DANH MỤC TÀI LIỆU
Tóm tắt kiến thức và giải bài tập Vật lý lớp 11: Phản xạ toàn phần
Tóm t t ki n th c và gi i bài t p V t lý l p 11: Ph n x toàn ph n ế ả ạ
A. KI N TH C C N N M V NG Ứ Ầ Ắ
1. Hi n t ng ph n x toàn ph n ệ ượ
Ph n x toàn ph n là hi n t ng ph n x toàn b tia sáng t i, x y ra m tả ạ ượ ả ạ ớ ả
phân cách gi a hai môi tr ng trong su t. Ta g i toàn ph n đ phân bi t ườ ầ ể
v i ph n x m t ph n luôn x y ra đi kèm v i s khúc x . ớ ả ộ ầ
2. Đi u ki n d c ph n x toàn ph n ể ỏ
a) Ánh sáng truy n t m t môi tr ng t i môi tr ng chi t quang kém h n ộ ườ ớ ườ ế ơ
n2 < n1
b) Góc t i l n h n ho c b ng góc gi i h n i > igh Trong đó: sinigh =ớ ớ ơ n2/n1
3. ng d ng Ứ ụ
Cáp quang y d n sáng ng d ng ph n x toàn ph n đ truy n tín hi u ả ạ ầ ể
trong thông tin và đ n i soi trong y h c. Cáp quang là bó s i quang, m i s iể ộ
quang là m t dây trong su t g m 2 ph n chính: ố ồ
- Ph n lõi trong su t b ng th y tinh siêu s ch có chi t su t l n (n ế ấ ớ 1).
- Ph n v b c cũng trong su t b ng thu tinh có chi t su t n ỏ ọ ế 2 < n1.
Hi n t ng ph n x toàn ph n x y ra m t phân cách gi a lõi v ượ ả ạ ầ ả làm
cho ánh sáng truy n đi đ c theo s i quang. ề ượ
B. CÂU H I V N D NG Ỏ Ậ
C1. T i sao m t cong c a bán tr , chùm tia t i theo ph ng bán kính ở ặ ươ
l i truy n th ng? ề ẳ
H ng d n ướ ẫ
Chùm tia t i theo ph ng bán kính vuông góc v i ti p tuy n v i bán tr t i ươ ế ế ụ ạ
đi m t i nên có góc t i b ng i = 0°. Theo đ nh lu t khúc x ánh sáng, tia nàyế ớ ằ
truy n th ng (vì có góc khúc x r = 0°). ề ẳ
C2. V n d ng tính thu n ngh ch c a s truy n ánh sáng hãy nêu ra các ủ ự
k t qu khi ánh sáng truy n t môi tr ng chi t quang kém vào môiế ề ừ ườ ế
tr ng chi t quang h n. ườ ế ơ
H ng d n ướ ẫ
Khi tia sáng truy n t môi tr ng kém chi t quang sáng môi tr ng chi tề ừ ườ ế ườ ế
quang h n thì góc khúc x luôn nh h n góc t i. M i tia t i đ u cho tiaơ ỏ ơ
khúc x . Theo nguyên thu n ngh ch c a s truy n ánh sáng, khi m t tia ủ ự
sáng truy n t môi tr ng chi t quang sang môi tr ng chi t quang kém ườ ế ườ ế
h n thì: ơ
- V i góc t i nh , ph n l n chùm tia sáng s khúc là l ch xa pháp tuy n h n ầ ớ ế ơ
so v i chùm tia t i. ớ ớ
- V i m t giá tr xác đ nh c a góc t i, chùm tia khúc x có ph ng g n nhớ ộ ươ ư
sát m t ph ng phân cách. ặ ẳ
- V i góc t i l n h n, đ nh lu t khúc x không còn đúng n a không còn ớ ớ ơ
chùm tia khúc x .
C. CÂU H I - BÀI T P Ỏ Ậ
1. Hi n t ng ph n x toàn ph n gì? Nêu đi u ki n đ ph n xệ ượ
toàn ph n.
