Giải SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT Bài 6: Phản xạ toàn phần có đáp án

Khi góc tới tiếp tục tăng lên tới giá trị 60° thì ta không thấy tia khúc xạ nữa, chỉ còn thấy tia phản xạ sáng rõ nét.

1. Góc khúc xạ lớn hơn góc tới.

2. Khi chiếu góc tới bằng góc i_th thì xảy ra hiện tượng chỉ có tia phản xạ.

1. Ta có:$\sin i_{th}=\frac{n_2}{n{}_1}=\frac{1}{1,5}=\frac{2}{3}\Rightarrow i_{th}\approx {41}^{0}48\text{'}$

2. Sau khi thực hiện thí nghiệm ta có: i_th ≈ 42° gần đúng với giá trị ở câu 1.

a. Ta có:$\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_2}{n_1}\Rightarrow \sin r=\frac{\sin i.n_1}{n_2}=\frac{\sin {30}^0.\frac{4}{3}}{1}=\frac{2}{3}$$\Rightarrow r={41}^{0}48\text{'}$

b.$\sin i_{th}=\frac{n_2}{n_1}=\frac{3}{4}\Rightarrow i_{th}\approx 48,6°$ 

Khi đến gần ảnh ảo biến mất vì ta phải quan sát vật ở xa, để các góc tới và góc khúc xạ đủ lớn, mới có thể xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

Khi tia tới đi từ không khí sang lõi có chiết suất n₁ thì tia này sẽ bị khúc xạ. Tia khúc xạ tới mặt tiếp xúc giữa lõi và vỏ, chiết suất của lõi lớn hơn chiết suất của lớp vỏ, dưới góc tới i lớn hơn i_th thì xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần, tia phản xạ tiếp tục đi trong lõi. Hiện tượng phản xạ toàn phần được lặp lại nhiều lần tiên tiếp tại các điểm tiếp xúc giữa lõi và vỏ.

Ứng dụng của sợi quang trong y học, công nghệ thông tin:

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

- Trong y học:

+ Sử dụng trong các thiết bị chẩn đoán hình ảnh như: MRI, CT, PET,..

+ Sử dụng sợi quang để dẫn ánh sáng laser đến vị trí cần điều trị giúp các quá trình phẫu thuật trở nên dễ dàng hơn.

Sử dụng công thức:$\sin i_{th}=\frac{n_2}{n{}_1}$  để xác định được góc tới hạn, xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần.

- Giải thích được hiện tượng ảo ảnh trên sa mạc: do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp không khí dẫn đến chiết suất không khí tăng theo độ cao. Khi ánh sáng truyền từ trên cao xuống qua các lớp không khí với chiết suất khác nhau xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần chiếu đến mắt người quan sát.

- Nguyên tắc hoạt động của cáp quang sử dụng trong y học, công nghệ thông tin dựa trên hiện tượng phản xạ toàn phần, cho phép ánh sáng được dẫn truyền đi xa mà không bị mất mát đáng kể về năng lượng.