Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 6: Phản xạ toàn phần

Haylamdo biên soạn tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 6: Phản xạ toàn phần sách Kết nối tri thức hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn KHTN 9.

Lý thuyết KHTN 9 Kết nối tri thức Bài 6: Phản xạ toàn phần

I. Sự truyền ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn vào môi trường chiết suất nhỏ hơn

Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn thì:

- Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

- Có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

II. Hiện tượng phản xạ toàn phần

- Hiện tượng phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.

- Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần

+ Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n₁ tới môi trường có chiết suất n₂ với n₁ > n₂.

+ Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn ($i\ge i_{th}$) thì không có tia khúc xạ, toàn bộ tia sáng bị phản xạ ở mặt phân cách.

Góc tới hạn phản xạ toàn phần: $\sin i_{th}=\frac{n_2}{n_1}$

III. Một số ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần

1. Giải thích hiện tượng ảo ảnh

- Hiện tượng: Khi đi trên đường nhựa vào ngày nắng nóng, ta có thể thấy ở phía xa trên mặt đường dường như có lớp nước phản xạ ánh sáng, nhưng khi đến gần thì chỉ thấy mặt đường khô ráo.

- Giải thích: Do lớp không khí càng ở gần mặt đường nhựa có nhiệt độ càng cao, vì nhận được nhiệt tỏa ra từ mặt đường nóng. Nhiệt độ càng cao thì chiết suất lớp không khí càng nhỏ, càng lên cao, nhiệt độ giảm, chiết suất của không khí càng tăng. Tia sáng mặt trời chiếu xuống qua nhiều lớp không khí chiết suất khác nhau, xảy ra hiện tượng khúc xạ ánh sáng nhiều lần liên tiếp. Khi bề dày các lớp không khí vô vùng nhỏ thì đường gãy khúc trên trở thành một đường cong thoai thoải và hướng xuống dưới. Càng xuống gần mặt đất, do bị khúc xạ, độ lớn của góc tới sẽ tăng dần và đến một lúc nào đó sẽ vượt qua giá trị của góc tới hạn làm xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, tia sáng bị phản xạ, hướng lên trên, đi đến mắt người quan sát, khiến cho họ như trông thấy bóng của vật hiện lên trên mặt đất.

2. Tìm hiểu hoạt động của 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 có lõi làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt có chiết suất n, được bao quanh bằng một lớp vỏ có chiết suất n₂ nhỏ hơn n₁.

Tia sáng truyền trong cáp quang nhờ hiện tượng phản xạ toàn phần.

Trong công nghệ thông tin, sợi quang được dùng để truyền dữ liệu.