất lớn hơn chiết suất của không khí
- Ánh sáng truyền từ thủy tinh sang nước do thuỷ tinh có
chiết suất lớn hơn chiết suất của nước

Bài tập
Chiếu một tia sáng từ nước tới mặt phân cách giữa nước và không
khí. Biết chiết suất của nước và không khí lần lượt là n 1= n2=1.
a) Tính góc khúc xạ trong trường hợp góc tới bằng 30°
b) Khi góc tới bằng 60° thì có tia khúc xạ không? Tại sao?

a. Ta có :
= = ⇒ sinr = ⇒r = 41048'.

b.

sin ith

n2
1
3

   ith 48035 '
4
n1
4
3

Khi góc tới bằng 60° thì i > ith nên đã xảy ra hiện tượng phản
xạ toàn phần, do vậy không còn tia khúc xạ.

So sánh

So sánh
phản xạ
toàn phần
và phản xạ
thông
thường?

Phản xạ toàn phần

Phản xạ một phần (Phản xạ
thông thường)

Giống nhau - Tia phản xạ đều truyền ngược lại được môi trường cũ
- Đều tuân theo định luật phản xạ: góc phản xạ bằng góc tới
+ Cường độ sáng của tia phản xạ
toàn phần bằng cường độ sáng của
tia tới.
+ Điều kiện xảy ra: Phản xạ toàn
phần chỉ xảy ra khi tia sáng đi từ
Khác nhau môi trường chiết quang hơn sang
môi trường chiết quang kém hơn và
góc tới i ⩾ ith
+ Không còn tia khúc xạ

+ Cường độ sáng của tia phản xạ
thông thường nhỏ hơn cường độ
sáng tia tới.
+ Điều kiện xảy ra: Tia phản xạ
thông thường xảy ra khi gặp mặt
phẳng nhẵn dưới mọi góc.
+ Còn tia khúc xạ
28

III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1. Giải thích một số hiện tượng trong tự nhiên

29

Hiện tượng ảo ảnh trên đường nhựa

Giải thích:
- Do lớp không khí ở gần mặt đất,… gồm nhiều lớp không khí nóng và có chiết suất
tăng dần theo độ cao.
- Khi tia sáng truyền từ vật qua nhiều lớp không khí có chiết suất giảm dần khi
giảm độ cao thì sẽ bị gãy khúc liên tiếp.
- Cho đến khi gặp lớp không khí mà tại đó góc tới i lớn hơn góc tới giới hạn thì tia
sáng sẽ bị phản xạ toàn phần và hắt ngược lên trên và chiếu đến mắt người quan
sát.
31

Giải thích vì sao chỉ quan sát được
hiện tượng ảo ảnh ở khoảng cách rất
xa, khi lại gần thì không thấy nữa?

III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2. Tìm hiểu hoạt động của cáp quang

Sơ đồ tuyến cáp cáp quang SMW3 còn lại duy nhất có
trạm
cập
bờ
Việt
Nam
Chế
tạo
sợi
chiếu
sáng,
đồ
chơi
bằng
cáp
Hệ Trang
thốngtrí
cáp
quang
biển
SMW-3
Cáp
quang
SửHệ
dụng
quang
chế
tạo
dụng
y lịch
tế biển APG33
thống
trong
1quang
vùng
cột
đèn,
lễcáp
hộiMạng
và cácInternet
điểm
văn
hóacụ
du

3. Tìm hiểu hoạt động của cáp quang
Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một dây trong
suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.
Sợi quang có lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt
có chiết suất n, được bao quanh bằng một lớp vỏ có chiết suất
n2 nhỏ hơn n1.

Tia sáng truyền trong cáp quang nhờ hiện tượng phản
xạ toàn phần.
Trong công nghệ thông tin, sợi quang được dùng để
34

III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2. Lăng kính, kim cương phản xạ toàn phần

35

CỦNG CỐ

36

LUYỆN TẬP

Câu 1: Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là:
A. Ánh sáng có chiều từ môi trường có chiết quang hơn sang môi trường có
chiết quang kém và góc tới nhỏ hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.
B. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết
quang kém và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.
C. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết
quang lớn hơn và góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.
D. Ánh sáng có chiều từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết
quang hơn và góc tới nhỏ hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.
37

Câu 2: ith là kí hiệu của:
A. Góc toàn phần
B. Góc tới hạn phản xạ toàn phần
C. Góc giới hạn
D. Góc toàn hạn

Câu 3: Trường hợp nào sau đây xảy ra phản xạ toàn phần khi
tia sáng truyền từ môi trường 1 sang môi trường 2 biết n 1>n2
A. i ith
B. i ith
C. i ith
D. i ith

Câu 4: Trường hợp nào sau đây không xảy ra phản xạ toàn
phần
A. Ánh sáng truyền từ không khí sang nước
B. Ánh sáng truyền từ nước sang không khí
C. Ánh sáng truyền từ thủy tinh sang nước
D. Ánh sáng truyền từ thủy tinh sang không khí