H ng d n ướ ẫ
Hi n t ng ph n x toàn ph n hi n t ng ph n x toàn b tia sáng t i,ệ ượ ệ ượ
x y ra m t phân cách hai môi tr ng trong suôt. Đi u ki n đ ph n x ở ặ ườ
toàn ph n:
- Ánh sáng truy n theo h ng t môi tr ng chi t quang h n vào môi ướ ừ ườ ế ơ
tr ng chi t quang kém. ườ ế
- Góc t i l n h n góc gi i h n: i > igh. ớ ớ ơ
2. So sánh ph n x toàn ph n v i ph n x thông th ng. ả ạ ầ ớ ả ạ ườ
H ng d n ướ ẫ
V m t ph n x : Hi n t ng ph n x thông th ng th x y ra trên các ả ạ ượ ả ạ ườ
b m t nh n, không c n có đi u ki n gì kèm theo. Đôi v i hi n t ng ph nề ặ ệ ượ
x toàn ph n, m t ph n x m t phân cách gi a 2 môi tr ng trong suôt ả ạ ườ
kèm theo đi u ki n ánh sáng truy n theo h ng t môi tr ng chi tề ệ ướ ừ ườ ế
quang h n vào môi tr ng chi t quang kém, đ ng th i góc t i l n h n gócơ ườ ế ớ ớ ơ
gi i h n ph n x toàn ph n. ớ ạ
V c ng đ chùm sáng ph n x : Trong hi n t ng ph n x thông th ng, ườ ả ạ ượ ả ạ ườ
c ng đ chùm sáng ph n x th y u h n c ng đ chùm sáng t i (vìườ ộ ế ế ơ ườ ộ
th còn s khúc x ), còn trong ph n x toàn ph n, c ng đ chùm ả ạ ườ
sáng ph n x b ng c ng đ chùm sáng t i. Tuy nhiên, c hi n t ng ph n ạ ằ ườ ượ
x thông th ng hay ph n x toàn ph n đ u tuân theo đ nh lu t ph n x ườ ả ạ ầ ề ả ạ
ánh sáng.
3. Cáp quang là gì?
Trình bày c u t o c a cáp quang. Nêu m t i ng d ng. H ng d n Cápấ ạ ướ
quang nh ng s i quang. M i s i quang m t dây trong su t tính ồ ợ
d n sáng nh ph n x toàn ph n. ờ ả
- Ph n lõi trong su t b ng th y tinh siêu s ch chi t su t l n (ni). ế ấ ớ
- Ph n v cũng trong su t, b ng th y tinh chi t su t (nầ ỏ ế 2) nh h n ph nỏ ơ
lõi. S ph n x toàn ph n x y ra m t phân cách gi a lõi v làm cho ở ặ
ánh sáng truy n đi đ c trong lòng s i quang. ề ượ
Ngoài cùng m t s l p v b c b ng nh a d o đ t o cho cáp đ b n ỏ ọ ộ ề
đ dai c h c. T nh ng năm 80 c a th k XX, cáp quang đã đ c ng ơ ế ượ ứ
d ng vào vi c truy n thông tin. ệ ề
M t s u đi m c a cáp quang: Dung l ng tín hi u l n; nh nh h n, ố ư ế ượ ơ
d u n v n chuy n; không b nhi u cáp quang kiiông b thâm nh pễ ố
b i các b c x đi n t bên ngoài; không r i ro cháy không dòng ệ ừ
đi n; b o m t t t h n... ậ ố ơ
Cáp quang còn đ c dùng trong phép n i soi c a y h c. Lo i cáp này g mượ ủ ọ
các s i quang th t nh . Cáp ch c kim tiêm g m hàng trăm s i quang. ỉ ỡ
s i truy n ánh sáng t ngoài vào, nh ng s i khác truy n hình nh tr ra. ữ ợ
4. Gi i thích t i sao kim c ng và pha lê sáng lóng lánh? ả ạ ươ
Ng i ta t o ra nhi u m t cho viên kim c ng hay các v t b ng pha đườ ươ ậ ằ
làm gì? H ng d n S kim c ng pha sáng lánh khi ánh sángướ ẫ ở ươ
truy n vào kim c ng, chúng b ph n x toàn ph n liên ti p bên trong. ươ ị ả ạ ế
Ng i ta t o ra nhi u m t cho viên kim c ng hay các v t b ng pha ườ ươ ậ ằ
nh m m c đích t o ra s ph n x toàn ph n r t nhi u l n.
