Hiện tượng phản xạ toàn phần
Trong bài bác này họ sẽ cùng tò mò vậy phản xạ toàn phần là gì? hiện tượng lạ phản xạ toàn phần xảy ra khi nào? được ứng dụng gì trong kỹ thuật và y học?
I. Sự truyền ánh nắng vào môi trường xung quanh kém chiết quan rộng (n1>n2).
Bạn đang xem: Hiện tượng phản xạ toàn phần
• Góc số lượng giới hạn của sự phản xạ toàn phần
- Khi ánh nắng truyền vào môi trường thiên nhiên chiết quang kém hơn, thì tất cả một giá trị của góc tới nhưng tại đó không thể xuất hiện nay tia khúc xạ, chỉ quan liền kề thấy tia phản bội xạ. Quý giá này được gọi là góc tới giới hạn và được khẳng định bởi công thức:
sinigh = n2/n1
1. Hiện tượng lạ phản xạ toàn phần là gì?
- bức xạ toàn phần là hiện tượng lạ phản xạ tổng thể tia sáng tới, xẩy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường thiên nhiên trong suốt.
2. Hiện tượng kỳ lạ phản xạ toàn phần xảy ra khi nào?• Hiện tượng phản xạ toàn phần xẩy ra khi tất cả hai điều kiện là:
- Ánh sáng sủa truyền từ một môi trường xung quanh tới môi trường chiết quang yếu hơn: n2
- Góc tới to hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ≥ igh
III. Ứng dụng của hiện tượng kỳ lạ phản xạ toàn phần
- hiện tượng lạ phản xạ toàn phần được vận dụng làm cáp quang quẻ dùng media tin cùng nội soi vào y học.
• Cáp quang: Là bó sợi quang
• gai quang: Cấu tạo: tất cả 2 phần chính
- Phần lõi: bởi thủy tinh hoặc hóa học dẻo vào suốt có chiết suất n1
- Phần vỏ bao bọc có chiết suất n2 (n2
• Ưu điểm của cáp quang:
- Truyền được dung lượng tín hiệu lớn, nhỏ, dịu dễ vận tải và dễ uốn
- Ít bị nhiễu bởi vì trường điện từ ngoài, bảo mật thông tin tốt.
IV. Bài bác tập về sự phản xạ toàn phần
* Bài 1 trang 172 SGK vật dụng Lý 11: Thế nào là bức xạ toàn phần? Nêu điểu điện để phản xạ toàn phần.
° giải thuật bài 1 trang 172 SGK đồ dùng Lý 11:
• Định nghĩa: hiện tượng kỳ lạ ánh sáng sủa truyền từ môi trường thiên nhiên có phân tách suất lớn đến mặt giới hạn với môi trường thiên nhiên có tách suất nhỏ dại hơn, chỉ bị sự phản xạ mà không trở nên khúc xạ điện thoại tư vấn là hiện tượng kỳ lạ tương bội phản toàn phần.
• Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần:
- Ánh sáng sủa truyền từ môi trường xung quanh chiết quang sang môi trường kém phân tách quang hơn.
- Góc tới i phải to hơn hoặc bằng góc giới hạn: sinigh = n2/n1 (với n2
• Nếu ánh sáng đi từ môi trường xung quanh có tách suất n ra bầu không khí thì: sinigh = 1/n
* Bài 2 trang 172 SGK đồ vật Lý 11: So sánh sự phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường.
° giải thuật bài 2 trang 172 SGK thiết bị Lý 11:
• Giống nhau
- Tia phản xạ đều truyền ngược lại được môi trường thiên nhiên đầu
- Đều tuân theo định phương tiện phản xạ.
• Khác nhau
- Cường độ của tia bức xạ toàn phần lớn bằng độ mạnh tia tới; Còn độ mạnh của tia sáng phản xạ thông thường bé dại hơn cường độ tia tới.
- Điều khiếu nại xảy ra:
+ Tia phản bội xạ thường thì xảy ra khi gặp mặt phẳng nhẵn dưới gần như góc.
+ sự phản xạ toàn phần chỉ xẩy ra khi tia sáng sủa đi từ môi trường xung quanh chiết quang đãng sang môi trường thiên nhiên kém phân tách quang rộng và bao gồm góc tới i ≥ igh.
