Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I. Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn

Thí nghiệm

Góc tới i	Góc khúc xạ r	Chùm phản xạ
i nhỏ	r > i Rất sáng	Rất mờ
i = i_gh	r $\approx$ 90⁰ Rất mờ	Rất sáng
i > i_gh	Không còn	Rất sáng

Góc giới hạn phản xạ toàn phần

– Vì n₁ > n₂ $\Rightarrow$ r > i.

– Khi i tăng thì r cũng tăng (r > i). Khi r đạt giá trị cực đại 90⁰ thì i đạt giá trị i_gh gọi là góc giới hạn phản xạ toàn phần.

– Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần:

$sini_{gh}=\frac{n_{2}}{n_{1}}$

– Với i > i_gh: 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

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.

Điều kiện để có phản xạ toàn phần

– Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn.

$n_{2}<n_{1}$

– Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn

$i\geq i_{gh}$

III. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: Cáp quang

Cấu tạo

Cáp quang là bó sợi quang. 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, bằng thủy tinh có chiết suất n₂ < n₁.

Công dụng

– Cáp quang được ứng dụng trong việc truyền thông tin.

– 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.

Bài 27: PHẢN XẠ TOÀN PHẦN