Bài 27. Phản xạ toàn phần

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Vũ Xuân Hoan
Ngày gửi: 21h:46' 19-02-2023
Dung lượng: 6.7 MB
Số lượt tải: 465
Nguồn:
Người gửi: Vũ Xuân Hoan
Ngày gửi: 21h:46' 19-02-2023
Dung lượng: 6.7 MB
Số lượt tải: 465
Số lượt thích:
0 người
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
S
n1
I
(n2 > n1)
n2
K
S
n1
n2
I
(n2 < n1)
K
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
sin i
n2
= n 21 =
sin r
n1
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 n2 > n1 (môi trường 2 chiết quang hơn môi
trường 1) thì góc khúc xạ r < góc tới i
+ Nếu n2 < n1 (môi trường 2 chiết quang kém môi
trường 1) thì góc khúc xạ r > góc tới i
S
i
N
n1
I
(n2 > n1)
S
i
I
(n2 < n1)
n2
r
N'
K
N
n1
r
N'
n2
K
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: n1 > n2
+ 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'
I
K
r
n2
n1
i i'
S
N
R
Hãy mô tả hiện
tượng
Hãy mô
xảy
tảra
hiện
tại
tượng
mặt phân
khi cách
tăng
giữa
dầnhai
góc
môi
tới?
môi
trường?
+ Góc tới đến một giá trị igh thì tia khúc xạ
rất mờ, đi là là mặt phân cách
+ i > igh: Toàn bộ tia sáng phản xạ: Phản xạ
toàn phần
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
+ Khi góc i = i gh thì = 900
sini gh
sinr
= n 21
n2
sin i gh n 21
n1
Khi góc tới i = igh
Hãy tính góc giới
thì góc
hạnkhúc
igh? xạ
bằng bao nhiêu?
N'
n2
n1
S
I
r
K
igh i'
R
N
N'
n2
n1
S
I
i i'
N
R
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 (n2 < n1)
b. Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn (i ≥ igh)
Hãy phát biểu
Hãy nêu điều
định nghĩa
kiện để có hiện
hiện tượng
tượng phản xạ
phản xạ toàn
toàn phần?
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
(n1 < n2) 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 igh
Nếu i ≤ igh thì có tia khúc xạ và r > i
Nếu i > igh 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?
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Cáp quang
1. Cấu tạo của sợi quang học
- Phần lõi: Trong suốt, có chiết suất n1
- Phần vỏ: Trong suốt, có chiết suất n2 (n2 < n1)
- Cáp quang là một bó gồm nhiều sợi quang học
n2
n1
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?
n2
i ≥ igh
n1
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
những
nhược
ưu
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?
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 …
Nội soi đường hô hấp
Phẫu thuật nội soi
Ống nội soi
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. Ống nội soi
B. Dây dẫn điện
C. Dây dẫn truyền thông tin
D. Làm 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
n= 2
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
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
S
n1
I
(n2 > n1)
n2
K
S
n1
n2
I
(n2 < n1)
K
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
sin i
n2
= n 21 =
sin r
n1
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 n2 > n1 (môi trường 2 chiết quang hơn môi
trường 1) thì góc khúc xạ r < góc tới i
+ Nếu n2 < n1 (môi trường 2 chiết quang kém môi
trường 1) thì góc khúc xạ r > góc tới i
S
i
N
n1
I
(n2 > n1)
S
i
I
(n2 < n1)
n2
r
N'
K
N
n1
r
N'
n2
K
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: n1 > n2
+ 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'
I
K
r
n2
n1
i i'
S
N
R
Hãy mô tả hiện
tượng
Hãy mô
xảy
tảra
hiện
tại
tượng
mặt phân
khi cách
tăng
giữa
dầnhai
góc
môi
tới?
môi
trường?
+ Góc tới đến một giá trị igh thì tia khúc xạ
rất mờ, đi là là mặt phân cách
+ i > igh: Toàn bộ tia sáng phản xạ: Phản xạ
toàn phần
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
+ Khi góc i = i gh thì = 900
sini gh
sinr
= n 21
n2
sin i gh n 21
n1
Khi góc tới i = igh
Hãy tính góc giới
thì góc
hạnkhúc
igh? xạ
bằng bao nhiêu?
N'
n2
n1
S
I
r
K
igh i'
R
N
N'
n2
n1
S
I
i i'
N
R
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 (n2 < n1)
b. Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn (i ≥ igh)
Hãy phát biểu
Hãy nêu điều
định nghĩa
kiện để có hiện
hiện tượng
tượng phản xạ
phản xạ toàn
toàn phần?
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
(n1 < n2) 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 igh
Nếu i ≤ igh thì có tia khúc xạ và r > i
Nếu i > igh 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?
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Cáp quang
1. Cấu tạo của sợi quang học
- Phần lõi: Trong suốt, có chiết suất n1
- Phần vỏ: Trong suốt, có chiết suất n2 (n2 < n1)
- Cáp quang là một bó gồm nhiều sợi quang học
n2
n1
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?
n2
i ≥ igh
n1
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
những
nhược
ưu
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?
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 …
Nội soi đường hô hấp
Phẫu thuật nội soi
Ống nội soi
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. Ống nội soi
B. Dây dẫn điện
C. Dây dẫn truyền thông tin
D. Làm 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
n= 2
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
 







Các ý kiến mới nhất