Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần hay, chi tiết - Vật lý lớp 11
Với Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần Vật lý lớp 11 chi tiết nhất giúp học sinh dễ dàng nhớ toàn bộ các Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần từ đó biết cách làm bài tập Vật lý 11. Mời các bạn đón xem:
Công thức tính góc giới hạn phản xạ toàn phần - Vật lý lớp 11
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.
- Khi có phản xạ toàn phần thì không còn tia khúc xạ. Ta gọi là toàn phần để phân biệt với phản xạ một phần luôn xảy ra đi kèm với sự khúc xạ.
- Điều kiện để có phản xạ toàn phần
+ Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn.
n2 < n1
+ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn: i ³ igh.
2. Công thức – đơn vị
Góc giới hạn được xác định bởi công thức
3. Mở rộng
- Nếu ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n sang môi trường không khí (chiết suất bằng 1) thì góc giới hạn được xác định bằng
Khi đó có thể suy ra chiết suất n nếu biết giá trị góc giới hạn
- Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần: cáp quang
Cáp quang là bó sợi quang. Mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần. 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 nhỏ hơn phần lõi.
Phản xạ toàn phần xảy ra ở mặt phân cách giữa lõi và vỏ làm cho ánh sáng truyền đi được theo sợi quang.
Ngoài cùng là một số lớp vỏ bọc bằng nhựa dẻo để tạo cho cáp độ bền và độ dai cơ học.
4. Bài tập ví dụ
Bài 1: Một tia sáng đi từ một chất lỏng trong suốt có chiết suất n chưa biết sang không khí với góc tới như hình vẽ. Cho biết a = 60o, b = 30o.
a) Tính chiết suất n của chất lỏng.
b) Tính góc a lớn nhất để tia sáng không thể ló sang môi trường không khí phía trên.
Bài giải:
Ta có hình vẽ:
a)
Vì α = 600 => i = 300
Vì β = 300 => r = 600
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:
b)
Để không có tia ló ra ngoài không khí thì tia tới mặt phân cách bị phản xạ toàn phần
Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là
i >= igh
sin igh =
=> igh = 350 => inin = igh = 350.
Góc αmax = 90 – igh = 550
Đáp án: a) n = ; b) αmax = 550
Bài 2: Một chậu miệng rộng có đáy nằm ngang chứa chất lỏng trong suốt đến độ cao h = 5,2 cm. Ở đáy chậu có một nguồn sáng nhỏ S. Một tấm nhựa mỏng hình tròn tâm O bán kính R = 4 cm ở trên mặt chất lỏng mà tâm O ở trên đường thẳng đứng qua S. Tính chiết suất n của chất lỏng, biết rằng phải đặt mắt sát mặt chất lỏng mới thấy được ảnh của S.
Bài giải:
Ta có hình vẽ:
Các tia sáng từ S đến mặt phân cách có thể khúc xạ ra không khí đã bị tấm bìa nhựa che khuất nên mắt đặt trong không khí không thấy tia sáng đến mắt và không nhìn thấy ảnh của S.
Cần đặt mắt sát mặt chất lỏng mới thấy được ảnh của S, chứng tỏ rằng các tia sáng tới mép của tấm bìa bị phản xạ toàn phần, tia ló ra đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường, các tia tới mép tầm bìa ứng với trường hợp giới hạn phản xạ toàn phần.
Từ hình vẽ ta thấy: góc = igh => sin = sinigh
SI =
Trong tam giác vuông SOI, ta có sin =
=> sin igh =
=> n = 1,64.
Đáp án: n = 1,64
Xem thêm tổng hợp công thức môn Vật lý lớp 11 đầy đủ và chi tiết khác:
Công thức tính chiết suất tuyệt đối
Xem thêm các chương trình khác:
- Giải sgk Hóa học 11 | Giải bài tập Hóa học 11 Học kì 1, Học kì 2 (Sách mới)
- Lý thuyết Hóa học 11(sách mới) | Kiến thức trọng tâm Hóa 11
- Giải sbt Hóa học 11 (sách mới) | Sách bài tập Hóa học 11
- Các dạng bài tập Hóa học lớp 11
- Giáo án Hóa học lớp 11 mới nhất
- Tóm tắt tác phẩm Ngữ văn 11 (Sách mới) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 11 (hay nhất) | Để học tốt Ngữ Văn 11 (sách mới)
- Soạn văn 11 (ngắn nhất) | Để học tốt Ngữ văn 11 (sách mới)
- Tác giả tác phẩm Ngữ văn 11 (Sách mới) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Văn mẫu 11 (Sách mới) | Kết nối tri thức, Cánh diều, Chân trời sáng tạo
- Giải sgk Toán 11 | Giải bài tập Toán 11 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Các dạng bài tập Toán lớp 11
- Lý thuyết Toán lớp 11 (sách mới) | Kiến thức trọng tâm Toán 11
- Giáo án Toán lớp 11 mới nhất
- Bài tập Toán lớp 11 mới nhất
- Chuyên đề Toán lớp 11 mới nhất
- Giải sgk Tiếng Anh 11 (thí điểm)
- Giải sgk Tiếng Anh 11 | Giải bài tập Tiếng anh 11 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Giải sbt Tiếng Anh 11 (sách mới) | Sách bài tập Tiếng Anh 11
- Giải sbt Tiếng Anh 11 (thí điểm)
- Giải sgk Lịch sử 11 | Giải bài tập Lịch sử 11 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Lý thuyết Lịch Sử 11(sách mới) | Kiến thức trọng tâm Lịch Sử 11
- Giải Tập bản đồ Lịch sử 11
- Giải sgk Sinh học 11 | Giải bài tập Sinh học 11 Học kì 1, Học kì 2 (sách mới)
- Lý thuyết Sinh học 11 (sách mới) | Kiến thức trọng tâm Sinh 11
- Giải sgk Giáo dục công dân 11
- Lý thuyết Giáo dục công dân 11
- Lý thuyết Địa Lí 11 (sách mới) | Kiến thức trọng tâm Địa lí 11
- Giải Tập bản đồ Địa Lí 11
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng - an ninh 11