* Bài 3 trang 172 SGK đồ Lý 11: Cáp quang đãng là gì? cấu trúc của cáp quang. Nêu một vài ứng dụng.
° lời giải bài 3 trang 172 SGK đồ vật Lý 11:
- Cáp quang là bó sợ quang. Mỗi sợi là một trong dây trong suốt bao gồm tính dẫn sáng nhờ bức xạ toàn phần.
• Cấu chế tác sợi quang: tất cả 2 phần
- Phần lõi trong suốt, bằng thủy tinh tất cả chiết suất phệ n1.
- Phần vỏ cũng vào suốt, bởi thủy tinh gồm chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi.
• Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân làn giữa lõi với vỏ khiến cho ánh sáng sủa truyền theo sợi quang.
• Ứng dụng của áp quang: Truyền tín hiệu tin tức trong bài toán liên lạc với nội soi trong y học.
* Bài 4 trang 172 SGK thứ Lý 11: Giải thích lý do kim cương (hình 27.4 SGK) và pha lên sangs lóng lánh? tín đồ ta tạo nên nhiều phương diện kim cương hay các vật trộn lê để triển khai gì?
° giải thuật bài 4 trang 172 SGK đồ gia dụng Lý 11:
- Kim cưng cửng và ca sỹ pha lê sáng lóng lánh vì nó hoàn toàn có thể phản xạ toàn phần ánh sáng mặt trời chiếu vào nó.
- người ta tạo thành nhiều mặt mang đến kim cương cứng hay các vậy bằng pha lê để gia công cho chùm tia tới có rất nhiều khả năng bức xạ toàn phần dưới các góc tới khác biệt ứng với những mặt không giống nhau, làm cho kim cương và trộn lê nhấp nhánh hơn.
* Bài 5 trang 172 SGK trang bị Lý 11: Một chùm tia sáng thon thả truyền từ môi trường xung quanh (1) chiết suất n1 tới phương diện phẳng phân cách với môi trường (2) tách suất n2. Cho thấy n1
Trường thích hợp nào dưới đây có hiện tượng kỳ lạ phản xạ toàn phần?
A. Chùm tia sáng gần như sát khía cạnh phẳng phân cách.
B. Góc tới i thỏa mãn điều khiếu nại sini > n1/n2 .
C. Góc tói i thỏa mãn điều khiếu nại sini
D. Không trường hợp nào đã nêu.
° lời giải bài 5 trang 172 SGK đồ dùng Lý 11:
• lựa chọn đáp án: D: không trường phù hợp nào đang nêu.
- Vì điều kiện có sự phản xạ toàn phần là n1 > n2 (đề mang đến n1
* Bài 6 trang 172 SGK trang bị Lý 11: Một chùm tia sáng thon SI truyền trong phương diện phẳng máu diện vuông góc của khối nhìn trong suốt như hình 27.10. Tia sáng bức xạ toàn phần ở mặt AC. Trong đk đó, chiết n của khối trong suốt có mức giá trị như thế nào?
A. N ≥ √2 B. N
° giải mã bài 6 trang 172 SGK thứ Lý 11:
• lựa chọn đáp án: A: n ≥ √2
- Ta có: ΔABC vuông cân nặng ⇒ ∠B = ∠C = 45o
- Lại có: tê mê ⊥ BC ⇒ Tia tê mê truyền trực tiếp vào môi trường xung quanh trong trong cả ABC mà không xẩy ra khúc xạ ⇒ góc cho tới i ở mặt AC bằng:
i = ∠B = ∠C = 45o ⇒ sini = sin45o = 1/√2
- Tia sáng bức xạ toàn phần ở phương diện AC suy ra i ≥ igh ⇒ sini ≥ sinigh = 1/n ⇒ n ≥ √2.
* Bài 7 trang 173 SGK vật Lý 11: Có ba môi trường thiên nhiên trong suốt với thuộc góc tới:
- ví như tia sáng truyền từ bỏ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30o.
- nếu tia sáng sủa truyền trường đoản cú (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45o.
Góc giới hạn toàn phần nghỉ ngơi mặt chia cách (2) và (3) có giá trị như thế nào tính tròn số)?
