Bài giảng Vật lí 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài giảng Vật lí 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần" được biên soạn giúp các em học sinh nắm được những kiến thức về góc giới hạn phản xạ toàn phần; điều kiện để có phản xạ toàn phần; ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần cáp quang; một số ứng dụng khác của hiện tượng phản xạ toàn phần.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Vật lí 11 - Bài 27: Phản xạ toàn phần

KIỂM TRA BÀI CŨ Câu 1: Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng. Viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng dưới dạng đối xứng. Câu 2: Chiếu một tia sáng đi từ nước có chiết suất là nn= 4/3 tới mặt phân cách giữa nước và không khí, tính góc khúc xạ trong hai trường hợp: a) Góc tới bằng 30 b) Góc tới bằng 60
KIỂM TRA BÀI CŨ Bài giải: nn sin i nkk sin r sin r nn sin r nn sin i sin i nkk a) i 30 sin r 4 sin 30 3 2 sin r r 41 8' 3 4 b) i 60 sin r 3 sin 60 sin r 1,155 ( Vô lý ) => Không có tia khúc xạ
Bài 27
1. Thí nghiệm: • Dụng cụ thí nghiệm: -Chùm tia laze. 2010 0 1020 30 30 40 40 50 50 -Khối nhựa trong suốt hình bán trụ 60 60 70 70 -Thước tròn chia độ. 80 80 90 90 80 80 70 70 • Bố trí thí nghiêm: như hình 27.1 60 60 50 50 40 40 sách giáo khoa trang 168. 3020 10 01020 30 • Tiến hành thí nghiệm: - Chiếu chùm tia sáng song song hẹp (coi như một tia sáng) từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí
Khi i nhỏ, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ và tia phản xạ 0 10 20 10 2030 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 r 70 60 50 r 60 50 40 40 30 30 20 10 0 10 20
- Khi i tăng, nhận xét về độ sáng của tia khúc xạ so với tia phản xạ. 0 20 10 10 2030 30 40 40 50 50 60 igh 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 r 70 60 50 r 60 50 40 40 30 30 20 10 10 20 0
• Kết quả thí nghiệm: Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ Nhỏ Lệch xa pháp tuyến(so với tia tới) Rất mờ Rất sáng Giá trị igh Gần như sát mặt phân cách Rất sáng Rất mờ i > igh Không còn Rất sáng
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần: Khái niệm: góc giới hạn phản xạ toàn phần là góc tới cho góc khúc xạ đạt giá trị lớn nhất. 0 20 10 10 2030 30 40 40 50 50 60 igh 60 70 70 80 80 90 90 80 80 70 70 60 50 r 60 50 40 40 30 30 20 10 10 20 0
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần: Sử dụng công thức dạng đối -Áp dụng: nxứng 1.sini của = n2định .sinr luật suy ra sinrxạ= khúc n .sin i 1 n r >ir . 2 Vì n1 > n2 nên sinr >độsini so sánh lớn=>i và - Khi i tăng thì Khi r cũng r= 90(0r thì tăng > i),điều khi r = 90 0 thì i = igh lúc đó tia phản xạ rấtgìmờ ra? xạ rất sáng. tia khúc xảy Ta có n1.siniSửgh = dụng n 2.sin90định 0 suy luật ra: khúc xạ tính sinigh? n2 sini gh = (n2 < n1) n1
Áp dụng: Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất n = 4/3 ra không khí. Tìm góc giới hạn phản xạ toàn phần? Ta có: n sin igh sin 90 1 sin igh n 3 sin igh 4 igh 48 6'
Khi i > igh thì sini > sinigh. Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n2 n2 sin i sin igh sin r sin 90 n1 n1 Khi i > igh, sử dụng sin r 1 < vô lý > định luật khúc xạ ánh sáng hãy tính sinr. Điều này phản ánh thực tế không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
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.
Thí nghiệm minh họa khi chiếu tia sáng từ không khí vào thủy tinh Nếu cho tia sáng đi từ không khí vào thủy tinh (n1 < n2) có xảy ra phản xạ toàn phần? Vì sao? Không, vì n1 < n2 => sinr < sini => r < i. Khi imax = 900 thì r < 900 vẫn
2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần: a/ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn. Điều n2 < n1kiện để có phản xạ toàn b/ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ≥ i là gi? phần gh
So sánh Phản xạ toàn phần Phản xạ thông thường Giống ● Cùng là hiện tượng phản xạ: tia sáng đổi nhau Phânđột phương biệt ngộthiện tượng và trở lại môi trường cũ. ● phản xạ toàn Cả hai hiện tượngphần đều tuânvới theo định luật phản xạ phản xạ thông thường? ánh sáng. Khác nhau - Xảy ra khi có hai điều -Xảy ra dưới góc tới kiện: n2 < n1 bất kỳ, không cần thêm điều kiện gì. i ≥ igh - Bỏ qua sự hấp thụ - Nếu bỏ qua sự hấp thụ ánh sáng, tia phản xạ ánh sáng thì ở đây dù sao cũng yếu hơn tia phản xạ sáng tia tới. như tia tới
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang Bó sợi quang học
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang)  Cấu tạo: - Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) ● Cấu trúc hình trụ, được tạo bởi vật liệu trong suốt. ● Lõi sợi có chiết suất n1. ● Vỏ sợi có chiết suất n2
2. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Sợi quang học (cáp quang) Cấu tạo: Hiện tượng phản xạ toàn phần trong cáp quang k I J r