Vật lý 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần | Tài liệu học tập và bài giảng online

Bạn đang cần tìm Vật lý 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần | Tài liệu học tập và bài giảng online? Mọi ý kiến đóng góp với giasubachkhoa tại mục liên hệ để cộng đồng có thêm nhiều bài giảng và bài tập hay. Cảm ơn các bạn luôn ủng hộ chúng tôi.

Bài viết này về: Vật lý 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần | Tài liệu học tập và bài giảng online

Ngày nay, mọi người đều nghe nói đến cáp quang dùng trong công nghệ thông tin, trong y học…

Hay vào những ngày nắng nóng trên đường nhựa hay trên xa mạc thì ta thường thấy ảo giác có những vệt sáng loang loáng như có nước nhưng lại gần thì hoàn toàn khô ráo.

Hiện tượng cơ bản được áp dụng trong cáp quang và các hiện tượng trên là Phản xạ toàn phần. Vậy thì phản xạ toàn phần là gì ? Mời các em học sinh cùng tìm hiểu nội dung bài 27: Phản xạ toàn phần

2.1. Hiện tượng phản xạ toàn phần

  • Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ lại toàn bộ tia sáng tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang hơn.

2.2. Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần

  • Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có: 

    • (n_1sini=n_2sinr) ⇔ ​(sini=frac{n_2}{n_1}sinr) 

Vì (n_1> n_2)  => r > (i)=> khi góc (i) tăng thì góc r cũng tăng, Do đó khi góc r đặt giá trị cực đại ((r=90^oRightarrow sinr=1) ) thì (i) đạt giá trị giới hạn (i_{gh}) : (sini_{gh}=frac{n_2}{n_1})

(i_{gh}) gọi là góc khúc xạ giới hạn

  • Nếu (i> i_{gh})  thì hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra.​

  • Kết luận: Điều kiện để có phản xạ toàn phần

    • Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chiết quang (n1 > n2)

    • Góc tới (igeq i_{gh}) với (sini_{gh}=frac{n_2}{n_1})

​2.3. Phân biệt phản xạ toàn phần và phản xạ thông thường 

2.3.1. Giống nhau 

  • Cũng là hiện tượng phản xạ, (tia sáng bị hắt lại môi trường cũ).

  • Cũng tuân theo định luật phản xạ ánh sáng .

2.3.2. Khác nhau 

  • Hiện tượng phản xạ thông thường xảy ra khi tia sáng gặp một mặt phân cách hai môi trường và không cần thêm điều kiện gì. 

Xem thêm:  Vật lý 11 Bài 19: Từ trường | Tài liệu học tập và bài giảng online

Trong khi đó, hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi thỏa mãn hai điều kiện trên.

  • Trong phản xạ toàn phần, cường độ chùm tia phản xạ bằng cường độ chùm tia tới.

Còn trong phản xạ thông thường, cường độ chùm tia phản xạ yếu hơn chùm tia tới.

2.4. Lăng kính phản xạ toàn phần

  • Lăng kính phản xạ toàn phần là một khối thủy tinh hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân 

2.5. Ứng dụng 

  • Dùng để truyền dẫn, điều khiển đường đi của tia sáng phục vụ các mục đích khác nhau của con người (cáp quang, lăng kính phản xạ toàn phần ….)

a) Sợi quang:

  • Cấu tạo: Gồm 2 phần chính

    • Phần lõi: bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n1

    • Phần vỏ bao quanh có chiết suất n2  (n2

b) Cáp quang: Là bó sợi quang

  • Ứng dụng:

    • Trong y học cáp quang được dùng để quan sát các bộ phận bên trong cơ thể. Đó là phương pháp nội soi.

    • Trong công nghệ thông tin cáp quang được dùng để truyền dẫn các dữ liệu.

  • Ưu điểm:

    • Truyền được dung lượng tín hiệu lớn

    • Ít bị nhiễu bởi trường điện từ ngoài

Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

Bài tập minh họa

 

[wpcc-script type=”text/javascript”]
[wpcc-script type=”text/javascript” src=”https://ss.yomedia.vn/js/yomedia-sdk.js?v=3″ id=”s-8701f44d62d54250b122748815c71b40″]

 

[wpcc-script type=”text/javascript”]
[wpcc-script type=”text/javascript” src=”https://ss.yomedia.vn/js/yomedia-sdk.js?v=3″ id=”s-15c47dbd541741bd976281bcda70b78c”]

Bài 1

Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5 tiết diện thẳng là 1 tam giác ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB 1 chùm sáng song song SI.

a. Khối thủy tinh đặt trong không khí. Hiện tượng  phản xạ toàn phần có xảy ra không?

b. Khối thủy tinh đặt trong nước có n’=1,33. Tính góc lệch D?

