Giáo án Vật lí 11 - Ban cơ bản - Tiết 53 - Phản xạ toàn phần

Tiết 53 theo ppct Ngày soạn: 3-3-2009 PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I. MỤC TIÊU 1.Kiến thức: -Nêu được nhận xét về hiện tượng phản xạ toàn phần qua việc quan sát các thực nghiệm thực hiện ở lớp. - Thực hiện được câu hỏi thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần. Tính được góc giới hạn phản xạ toàn phần và nêu được điều kiện để có phản xạ toàn phần. 2.Kỉ năng: - Trình bày được cấu tạo và tác dụng dẫn sáng của sợi quang, cáp quang. - Giải được các bài tập đơn giản về phản xạ toàn phần. 3.Thái độ: -Nghiêm túc, yêu thích môn học, tìm tòi, khám phá kiến thức trong cuộc sống. 4.Trọng tâm; -Hiện tượng phản xạ toàn phần. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị các dụng cụ để làm thí nghiệm hình 27.1 và 27.2. + Đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng để làm thí dụ cáp quang. Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút) : Kiểm tra bài cũ : Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng. Nêu mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối và mối liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. Hoạt động 2 (15 phút) : Tìm hiểu sự truyền ánh sáng từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Bố trí thí nghiệm hình 27.1. Yêu cầu học sinh thực hiện C1. Thay đổi độ nghiêng chùm tia tới. Yêu cầu học sinh thực hiện C2. Yêu cầu học sinh nêu kết quả. Yêu cầu học sinh so sánh i và r. Tiếp tục thí nghiệm với i = igh. Yêu cầu học sinh rút ra công thức tính igh. Thí nghiệm cho học sinh quan sát hiện tượng xảy ra khi i > igh. Yêu cầu học sinh nhận xét. Quan sát cách bố trí thí nghiệm. Thực hiện C1. Quan sát thí nghiệm. Thực hiện C2. Nêu kết quả thí nghiệm. So sánh i và r. Quan sát thí nghiệm, nhận xét. Rút ra công thức tính igh. Quan sát và rút ra nhận xét. I. Sự truyền snhs sáng vào môi trường chiết quang kém hơn 1. Thí nghiệm Góc tới Chùm tia khúc xạ Chùm tia phản xạ i nhỏ r > i Rất sáng Rất mờ i = igh r » 900 Rất mờ Rất sáng i > igh Không còn Rất sáng 2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần + Vì n1 > n2 => r > i. + Khi i tăng thì r cũng tăng (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. + Ta có: sinigh = . + Với i > igh thì không tìm thấy r, nghĩa là không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động 3 (10 phút) : Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh nêu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần. Yêu cầu học sinh nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần. Nêu định nghĩa hiện tượng phản xạ toàn phần. Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần. II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 1. Định nghĩa Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. 2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần + Aùnh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn. + i ³ igh. Hoạt động 4 (10 phút) : Tìm hiểu ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Yêu cầu học sinh thử nêu một vài ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần. Giới thiệu đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng. Giới thiệu cấu tạo cáp quang. Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin. Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc nọi soi. Nếu vài nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần. Quan sát Đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng. Ghi nhận cấu tạo cáp quang. Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin. Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc nội soi. III. Cáp quang 1. Cấu tạo Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một sợi dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần. Sợi quang gồm hai phần chính: + Phần lỏi trong suốt bằng thủy tinh siêu sach có chiết suất lớn (n1). + Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1. Ngoài cùng là một lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền và độ dai cơ học. 2. Công dụng Cáp quang được ứng dụng vào việc truyền thông tin với các ưu điểm: + Dung lượng tín hiệu lớn. + Không bị nhiễu bở các bức xạ điện từ bên ngoài. + Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện). Cáp quang còn được dùng để nội soi trong y học. Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ bản. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trang 172, 173 sgk và 25.7, 25.8 sbt. Tóm tắt những kiến thức cơ bản. Ghi các bài tập về nhà. IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY V. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM: 1. Góc giới hạn của ánh sáng đi từ nước đá (n1 = 1,3) vào thủy tinh (n2 = 1,5) là: a.420 b.500 c.600 d.Cả ba câu a,b,c đều sai. 2.Chọn câu trả lời đúng: Sự phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác: a.có chiết suất nhỏ hơn môi trường ban đầu. b.có chiếc suất lớn hơn chiếc suất môi trường ban đầu. c.có cùng chiếc suất với môi trường ban đầu. d.dưới góc tới nhỏ hơn góc giới hạn