Giải Bài Tập Vật Lý 11 Bài 27: Phản Xạ Toàn Phần

Có thể bạn quan tâm

Home
Lớp 1,2,3
- Lớp 1
- Giải Toán Lớp 1
- Tiếng Việt Lớp 1
- Lớp 2
- Giải Toán Lớp 2
- Tiếng Việt Lớp 2
- Văn Mẫu Lớp 2
- Lớp 3
- Giải Toán Lớp 3
- Tiếng Việt Lớp 3
- Văn Mẫu Lớp 3
- Giải Tiếng Anh Lớp 3
Lớp 4
- Giải Toán Lớp 4
- Tiếng Việt Lớp 4
- Văn Mẫu Lớp 4
- Giải Tiếng Anh Lớp 4
Lớp 5
- Giải Toán Lớp 5
- Tiếng Việt Lớp 5
- Văn Mẫu Lớp 5
- Giải Tiếng Anh Lớp 5
Lớp 6
- Soạn Văn 6
- Giải Toán Lớp 6
- Giải Vật Lý 6
- Giải Sinh Học 6
- Giải Tiếng Anh Lớp 6
- Giải Lịch Sử 6
- Giải Địa Lý Lớp 6
- Giải GDCD Lớp 6
Lớp 7
- Soạn Văn 7
- Giải Bài Tập Toán Lớp 7
- Giải Vật Lý 7
- Giải Sinh Học 7
- Giải Tiếng Anh Lớp 7
- Giải Lịch Sử 7
- Giải Địa Lý Lớp 7
- Giải GDCD Lớp 7
Lớp 8
- Soạn Văn 8
- Giải Bài Tập Toán 8
- Giải Vật Lý 8
- Giải Bài Tập Hóa 8
- Giải Sinh Học 8
- Giải Tiếng Anh Lớp 8
- Giải Lịch Sử 8
- Giải Địa Lý Lớp 8
Lớp 9
- Soạn Văn 9
- Giải Bài Tập Toán 9
- Giải Vật Lý 9
- Giải Bài Tập Hóa 9
- Giải Sinh Học 9
- Giải Tiếng Anh Lớp 9
- Giải Lịch Sử 9
- Giải Địa Lý Lớp 9
Lớp 10
- Soạn Văn 10
- Giải Bài Tập Toán 10
- Giải Vật Lý 10
- Giải Bài Tập Hóa 10
- Giải Sinh Học 10
- Giải Tiếng Anh Lớp 10
- Giải Lịch Sử 10
- Giải Địa Lý Lớp 10
Lớp 11
- Soạn Văn 11
- Giải Bài Tập Toán 11
- Giải Vật Lý 11
- Giải Bài Tập Hóa 11
- Giải Sinh Học 11
- Giải Tiếng Anh Lớp 11
- Giải Lịch Sử 11
- Giải Địa Lý Lớp 11
Lớp 12
- Soạn Văn 12
- Giải Bài Tập Toán 12
- Giải Vật Lý 12
- Giải Bài Tập Hóa 12
- Giải Sinh Học 12
- Giải Tiếng Anh Lớp 12
- Giải Lịch Sử 12
- Giải Địa Lý Lớp 12

Trang Chủ › Lớp 11› Giải Vật Lý 11› Giải Bài Tập Vật Lý 11› Bài 27: Phản xạ toàn phần Giải bài tập Vật lý 11 Bài 27: Phản xạ toàn phần

