Phản xạ toàn phần (Vật lý 11 - Chương trình chuẩn)

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I. LÍ THUYẾT: * Hiện tượng: ánh sáng truyền từ môi trường 1(n1) sang môi trường 2(n2) - n2 > n1 thì luôn có tia khúc xạ: - n2 < n1: +/ i < igh Có hiện tượng khúc xạ. +/ i > igh Mọi tia sáng đều bị phản xạ. (Không có tia khúc xạ) - Điều kiện có phản xạ toàn phần: n2 < n1. i ≥ igh. Với : sinigh = n21 = II. BÀI TẬP: Bài tập 1: Có ba môi trường (1); (2) và (3). Với cùng góc tới, nếu ánh sáng đi từ (1) vào(2) thì góc khúc xạ là 300, nếu ánh sáng đi từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 450 a/ Hai môi trường (2) và (3) thì môi trường nào chiết quang hơn? b/ Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa (2) và (3) GIẢI a/ Ánh sáng truyền từ (1) sang (2) - Ánh sáng truyền từ (1) sang (3) => => (2) chiết quang hơn (3) b/ Góc giới hạn phản xạ toàn phần: => Bài tập 2: Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất n1. Phần vỏ bọc có chiết suất n2 ( n2 < n1 ).Chùm sáng tới hội tụ ở mặt trước của sợi với góc α (hình vẽ). a. Tìm điều kiện cho góc hội tụ α của chùm sáng để nó đi được trong ống. b. Xác định mối quan hệ giữa n1 và n2 để mọi tia sáng tới đều truyền được trong ống? PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I. TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Khi ánh sáng truyền từ môi trường thuỷ tinh (n1=1,52) sang môi trường nước (n2 = 1,33). Góc giới hạn phản xạ toàn phần là: A. 620 B. 610 C. 48020’. D. Giá trị khác. Câu 2. Với ba môi trường (I), (II) và (III) từng đôi một có thể tạo thành lưỡng chất phẳng. Với cùng góc tới: Nếu ánh sáng đi từ (I) sang (II) thì góc khúc xạ là 300. Nếu ánh sáng đi từ (I) sang (III) thì góc khúc xạ là 450.Hai môi trường (II) và (III) môi trường nào chiết quang hơn và góc giới hạn phản xạ toàn phần giữa hai môi trường đó là bao nhiêu A. n2 n3; igh = 420 C. n2 > n3; igh = 450 D. Không đủ điều kiện xác định. Câu 3. Phát biểu nào sau đây về phản xạ toàn phần 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 ánh sáng tới. B. Phản xạ toàn phần chỉ xảy ra khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang. C. Phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần. D. Góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bằng tỉ số giữa chiết suất của môi trường chiết quang kém với môi trường chiết quang hơn. A C B S I n Câu 4. Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phẳng tiết diện vuông góc của một khối chất trong suốt như hình vẽ (DABC vuông cân). Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện đó chiết suất n của khối trong suốt có giá trị như thế nào? A. n ³ B. n 1,5 Câu 5. Khi ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n1 sang môi trường có chiết suất n2, điều kiện đầy đủ để xảy ra hiện tượng toàn phần là: A. n1> n2 và i n2 và i > igh Câu 6: Cho mét tia s¸ng ®i tõ n­íc (n = 4/3) ra kh«ng khÝ. Sù ph¶n x¹ toµn phÇn x¶y ra khi gãc tíi: A. i 420. C. i > 490. D. i > 430. Câu 7: 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 8: Tia sáng đi từ không khí vào chất lỏng trong suốt với góc tới 600 thì góc khúc xạ là 300 .Góc giới hạn giữa hai môi trường là: A. i 42022’. C. i > 35026’ D. i > 430. II. TỰ LUẬN: Bài 1: Một khối bán trụ trong suất có chiết suất n = . Một chùm tia sáng hẹp trong một mặt phẳng của tiết diện vuông góc được chiếu tới bán trụ như hình vẽ. Xác định đường đi của chùm tia sáng trong các trường hợp sau: 1. a = 60o; 2. a = 45o; 3. a = 30o Bài 2: Dưới một đáy bề cá có một ngọn đèn nhỏ. Chiều sâu của nước là 20cm. Hỏi phải thả nổi trên mặt nước một tấm gỗ mỏng có hingf dạng, vị trí và kích thước tối thiểu như thế nào để vừa đủ không cho một tia sáng nào của ngọn đèn lọt ra ngoài mặt thoáng của nước?