A. 30o B. 42o C. 45o D. Không xác định được
° lời giải bài 7 trang 173 SGK đồ gia dụng Lý 11:
• lựa chọn đáp án: C. 45o
- lúc truyền từ môi trường từ (1) vào môi trường (2) thì góc khúc xạ là 300 nên áp dụng định phương tiện khúc xạ ánh sáng, ta có: n1.sini = n2sin300 (*)
- lúc truyền từ môi trường từ (1) vào môi trường xung quanh (3) thì góc khúc xạ là 450 nên áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: n1.sini = n3.sin450 (**)
- tự (*) cùng (**) suy ra: n3/n2 = sin300/sin450 = √2/2
⇒ Môi ngôi trường (2) tách quang hơn môi trường xung quanh (3).
- Góc giới hạn phản xạ toàn phần sinh hoạt mặt ngăn cách (2) cùng (3) được tính khi truyền từ môi trường thiên nhiên (2) vào môi trường xung quanh (3) là:
sinigh = n3/n2 = √2/2 ⇒ igh = 450
* Bài 8 trang 173 SGK đồ gia dụng Lý 11: Một khối chào bán trụ trong suốt gồm chiết suất n = 1,41 ≈ √2. Một chùm tia sáng dong dỏng nằm trong phương diện phẳng của ngày tiết diện vuông góc, chiếu tới khối giữ được vị trí như hình 27.11. Khẳng định đường đi của chùm tia với các giá trị dưới đây của góc α.
A. α = 60o. B. α = 45o. C. α = 30o.
° giải mã bài 8 trang 173 SGK đồ vật Lý 11:
- vị tia sáng tới tất cả đường kéo dãn dài qua O nên tia tới ham vuông góc mặt phẳng trụ ⇒ góc i = 0 ⇒ tia sáng đã truyền thẳng vào khối trong veo tới O.
- trên O: tia sáng sủa SO chế tạo ra với pháp tuyến ON của mặt phân cách phẳng một góc cho tới i.
- Ta có: i = 90o - α
- khía cạnh khác, góc số lượng giới hạn khi ánh nắng truyền trường đoản cú khối chào bán trụ ra ko khí được xem bởi công thức:
sinigh = 1/n = 1/√2 ⇒ igh = 450.
• Câu a) α = 60o
⇒ i = 90o – α = 30o ⇒ i
- Áp dụng định khí cụ khúc xạ: sinr = nsini = √2.sin300 = √2/2 ⇒ r = 45o.
⇒ Tia khúc xạ hợp với pháp con đường của khía cạnh phẳng phân cách của khối bán trụ góc khúc xạ 45o như hình sau.
• Câu b) α = 45o
⇒ i = 90o – α = 45o ⇒ i = igh
⇒ r = 90o ⇒ Tia khúc xạ đi giáp mặt chia cách của khối tròn như hình sau:
• Câu c) α = 30o
⇒ i = 90o – α = 60o ⇒ i > igh
⇒ xảy ra phản xạ toàn phần, không có tia khúc xạ ra ngoài không khí.
* Bài 9 trang 173 SGK vật Lý 11: Một gai quang hình tròn lõi bao gồm chiết suất n = 1,50. Phần vỏ bọc tất cả chiết suất n2 = 1,41 ≈ √2. Chùm tia tới hội tụ ở phương diện trước của sợi với góc cho tới 2 α như hình 27.12. Xác minh α để các tia sáng của của chùm truyền đi được vào ống.
° giải mã bài 9 trang 173 SGK đồ Lý 11:
- Điều kiện hồ hết tia sáng trong chùm phần đông truyền đi được vào ống là phải thỏa mãn điều kiện bức xạ toàn phần tại mặt ngăn cách của lõi trụ với vỏ bọc của nó.
- Từ hình mẫu vẽ ta có điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần là:
i ≥ igh ⇒ sini ≥ sinigh = n2/n1
- Lại có: j = 900 - i ⇒ cosj = sini ≥ n2/n1
- Áp dụng định khí cụ khúc xạ tia nắng tại I, ta có:
sinα = n1sinj = n1√(1 - cos2j)
⇒ sinα ≤ 0,5 ⇒ α ≤ 300
Phản xạ toàn phần là gì? Ứng dụng của hiện tượng kỳ lạ phản xạ toàn phần và bài tập - đồ vật lý 11 bài 27 được soạn theo sách tiên tiến nhất và Được hướng dẫn soạn bởi các thầy cô giáo dạy giỏi tư vấn, trường hợp thấy giỏi hãy share và phản hồi để nhiều người khác học hành cùng.
