Cộng đồng chia sẻ tri thức Doc24.vn

Lý thuyết Bải 27: Phản xạ toàn phần

Gửi bởi: Hai Yen vào ngày 2019-07-01 19:44:57 || Kiểu file: DOCX Lượt xem: 304 | Lượt Download: 0 | File size: 0.044259 Mb

Nội dung tài liệu Xem trước tài liệu

Link tài liệu:
Tải xuống

Các tài liệu liên quan

Thông tin tài liệu

BÀI 27:
HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2)
1. Thí nghiệm
o Ta cho một chùm tia sáng hẹp truyền từ nước ra ngoài không khí như
hình vẽ.
IirS’
R’ ’
SN

o Thay đổi độ nghiêng của chùm tia tới (thay đổi góc tới i) và quan sát
chùm tia khúc xạ ra không khí.
o Khi góc tới i ≥ igh tia khúc xạ không còn, toàn bộ tia sáng bị phản xạ.
2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần
 Khi chùm tia sáng khúc xạ ở mặt phân cách hai môi trường, ta có:
n1sini = n2sinr



sin i n2
= <1 ⟹sin i sin r n1

 Khi góc i tăng thì góc r cũng tăng (với r > i ). Do đó, khi r đạt giá trị cực
đại 900 thì i đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần, còn
gọi là góc tới hạn.
⇒ n1 sin i gh=n2 sin 90

0

⇒ sin i gh=

n2
n1

 Với i > igh, nếu áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ⇒ sinr = sini > 1
(vô lý). Điều này phản ánh thực tế 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.
II. Hiện tượng phản xạ toàn phần
1. Định nghĩa

S

S’

N’
i

i’

I

N

o Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng t ới, x ảy ra ở
mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
o Khi có phản xạ toàn phần thì không có tia khúc xạ.
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 để có phản xạ toàn phần
 Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém
hơn
n2 < n 1

 Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ≥ igh
III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
o Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một dây trong su ốt có tính
dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần. Sợi quang gồm hai phần chính:

 Phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch có chiết suất
lớn (n1).
 Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bẳng thủy tinh có chi ết su ất
n2 nhỏ hơn phần lõi.
o Phản xạ toàn phần xảy ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh
sáng truyền đi được theo sợi quang.
o Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền
và độ dai cơ học.
Công dụng
Từ những năm 80 của thế kỉ XX, cáp quang đã được ứng dụng vào việc
truyền thông tin. Cáp quang có nhiều ưu điểm so với cáp bằng đồng:
- Dung lượng tín hiệu lớn.
- Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn.
- Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt.- Không có
rủi ro cháy (vì không có dòng điện).
- Trong công nghệ thông tin, cáp quang được dùng để truyền thông tin, d ữ
liệu dưới dạng tín hiệu ánh sáng.
Xem thêm tại: http://bingclass.com