Bài viết Lý thuyết Phản xạ toàn phần hay, chi tiết nhất giúp bạn nắm vững kiến thức trọng tâm về Phản xạ toàn phần.
Lý thuyết Phản xạ toàn phần
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 11 KNTTXem Khóa học Vật Lí 11 CDXem Khóa học Vật Lí 11 CTST
Bài giảng: Bài 27: Phản xạ toàn phần – Cô Nguyễn Quyên (Giáo viên VietJack)
A. Tóm tắt lý thuyết
1. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2)
a) Thí nghiệm
Ta cho một chùm tia sáng hẹp truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào trong không khí.
Thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới (thay đổi góc tới i) và quan sát chùm tia khúc xạ ra không khí. Khi góc tới i ≥ igh tia khúc xạ không còn, toàn bộ tia sáng bị phản xạ.
b) Góc giới hạn phản xạ toàn phần
– Khi ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang kém hơn (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 cũng tăng (với r > i ). Khi rmax = 90o thì i = igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần, còn gọi là góc tới hạn.
Ta có:
– Với i > igh: Không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần.
2. Hiện tượng phản xạ toàn phần
a) 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.
Khi có phản xạ toàn phần thì không có tia khúc xạ.
b) 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
3. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần
a) 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 thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1).
+ Phần vỏ bọc trong suốt, bẳng thủy tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi.
Phản xạ toàn phần xảy ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được theo sợi quang.
+ Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học.
b) Công dụng
– 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).
c) Ứng dụng của cáp quang
Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để truyền thông tin, dữ liệu dưới dạng tín hiệu ánh sáng.
∗ Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần
B. Bài tập vận dụng
Câu 1: Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng
A. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi khi chiếu tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
B. ánh sáng bị phản xạ toàn bộ trở lại khi gặp bề mặt nhẵn.
C. ánh sáng bị đổi hướng đột ngột khi truyền qua mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt.
D. cường độ sáng bị giảm khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Câu 2: Điều kiện cần để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là?
A. Tia sáng tới đi từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn hơn.
B. Tia sáng tới đi từ môi trường có chiết suất lớn hơn đến mặt phân cách với môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
C. Tia sáng tới phải đi vuông góc với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
D. Tia sáng tới phải đi song song với mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Câu 3: Trong các ứng dụng sau đây, ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là
A. gương phẳng.
B. gương cầu.
C. cáp dẫn sáng trong nội soi.
D. thấu kính.
Câu 4: Vào mùa hè nắng nóng, đi trên đường quốc lộ ta cảm thấy mặt đường lấp loáng như mặt nước soi bóng các phương tiện ôtô, xe máy,…Đó là hiện tượng
A. Phản xạ toàn phần.
B. Phản xạ.
C. Khúc xạ.
D. Tán sắc.
Câu 5: Cho chiết suất của nước bằng 4/3; của benzen bằng 1,5; của thủy tinh flin là 1,8. Có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần khi chiếu ánh sáng từ
A. từ benzen vào nước.
B. từ nước vào thủy tinh flin.
C. từ benzen vào thủy tinh flin.
D. từ chân không vào thủy tinh flin.
Câu 6: Chọn câu đúng nhất. Khi tia sáng đi từ môi trường trong suốt n1 tới mặt phân cách với môi trường trong suốt n2 (với n2 > n1), tia sáng không vuông góc với mặt phân cách thì
A. tia sáng bị gãy khúc khi đi qua mặt phân cách giữa hai môi trường.
B. tất cả các tia sáng đều bị khúc xạ và đi vào môi trường n2.
C. tất cả các tia sáng đều phản xạ trở lại môi trường n1.
D. một phần tia sáng bị khúc xạ, một phần bị phản xạ.
Câu 7: Nước có chiết suất 1,33. Chiếu ánh sáng từ nước ra ngoài không khí, góc có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là
A. 200.
B. 300.
C. 400.
D. 500.
Câu 8: Khi ánh sáng đi từ nước (n=43) sang không khí, góc giới hạn phản xạ toàn phần có giá trị là:
A. igh = 41048’.
B. igh = 48035’.
C. igh = 62044’.
D. igh = 38026’.
Câu 9: Cho một tia sáng đi từ nước (n=43) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:
A. i < 490.
B. i > 420.
C. i > 490.
D. i > 430.
Câu 10: Chiết suất của nước là n=43. Chiết suất của không khí là 1. Góc tới giới hạn để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần bằng:
A. 0,750 và tia tới truyền từ nước sang không khí.
B. 48035’ và tia tới truyền từ nước sang không khí.
C. 48035’ và tia tới truyền từ không khí vào nước.
D. 0,750 và tia tới truyền từ không khí vào nước.
Câu 11: Tia sáng đi từ thuỷ tinh (n1 = 1,5) đến mặt phân cách với nước (n2 = 4/3). Điều kiện của góc tới i để không có tia khúc xạ trong nước là:
A. i ≥ 62044’.
B. i < 62044’.
C. i < 41048’.
D. i < 48035’.
Câu 12: Góc tới giới hạn phản xạ toàn phần của thuỷ tinh đối với nước là 600. Chiết suất của nước là 43. Chiết suất của thuỷ tinh là
A. n = 1,5.
B. n = 1,54.
C. n = 1,6.
D. n = 1,62.
(199k) Xem Khóa học Vật Lí 11 KNTTXem Khóa học Vật Lí 11 CDXem Khóa học Vật Lí 11 CTST
Xem thêm tóm tắt lý thuyết Vật Lí lớp 11 hay, chi tiết khác:
- Lý thuyết Khúc xạ ánh sáng
- Lý thuyết tổng hợp: Khúc xạ ánh sáng
- 30 câu trắc nghiệm Khúc xạ ánh sáng có lời giải (cơ bản)
- 30 câu trắc nghiệm Khúc xạ ánh sáng có lời giải (nâng cao)
