Bài 27
Phản Xạ Toàn Phần
II/ Hiện tượng phản xạ toàn phần:
III/ Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
I/ Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2):
Nội dung chính
igh
r
i
I
n1
n2
S
i’
i = igh
N
N’
I/ Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2)
1/ Thí nghiệm:
Kết quả:
Góc tới nhỏ:
+ Chùm tia khúc xạ:
Lệch xa pháp tuyến (so với tia tới)
Rất sáng
+ Chùm tia phản xạ: rất mờ
Góc tới có giá trị đặc biệt igh:
+ Chùm tia khúc xạ:
Gần như sát mặt phân cách
Rất mờ
+ Chùm tia phản xạ: rất sáng
Góc tới có giá trị lớn hơn giá trị igh:
+ Chùm tia khúc xạ: không còn
+ Chùm tia phản xạ: rất sáng
2/ Góc giới hạn phản xạ toàn phần:
n1 > n2  r > i chùm tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến hơn so với chùm tia tới.
Khi góc i tăng thì góc r tăng (với r > i), khi r đạt giá trị cực đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần, còn gọi là góc tới hạn
i > igh thì không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
1/ Thí nghiệm:
I/ Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2)
igh
r
I
n1
n2
S
N
N’
i
r
S
R
R
igh
I
n1
n2
S
N
N’
igh
I
n1
n2
N
N’
r
S
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:
- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn.
n2 < n1
- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:
i  igh
III/ Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
1/ 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.
- Sợi quang gồm hai phần chính:
+ Phần lõi trong suốt bằng thuỷ tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1).
+ Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thuỷ tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi.
- Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền và độ dai cơ học.
III/ Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
1/ Cấu tạo:
2/ Công dụng:
-Cáp quang được ứng dụng vào việc truyền thông vì cáp quang có nhiều ưu điểm:
+ Dung lượng tín hiệu lớn.
+ Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
+ Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt.
+ Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện)
-Cáp quang còn được dùng để nội soi trong Y học.
Củng cố:
- Công thức tính góc giới hạn:
- Định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần và điều kiện để có phản xạ toàn phần:
n2 < n1
i  igh
Chúc các em học tốt