KIỂM TRA BÀI CŨ
Thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng? Phát biểu định
luật khúc xạ ánh sáng.

1

Trả lời :

- 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
Địnhtrường
luật khúc
ánh
sáng:
môi
trongxạ
suốt
khác
nhau.
- 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, tỉ số giữa sin góc

sinluôn
i không đổi.
tới và sin góc khúc xạ
sin r



Hằng số
2

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

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

1. Thí nghiệm
a. Dụng cụ thí nghiệm

•
•
•

1 chùm sáng hẹp
Khối nhựa trong suốt hình bán trụ
Thước tròn chia độ

5

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

1. Thí nghiệm
b. Tiến hành thí nghiệm

- Chiếu chùm tia sáng hẹp từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ
vào không khí.
- Tăng dần giá trị của góc tới và khảo sát sự thay đổi của tia
khúc xạ và tia phản xạ.
6

7

S

igh

i

i

n1
I

n2
r

i = igh

Nhận xét về góc tới và góc khúc xạ trong các trường hợp ?

r

r

i
i

i'
r>i

i nhá

r tăng và > i
Tia khóc x¹ rÊt s¸ng

i tăng

Tia ph¶n x¹ rÊt mê

i

Tia khóc x¹ lµ lµ mÆt
ph©n c¸ch (rÊt mê)
r = 90

0

Tia ph¶n x¹ rÊt s¸ng

Tia khóc x¹ mê ®i
Tia ph¶n x¹ s¸ng lªn

i'

igh

i = ith

i'

i'

Kh«ng cßn tia khóc x¹
i>ith
Tia ph¶n x¹
s¸ng hơn­tia tíi.

S

ith

i

i

n1
I

n2
r

i = ith

1. Thí nghiệm
c. Kết quả thí nghiệm

Góc tới
nhỏ

Chùm tia khúc xạ
- Lệch xa pháp tuyến.
- Rất sáng.

Chùm tia phản xạ
- Rất mờ.

- Tia sáng mờ đi và tiến về
gần mặt phân cách hai môi
trường.

- Sáng dần lên.

Có giá trị
đặc biệt ith

Gần như sát mặt phân cách.
 Rất mờ.

- Rất sáng.

Lớn hơn ith

- Không còn.

- Rất sáng.

Tăng

12

1. Thí nghiệm

d. Kết luận
Khi truyền ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn hơn vào môi trường chiết suất
nhỏ hơn với góc tới i > igh thì chỉ có tia phản xạ, không còn tia khúc xạ.

13

II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

1. Định nghĩa

Hiện tượng 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.

Khi có phản xạ toàn phần thì không có tia khúc xạ.

14

2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần

15

 

16

Hiện tượng phản xạ toàn phần không phải lúc nào
cũng có thể xảy ra. Vậy để xảy ra phản xạ toàn
phần cần những điều kiện gì?

17

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:

a. Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n1 tới môi trường có chiết suất n2 với: n1 > n2

i ith
18

So sánh
Giống
nhau

Phản xạ toàn phần

Phản xạ một phần
(Phản xạ thông
thường)

- Tia phản xạ đều truyền ngược lại được môi trường
đầu
- Đều tuân theo định luật phản xạ.
+ Cường độ của tia phản xạ + Cường độ của tia phản
toàn phần lớn hơn hoặc xạ thông thường nhỏ hơn
bằng cường độ tia tới.
cường độ tia tới.
+ Điều kiện xảy ra: Phản + Điều kiện xảy ra: Tia
xạ toàn phần chỉ xảy ra khi phản xạ thông thường xảy
tia sáng đi từ môi trường ra khi gặp mặt phẳng nhẵn
chiết quang hơn sang môi dưới mọi góc.
trường chiết quang kém
hơn và góc tới i > ith.
+ Còn tia khúc xạ
+ Không còn tia khúc xạ

So sánh phản xạ toàn
phần và phản xạ

Khác
nhau

thông thường?

19

III. ỨNG DỤNG HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

1. Giải thích một số hiện tượng trong tự nhiên

20

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.

21

2. 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 truyền dữ liệu.
22

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 quang
Hệ thống cáp quang
biển
SMW-3
Cáp quang biển APG
Sửcột
dụng
cáp
chế
tạo dụng
tế lịch
Hệ
thống
Mạng
Internet
trong
1yvùng
Trang trí
đèn,
lễ quang
hội
và các
điểm
văn cụ
hóa
du
23

CỦNG CỐ

24

LUYỆN TẬP

Một tia sáng đi từ nước đến mặt cách với không khí. Biết chiết suất của nước là 4/3, chiết suất
của không khí là 1. Góc giới hạn của tia sáng phản xạ toàn phần khi đó là bao nhiêu?

Giải:
Áp dụng công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần ta có:

25