Hướng dẫn giải:

a. Quan sát đường đi của tia sáng

  • Dựa vào ΔABC ta có:

r’ = 450

(sini_{gh}=frac{n_2}{n_1}=frac{1}{1,5}=0,67) ⇒ (i_{gh}) = (41^o48′)

  1. Ta thấy:  r’ > (i_{gh})

                   (n_1> n_2)

⇒ Có xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần tia sáng truyền thẳng ra không khí tại mặt BC

b. Quan sát đường đi của tia sáng

Xem thêm:  Vật lý 11 Bài 34: Kính thiên văn | Tài liệu học tập và bài giảng online

  • Ta có: (sini_{gh}=frac{n_2}{n_1}=frac{1,33}{1,5}=0,887)          

 ⇒ (i_{gh}) = (62^o27′)

  • Ta thấy  r’

  • Áp dụng công thức định luật khúc xạ ánh sáng ta có nsinr’ = n’sini’

 ⇒ (i’= 52^o53′) 

Vậy, góc lệch D = i’ – r’ = 7053’ (D=i’-r’=7^o53′)

Qua bài giảng Phản xạ toàn phần này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :

  • Phát biểu được hiện tượng phản xạ toàn phần.

  • Nêu được điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần.

  • Nêu được một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Biết được vai trò của cáp quang trong đời sống, khoa học và kỹ thuật, có ý thức bảo vệ an toàn cho hệ thống cáp quang quốc gia, cũng như hệ thống cáp quang quốc tế đi qua Việt Nam.

  • Giải các bài tập về hiện tượng phản xạ toàn phần​

4.1. Trắc nghiệm

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 27 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

.dsch li{list-style:none;}
.box-title-1 .b-title p,.box-title-1 h3.b-title{font-size:14px!important;}

  • Câu 1:

    Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5 đặt trong nước có tiết diện thẳng là 1 tam giác ABC vuông tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB 1 chùm sáng song song SI. Tính góc lệch D?. Biết chiết suất của nước là  n’=1,33. 

    • A.(4^o53′)
    • B.(5^o53′)
    • C.(6^o53′)
    • D.(7^o53′)
  • Câu 2:

    Có ba môi trường trong suốt. Với cùng một góc tới:

    Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là (30^o)
    Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là (40^o)

    Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có giá trị như thế nào (tính tròn số)?

    • A.(30^o)
    • B.(40^o)
    • C.(45^o)
    • D.Không tính được.
  • Câu 3:

    Một tia sáng trong thủy tinh đến mặt phân cách giữa thủy tinh và không khí dưới góc tới i = 30 , tia phản xạ và tia khúc xạ vuông góc với nhau . Tính góc tới để không có tia sáng ló ra không khí .

     

    • A.(i’>35^015′)
    • B.(i’>36^015′)
    • C.(i’>37^015′)
    • D.(i’>38^015′)
  • Câu 4:

    Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần khi ánh sáng truyền từ thủy tinh sang không khí, từ nước sang không khí và từ thủy tinh sang nước. Biết chiết suất của thủy tinh là 1,5; của nước là 1,33. 

    • A.(23^o)
    • B.(33^o)
    • C.(43^o)
    • D.(53^o)
  • Câu 5:

    Phát biểu nào sau đây là không đúng?

    • A.Khi có phản xạ toàn phần thì toàn bộ ánh sáng phản xạ trở lại môi trường ban đầu chứa chùm tia sáng tới.
    • B.Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi trường kém chết quang hơn.
    • C.Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần igh
    • D.Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bằng tỉ số giữa chiết suất của môi trường kém chiết quang với môi trường chiết quang hơn

Câu 6- Câu 14: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 27 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 3 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 4 trang 222 SGK Vật lý 11 nâng cao

Bài tập 27.1 trang 71 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.2 trang 71 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.3 trang 72 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.4 trang 72 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.5 trang 72 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.6 trang 72 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.7 trang 73 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.8 trang 73 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.9 trang 73 SBT Vật lý 11

Bài tập 27.10 trang 74 SBT Vật lý 11

5. Hỏi đáp Bài 27 Chương 6 Vật lý 11

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý HOC247 sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!

Call Now Button