Bài giảng Bài 27. phản xạ toàn phần

Bài 27. PHẢN XẠ TOÀN PHẦN I. MỤC TIÊU + Nêu được nhận xét về hiện tượng phản xạ toàn phần qua việc quan sát các thực nghiệm thực hiện ở lớp. + Trả lời 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. + 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. II. CHUẨN BỊ Giáo viên: + Chuẩn bị các dụng cụ để làm thí nghiệm hình 27.1 và 27.2. + video. Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Ổn định trật tự, kiểm tra sĩ số lớp Hoạt động 1 Kiểm tra bài cũ: Câu 1. Với 2 môi trường trong suất nhất định thì tỉ số giữa sin góc tới (sini) và sin góc khúc xạ (sinr) Luôn thay đổi B. Luôn không đổi C. Phụ thuộc vào góc tới D. Phụ thuộc góc khúc xạ Chọn đáp án đúng Câu 2. Biểu thức nào sau đây phù hợp với định luật khúc xạ ánh sáng A. n1sini = n2sinr B. n2sini = n1 sinr C. D. Câu 3. Dựa vào hình vẽ hãy so sánh chiết suất của môt trường (1) so với môi trường (2) Đặt vấn đề vào bài: Các em hãy xem đoạn video sau và chú ý thật kỹ để trả lời các câu hỏi sau đây: Ánh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường có chiết quang lớn hơn hay kém hơn? Có những hiện tượng nào đã xảy ra ? Độ sáng của chùm tia khúc xạ và chùm tia phản xạ thay đổi như thế nào góc tới nhỏ và tăng dần Hoạt động 2 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 Giới thiệu và tiến hành thí nghiệm y/c hs quan sát và cho biết độ sang của chùm tia khúc xạ và chùm tia phản xạ khi góc tới tăng dần Mô phỏng thí nghiệm ảo Khi chùm tia khúc xạ là là ở mặt phân cách giữa 2 môi trường thì bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần. khi bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần thì góc tới i=igh được gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần ( igh ) Vậy góc giới hạn phản xạ toàn phần được xác định bởi công thức nào? Thông báo : igh Quan sát , ghi nhớ và trả lời 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 Nghe , ghi nhớ. Suy nghĩ tìm : sinigh Thực hiện C2. Nêu kết quả của thí nghiệm. I. Sự truyền snhs sáng vào môi trường chiết quang kém hơn 1. Thí nghiệm (sgk) 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 sinigh = igh là góc giới hạn phản xạ toàn phần + 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 Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản Dựa vào quan sát video, thí nghiệm em hãy cho biết hiện tượng phản xạ toàn phần là gì? Xảy ra ở đâu? Để có hiện tượng phản xạ toàn phần cần phải có nhũng Chiếu tia sáng từ nước có chiết suất 4/3 ra không khí. hỏi trong các góc tới sau: 300, 450, 600. với góc tới nào tia sáng bị phản xạ toàn phần? Gới ý: Tính góc giới hạn rồi vận dụng điều kiện phản xạ toàn phần .nhớ lại, trả lời Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần. i=600 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 + Ánh sáng truyền từ một môi trường tới một môi trường chiết quang kém hơn. + Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ³ igh. Hoạt động 4 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 Thông báo cáp quang là gì? Giới thiệu một số hình ảnh về cáp quang Mô hình mô phỏng cấu tạo thông thường của cáp quang? Cáp quang có mấy bộ phận chính? Thông báo cấu tạo cáp quang (sgk có thể cho hs về nhà tựa ghi ) Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin với các ưu điểm của nó. Giới thiệu công dụng của cáp quang trong việc nôi soi,… Ghi nhớ, quan sát . trả lời Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc truyền tải thông tin với các ưu điểm của nó. Ghi nhận công dụng của cáp quang trong việc nội soi,… III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phân: 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. Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lỏi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được theo sợi quang. 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 bởi 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 Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Câu 1. Chọn cụm từ thích hợp điền vào các chỗ trống : “ Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng truyền từ môi trường …….. sang môi trường ………… và góc tới phải…………góc giới hạn phản xạ toàn phần” A. Chiết quang kém, chiết quang hơn, lớn hơn hoặc bằng B. Chiết quang kém, chiết quang hơn, nhỏ hơn hoặc bằng C. Chiết quang hơn, chiết quang kém, lớn hơn hoặc bằng D. Chiết quang hơn, kém chiết quang, nhỏ hơn hoặc bằng Câu 2: Biểu thức nào sau đây thể hiện góc giới hạn phản xạ toàn phần Sinigh = n1 / n2 với n1 > n2 Sinigh = n2 / n1 với n1 > n2 Sinigh = n2 / n1 với n1 < n2 Sinigh = n1 / n2 với n1 < n2 Câu 3. Chọn đáp án đúng khi nói về cấu tạo của sợi quang: Phần lõi có chiết suất nhỏ ( n1 ), phần vỏ bọc có chiết suất n2 lớn phần lõi Phần lõi có chiết suất lớn ( n1 ), phần vỏ bọc có chiết suất n2 nhỏ hơn phần lõi Phần lõi và phần vỏ bọc có cùng chiết suất Phần vỏ bọc bằng nhựa dẻo. phần lõi trong suốt bằng thủy tinh siêu sạch Nhớ lại kiến thưc trả lời Câu 1 C Câu 2 B Câu 3 B IV. RÚT KINH NGHIỆM TIẾT DẠY