Tại sao trong mờ nội soi lại ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần

ĐẠI HỌC HUẾTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝQuan sát hiện tượngKim cương sáng lấp lánh rất đẹp. Vì sao vậy?Quan sát hiện tượngÁnh sáng ở đầu những sợi dây từ đâu ra vậy ?Ánh sáng ở đầu những sợi dây từ đâu ra vậy ?Quan sát hiện tượngQuan sát hiện tượngTrời nắng sao ai lại đổ nước giữa đường vậy? HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNBài 27BÀI TOÁNChiếu một chùm tia sáng hẹp từ một khối nhựa trong suốt có chiết suất là n1 =1.41= vào trong không khí [n2=1] với góc tới i tính góc khúc xạ trong các trường hợp sau:2b. i = 30oa. i = 0oc. i = 60oa. r = 0ob. r = 45oc. ???Quan sát thí nghiệm HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]1. Thí nghiệmI. I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kémquang kém2. Nhận xétRất sáng•Không còn Có giá trị lớn hơn giá trị xác định trên.Rất sáng• Gần như sát mặt phân cách• Rất mờ Có giá trị xác định nào đó. •Rất mờ•Lệch xa pháp tuyến [so với tia tới]• Rất sángNhỏChùm tia phản xạChùm tia khúc xạGóc tới2. Nhận xét HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNII. II. Hiện tượng phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần1. Định nghĩa1. Định nghĩaPhản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa 2 môi trường trong suốt.CHÚ Ý: - Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ. - Phản xạ toàn phần khác với phản xạ một phần luôn đi kèm với sự khúc xạ. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNII. II. Hiện tượng phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần2. Điều kiện để có phản xạ toàn phầnI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN1. Định nghĩa2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNII. II. Hiện tượng phản xạ toàn phầnHiện tượng phản xạ toàn phần2. Điều kiện để có phản xạ toàn phầnI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN1. Định nghĩa2. Điều kiện để có phản xạ toàn phần. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. III. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quangCáp quang* Cáp quang gồm bó các sợi quang.Mỗi sợi quang gồm hai phần chính:1. Cấu tạo125µm50µm [lõi]I.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG1. Cấu tạo HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. III. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quangCáp quang2. Công dụng- Cáp quang có ứng dụng lớn vào việc truyền thông tin.- Cáp quang có nhiều ưu điểm hơn so với cáp bằng đồng.I.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG1. Cấu tạo2. Công dụng HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN- Ngoài ra cáp quang còn dùng để nội soi trong Y học.III. III. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quangCáp quang2. Công dụngI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG1. Cấu tạo2. Công dụng HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. III. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quangCáp quang2. Công dụngNgoài ra phản xạ toàn phần cũng có ứng dụng quan trọng trong việc chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần và ứng dụng vào lĩnh vực quân sự.CIBAACIJBI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG1. Cấu tạo2. Công dụng HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNI.SỰ TRUYỀN ÁNH SÁNG VÀO MÔI TRƯỜNG CHIẾT QUANG KÉM HƠN [n1> n2]II. HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦNIII. ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG1. Cấu tạo2. Công dụngIII. III. Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Ứng dụng hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quangCáp quang2. Công dụngNgoài ra phản xạ toàn phần cũng có ứng dụng quan trọng trong việc chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần và ứng dụng vào lĩnh vực quân sự.Hầm ngầm HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN109876543210109876543210N Ộ I S O IMột ứng dụng của cáp quang trong y học?1098765432101N Ư Ớ CChất nào chiếm 3/4 bề mặt trái đất1098765432102K H Ú C X ẠChiếc đũa nhúng trong li nước thì trông như bị gãy có thể giải thích theo hiện tượng nào?1098765432103C Á P Q U A N GMột ứng dụng quan trọng của phản xạ toàn phần để truyền thông tin?1098765432104C H Â N K H Ô N GChiết suất tuyệt đối của môi trường là chiết suất tỉ đốicủa môi trường đó với môi trường nào?5G Ó C G I Ớ I H Ạ NTKÔ CHỮ CỦNG CỐ

Tia sáng vuông góc với mặt bán trụ nên đi thẳng [i = 0, r = 0]

Xét sự truyền sáng từ trong bán trụ [chiết suất ] ra ngoài không khí [chiết suất ], :

Góc tới , góc khúc xạ

Theo định luật khúc xạ: hay . Vì nên r > i 

Tăng góc tới i thì góc khúc xạ r tăng theo và r > i … 

Tia phản xạ IR’ sáng dần…

Khi thì góc khúc xạ : Tia khúc xạ IR mờ nhạt, nằm sát mặt phân cách [hầu như không còn]. Tia phản xạ IR’ rất sáng!

Khi đó

Nếu tăng góc tới thì chỉ còn duy nhất tia phản xạ IR’ tại mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ toàn phần! 

Hiện tượng phản xạ toàn phần!

Xem lại toàn bộ video thí nghiệm…

1. ĐIỀU KIỆN XẢY RA PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

• Ánh sáng truyền tới mặt phân cách với môi trường kém chiết quang hơn [truyền từ môi trường chiết suất lớn đến môi trường chiết suất nhỏ hơn].
• Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn.

2. ỨNG DỤNG CỦA PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

2.1. Sợi quang và cáp quang [bó sợi quang]: cáp truyền dẫn thông tin Internet, ống nội soi trong y học,… Xem >>video mô phỏng