ĐIỀU KIỆN ĐỂ HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN XẢY RA
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
1. Hiện tượng phản xạ toàn phần
Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng mà trong đó chỉ tồn tại tia phản xạ mà không có tia khúc xạ.
2. Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần
– Tia sáng truyền theo chiều từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
– Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần (igh).
II. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Cho một tia sáng đi từ nước (n=4/3) ra không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới:
A. i<49o B. i>42o
C. i>49o D. i>43o
Hướng dẫn giải:
Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi góc tới i>igh. Ta có:
\(\begin{array}{l}
\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{1}{{\frac{4}{3}}} = \frac{3}{4}\\
\Rightarrow {i_{gh}} = {49^0},i > {i_{gh}}
\end{array}\)
Chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Một khối thuỷ tinh P có chiết suất n = 1,5, tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC vuông góc tại B. Chiếu vuông góc tới mặt AB một chùm sáng song song SI. Khối thuỷ tinh P ở trong không khí. Tính góc D làm bởi tia ló và tia tới.
Hướng dẫn giải:
Tia tới \(SI \bot AB\), góc tới i=0 nên góc khúc xạ bằng 0
→ Do đó tia SI truyền thẳng đến gặp mặt AC giữa thuỷ tinh và không khí, lúc này ta có trường hợp tia sáng đi từ thuỷ tinh ra không khí.
Góc giới hạn igh được tính theo công thức:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}} = \frac{{{n_{kk}}}}{{{n_{tt}}}} = \frac{1}{{1,5}}}\\
{ \Rightarrow {i_{gh}} = 41,{8^0}}
\end{array}\)
Ta có góc tới i = 45° > igh nên có hiện tượng phản xạ toàn phần tại mặt AC.
Vậy góc lệch D giữa tia ló KR và tia tới SI là 90°.
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
1/ Gọi n1 và n2 là chiết suất của môi trường tới và môi trường khúc xạ.; i, igh , r lần lượt là góc tới và góc giới hạn, góc khúc xạ. Hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ có thể xảy ra khi :
A. i> igh và n1 > n2.
B. i> igh và n2 > n1.
C. i> igh .
D. n1 > n2.
2/ Ba môi trường trong suốt gồm không khí và 2 môi trường chiết suất n1 > n2 . Lần lượt cho ánh sáng truyền tới mặt phân cách của tất cả các cặp môi trường có thể tạo ra. Biểu thức có thể có của sinigh của cặp môi trường thích hợp là:
\(\begin{array}{l}
A.\sin {i_{gh}} = \frac{1}{{{n_1}}}\\
B.\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\\
C.\sin {i_{gh}} = \frac{1}{{{n_2}}}
\end{array}\)
D. Tất cả đều đúng.
3/ Sự phản xạ toàn phần có thể xảy ra khi ánh sáng từ 1 môi trường truyền sang môi trường khác.
A. có chiết suất nhỏ hơn chiết suất của môi trường đầu.
B. có chiết suất lớn hơn chiết suất của môi trường đầu.
C. có chiết suất bằng chiết suất của môi trường đầu.
D. có góc tới nhỏ hơn góc tới giới hạn.
4/ Để hiện tượng phản xạ toàn phần có thể xảy ra thì:
A. Anh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém chiết quang hơn.
B. Góc tới phải đạt .
C. Góc tới phải rất lớn.
D. Tất cả đều đúng.
5/ Hiện tượng phản xạ toàn phần được ứng dụng để:
A. Chế tạo gương cầu trong kính thiên văn phản xạ.
B. Chế tạo lăng kính.
C. Chế tạo sợi quang học.
D. Chế gương chiếu hậu của xe.
6/ Hiện tượng nào trong các hiện tượng sau đây là hệ quả của hiện tượng phản xạ toàn phần?
A. Các ảo tưởng.
B. Các lăng kính dùng trong ống nhòm, kính tiền vọng.
C. Sợi quang học.
D. Tất cả đều là hệ quả của hiện tượng phản xạ toàn phần.
...
-(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng xem tại online hoặc tải về)-
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