5. M t tia sáng truy n trong môi tr ng (1) chi t su t ni t i m t ườ ế ớ ặ
phân cách v i môi tr ng (2) chi t su t n ườ ế 2. Cho bi t nế1 < n2 i
giá tr thay đ i. Tr ng h p nào sau đây hi n t ng ph n x toàn ườ ệ ượ
ph n?
A. Chùm tia sáng g n nh sát m t phăng phân cáchầ ư
B. Góc t i i th a mãn đi u ki n sini > ề ệ n2/n1
C. Góc t i i th a mãn đi u ki n sini > n1/n2
D. Không tr ng h p nào đã nêu. ườ ợ
H ng d n Tr ng h p D. ướ ẫ ườ
Vì khi tia sáng truy n t môi tr ng kém chi t quang sang môi tr ng chi tề ừ ườ ế ườ ế
quang h n thì luôn x y ra hi n t ng khúc x ánh sáng không hi nơ ệ ượ
t ng ph n x toàn ph n. ượ ả ạ
6. M t chùm tia sáng h p SI truy n trong m t phăng ti t di n vuông ế ệ
góc c a m t khôi trong su t nh hình 27.1. Tia sáng ph n x toàn ph n ư ả ạ
m t AC. Trong đi u ki n đó, chi t su t n c a khôi trong su t giáở ặ ế
tr nh th nào? ư ế
7. Có ba môi tr ng trong su t. V i cùng góc t i: ườ ố ớ
- N u tia sáng truy n t (1) vào (2) thì góc khúc x là 30°. ế ề ừ
- N u tia sáng truy n t (1) vào (3) thì góc khúc x 45°. Góc gi i h nế ề ừ ớ ạ
ph n x toàn ph n m t phân cách (2) (3) giá tr nh th nào (tính ầ ở ư ế
tròn s ’)?
A. 30°.
B. 42°.
C. 45°.
D. Không tính đ c. ượ
H ng d n Ch n câu c. ướ ẫ
Khi truy n t (1) vào (2): n1sini=n1sin300 = 1/2.n2 Khi truy n t (1) vàoề ừ ề ừ
(3):
thông tin tài liệu
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giừa hai môi trường trong suốt. Ta gọi là toàn phần để phân biệt với phản xạ một phần luôn xảy ra đi kèm với sự khúc xạ. 2. Điều kiện dể cỏ phản xạ toàn phần a) Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn n2 < n1 b) Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn i > igh Trong đó: sinigh = n2/n1 3. Ứng dụng Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học. Cáp quang là bó sợi quang, mỗi sợi quang là một dây trong suốt gồm 2 phần chính: - Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất lớn (n1). - Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thuỷ tinh có chiết suất n2 < n1. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được theo sợi quang.  B. CÂU HỎI VẬN DỤNG C1. Tại sao ở mặt cong của bán trụ, chùm tia tới theo phương bán kính lại truyền thẳng? Hướng dẫn Chùm tia tới theo phương bán kính vuông góc với tiếp tuyến với bán trụ tại điếm tới nên có góc tới bằng i = 0°. Theo định luật khúc xạ ánh sáng, tia này truyền thẳng (vì có góc khúc xạ r = 0°). C2. Vận dụng tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng hãy nêu ra các kết quả khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém vào môi trường chiết quang hơn. ....
Mở rộng để xem thêm
xem nhiều trong tuần
yêu cầu tài liệu
Giúp bạn tìm tài liệu chưa có

LÝ THUYẾT TOÁN


×