§27. PHẢN XẠ TOÀN PHAN A/ KIẾN THỨC Cơ BẢN 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 giữa 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. Điều kiện để có phản xạ toàn phần: Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn n2 < ni Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i > igh. Trong đó: sinigh = — ni 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 (n!) Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thủy tinh có chiết suâ't n2 < np 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 TRONG BÀI HỌC Cp Tại sao ở mặt cong của bán trụ, chùm tia tới hẹp truyền theo phương bán kính lại truyền thẳng? c2. Vận dụng tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng, hãy nêu ra các kết quả khí ánh sáng truyền vào môi trường chiết quang hơn. Hướng dẫn giải Cị. ơ mặt cong của bán trụ, chùm tia tới hẹp truyền theo phương bán kính, nghĩa là trùng với pháp tuyến (góc tới bằng 0) nên tia sáng truyền thẳng. c2. Xét khi tia sáng truyền từ môi trường chiết quang kém. Khi tia tới trùng với pháp tuyến thì truyền thẳng (tia (1), d’)). Khi tia tới truyền đến mặt phân cách dưới góc tới i thì bị khúc xạ, góc khúc xạ r > i (tia (2); (2’)). Khi góc tới i = igh thì góc khúc xạ r = 90° (tia (3), (3’)). Khi góc tới i > igh thì không còn tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ. - Khi tia sáng truyền vào môi trường chiết quang hơn. Vận dụng tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng ta có các kết quả sau: Khi i = 0 thì r = 0 (Tia (1); (1’)) Khi tia tới hợp với pháp tuyến một góc i thì tia khúc xạ hợp với pháp tuyến góc r < i (tia (2), (2’)). Khi góc tới i = 90° thì r < 90° (tia (3), (3’)) ni > n2 (1) n2 '(!’) trường chiết quang hơn sang môi Thế nào là phàn xạ toàn phần? Nêu điều kiện đế’ có phán xạ toàn phần. So sánh phản xạ toàn phần với phán xạ thông thường. Cáp quang là gì? Trình bày câu tạo của cáp quang. Kế một vài ứng dụng. Giải thích tại sao kim cương (hình 27.4) và pha lê sáng lóng lánh? Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê đế’ làm gì? Một chùm tia sáng hẹp truyền từ môi trường (1) chiết suất ni tới mặt phăng phân cách vái môi trường (2) chiết suất na. Cho biết ni < n2 và i có giá trị thay đổi. Trường hợp nào sau đây có hiện tượng phản xạ toàn phần? A. Chùm tia sáng gần như sát mặt phăng phân cách. Hình 27.10 B. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sini > — . n2 c. Góc tới i thỏa mãn điều kiện sini < — . n2 D. Không trường hợp nào nêu trên. Một chùm tia sáng hẹp SI truyền trong mặt phăng tiết diện vuông góc của một khối trong suốt như hình 27.10. Tia sáng phản xạ toàn phần ở mặt AC. Trong điều kiện dó, chiết suất n của khôi trong suốt có giá trị như thê nào? A. n > 72 . B. n < 72 . c. n = 72 . D. Không xác định được. Có ba môi trường trong suốt. Với cùng góc tới: - Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (2) thì góc khúc xạ là 30°. giá trị như thế nào (tính - Nếu tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ là 45°. Góc giới hạn phản xạ toàn phần ở mặt phân cách (2) và (3) có tròn sô’)? A. 30°. B. 42°. c. 45°. D. Không tính được. Một khôi bán trụ trong suốt có chiết suất n,= 1,41 « 72 . Một chùm tia sáng hẹp trong một mặt phẵng của tiết diện vuông góc với bán trụ được chiếu tối như hình 27.11. Xác định đường đi của chùm tia sáng với các giá trị sau đây của góc a. a = 60°; a = 45°; a = 30° Một sợi quang hình trụ, lõi có chiết