Giáo án môn Vật lý lớp 11 bài 51

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. + Thực hiện 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. + Đèn trang trí có nhiều sợi nhựa dẫn sáng để làm thí dụ cáp quang. Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng. III. TIẾN TRÌNH DẠY – HỌC Hoạt động 1 (5 phút): Kiểm tra bài cũ: Phát biểu và viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng. Nêu mối liên hệ giữa chiết suất tuyệt đối và chiết suất tỉ đối và mối liên hệ giữa chiết suất môi trường và vận tốc ánh sáng. Hoạt động 2 (15 phút) : 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 I. Sự truyền snhs sáng vào môi trường chiết quang kém hơn Bố trí thí nghiệm hình 27.1. Quan sát cách bố trí thí 1. Thí nghiệm Yêu cầu học sinh thực hiện nghiệm. Góc tới Chùm tia Chùm tia C1. Thực hiện C1. khúc xạ phản xạ Thay đổi độ nghiêng chùm Quan sát thí nghiệm. i nhỏ r>i tia tới. Rất sáng Rất mờ Yêu cầu học sinh thực hiện Thực hiện C2. i = igh r  900 C2. Nêu kết quả thí nghiệm. Rất sáng Rất mờ Yêu cầu học sinh nêu kết i > igh Không Rất sáng quả. còn 2. Góc giới hạn phản xạ toàn phần + Vì n1 > n2 => r > i. So sánh i và r. + Khi i tăng thì r cũng tăng (r > i). Quan sát thí nghiệm, nhận Khi r đạt giá trị cực đại 90 0 thì i Yêu cầu học sinh so sánh i xét. đạt giá trị igh gọi là góc giới hạn và r. phản xạ toàn phần. Tiếp tục thí nghiệm với i = n2 + Ta có: sinigh = . igh. Rút ra công thức tính igh. n1 + Với i > igh thì không tìm thấy r, nghĩa là không có tia khúc xạ, toàn Yêu cầu học sinh rút ra công thức tính igh. Quan sát và rút ra nhận xét. bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách. Đó là hiện tượng phản xạ Thí nghiệm cho học sinh toàn phần. quan sát hiện tượng xảy ra khi i > igh. Yêu cầu học sinh nhận xét. Hoạt động 3 (10 phút): Tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung cơ bản II. Hiện tượng phản xạ toàn phần 1. Định nghĩa Yêu cầu học sinh nêu định Nêu định nghĩa hiện tượng Phản xạ toàn phần là hiện tượng nghĩa hiện tượng phản xạ phản xạ toàn phần. phản xạ toàn bộ ánh sáng tới, xảy toàn phần. ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt. Nêu điều kiện để có phản 2. Điều kiện để có phản xạ toàn Yêu cầu học sinh nêu điều xạ toàn phần. phần kiện để có phản xạ toàn + Anh sáng truyền từ một môi phần. trường tới một môi trường chiết quang kém hơn. + i  igh. Hoạt động 4 (10 phút) : 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 III. Cáp quang 1. Cấu tạo Yêu cầu học sinh thử nêu Nếu vài nêu điều kiện để Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi một vài ứng dụng của hiện có phản xạ toàn phần. sợi quang là một sợi dây trong suốt tượng phản xạ toàn phần. có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn Giới thiệu đèn trang trí có Quan sát Đèn trang trí có phần. nhiều sợi nhựa dẫn sáng. nhiều sợi nhựa dẫn sáng. Sợi quang gồm hai phần chính: Giới thiệu cấu tạo cáp Ghi nhận cấu tạo cáp + Phần lỏi trong suốt bằng thủy quang. quang. tinh siêu sach có chiết suất lớn (n1). + Phần vỏ bọc cũng trong suốt, bằng thủy tinh có chiết suất n2 < n1. Ngoài cùng là một lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp có độ bền và độ dai cơ học. Giới thiệu công dụng của Ghi nhận công dụng của 2. Công dụng cáp quang trong việc truyền cáp quang trong việc truyền Cáp quang được ứng dụng vào tải thông tin. tải thông tin. việc truyền thông tin với các ưu điểm: + Dung lượng tín hiệu lớn. + Không bị nhiễu bở các bức xạ điện từ bên ngoài. Giới thiệu công dụng của Ghi nhận công dụng của + Không có rủi ro cháy (vì không cáp quang trong việc nội soi. cáp quang trong việc nội soi. có dòng điện). Cáp quang còn được dùng để nội soi trong y học. Hoạt động 5 (5 phút) : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà. Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Cho học sinh tóm tắt những kiến thức cơ Tóm tắt những kiến thức cơ bản. bản. Ghi các bài tập về nhà. Yêu cầu học sinh về nhà làm các bài tập trang 172, 173 sgk và 25.7, 25.8 sbt.