suất ni = 1,50. Phần vỏ bọc có chiết suất n2 = 1,41 ~ 72 . Chùm tia tới hội tụ ở mặt trước của sợi với góc 2a như hình 27.12. Xác định a đế’ các tia sáng của chùm truyền đi được trong ống. tr Hướng dẩn giải Xem SGK So sánh phản xạ toàn phần với phản xạ thông thường. Phản xạ toàn phần: Toàn bộ tia sáng bị phản xạ, không có tia khúc xạ. Phản xạ thông thường: Một phần tia sáng bị phản xạ, một phần bị khúc xạ. - 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. Cấu tạo của cáp quang: Cáp quang là bó sợi quang + Sợi quang gồm hai phần chính; Phần lõi trong suốt bằng thủý tinh siêu sạch có chiết suất lớn (ni) Phần vỏ bọc cũng trong suốt bằng thủy tinh có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi. + Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được theo sợi quang học. + Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo Kim cương và pha lê sáng lóng lánh vì tia sáng đi vào kim cương và pha lê bị phản xạ toàn phần nhiều lần liên tiếp. Người ta tạo ra nhiều mặt cho viên kim cương hay các vật bằng pha lê để các tia sáng đi vào chúng, bị phản xạ toàn phần nhiều lần. D. Điều kiện cần để có phản xạ toàn phần là: nj > n2 A. Góc giới hạn được tính bằng Công thức: sinigh = — Vì tia sáng bị phản xạ toàn phần ở mặt AC nên: i > igh => sini > sinigh => sin45° > — n V2 . 1 2 n => n > \/2 7. c. - Khi tia sáng truyền từ môi trường (1) vào (2), góc khúc xạ r = 30° Áp dụng định luật khúc xạ. sini n, . . n, . „ „ - — sini = sin30° n! 2n, - Khi tia sáng truyền từ (1) vào (3) thì góc khúc xạ r = 45° sini n, . . n, 72 = — => sini = n, n, = n3 nj 72 (1) (2) sin45° Từ (1) và (2) suy ra: n2 _ n3 2ni n,.V2 => n2 = 72 ,n3 => n2 > n3 Khi tia sáng chiếu từ (2) vào (3) góc giới hạn được tính bằng công thức sinigh = => sinigh = => igh = 45° 8. a) a = 60° => i = 30°. Góc giới hạn: ^3 nQ 72 ữllllgh n 72 g Vì i = 30° < igh nên tia sáng bị khúc xạ. Áp dụng định luật khúc xạ: Hình 27.la b) sini sinr £2 n, _1 n => sinr = 72 .sini = 72 ,sin30° = => r = 45° (hình 27. la), a = 45° => i = 45° = igh => r = 90° Bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, tia khúc xạ nằm sát mặt phân cách (hình 27.lb) 72 Hình 27.lb c) a = 30° => i = 60° Vì i > igh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần, góc phản xạ bằng góc tới bằng 60° (hình 27. lc). 9. Tia sáng SI chiếu đến mặt phân cách dưới góc tới i = a cho tia khúc xạ IJ, góc khúc xạ là r. Áp dụng định luật khúc xạ. sina = l,5sinr - Tia IJ gặp mặt phân cách giữa phần lõi và phần vỏ với góc tới ii - Góc giới hạn sinigh = —- = ~ = 0,943 n, 1,5 igh = 70,5°. Điều kiện để có phản xạ toàn phần là: ii > igh ij > 70,5°. Mà Ĩ! + r = 90q => r sinr sina < l,5.sinl9,5° sina < 0,5 a < 30°.

Các bài học tiếp theo

Bài 28: Lăng kính
Bài 30: Giải bài toán về hệ thấu kính
Bài 31: Mắt
Bài 32: Kính lúp
Bài 33: Kính hiển vi
Bài 34: Kính thiên văn
Bài 35: Thực hành: Xác định tiêu cự của thấu kính phân kì

Các bài học trước

Bài 26: Khúc xạ ánh sáng
Bài 25: Tự cảm
Bài 24: Suất điện động của cảm ứng
Bài 23: Từ thông. Cảm ứng điện từ
Bài 22: Lực Lo-ren-xơ
Bài 21: Từ trường của dòng điện chạy trong dây dẫn có hình dạng đặc biệt
Bài 20: Lực từ. Cảm ứng từ
Bài 19: Từ trường
Bài 18. Thực hành: Khảo sát đặc tính chỉnh lưu của điốt bán dẫn và đặc tính khuếch đại của tranzito
Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn

Tham Khảo Thêm

Giải Bài Tập Vật Lý 11(Đang xem)
Giải Vật Lý 11
Sách Giáo Khoa - Vật Lí 11