Phản xạ toàn phần SVIP

1. Hiện tượng phản xạ toàn phần

Thí nghiệm tìm hiểu hiện tượng phản xạ toàn phần

Tiến hành

• Bước 1: Bố trí thí nghiệm như hình.

• Bước 2: Bật nguồn sáng và hướng tia sáng vào mặt cong của bản bán trụ, sao cho phương tia sáng đi qua tâm I dưới góc tới \(i\). Quan sát đường đi của tia sáng.
• Bước 3: Tăng dần giá trị góc tới \(i\) cho đến khi tia khúc xạ đi sát mặt phẳng phân cách giữa bản bán trụ và không khí.
• Bước 4: Tiếp tục tăng giá trị góc tới $i$. Quan sát đường đi của tia sáng.

Kết quả: Khi tia sáng truyền từ thủy tinh sang không khí dưới góc tới xấp xỉ 42^o thì ta thấy tia phản xạ rất sáng, tia khúc xạ rất mờ và nằm gần sát mặt phẳng phân cách.

Nhận xét: Nếu tiếp tục tăng góc tới thì ta không còn quan sát thấy tia khúc xạ mà chỉ còn thấy tia phản xạ, toàn bộ tia tới bị phản xạ tại mặt phẳng phân cách giữa bản bán trụ và không khí. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phản xạ toàn phần. Góc tới lúc bắt đầu không quan sát thấy tia khúc xạ được gọi là góc tới hạn (\(i_{th}\)).

2. Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần

Hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi hai điều kiện sau đây được thỏa mãn:

• Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất \(n_1\) tới môi trường có chiết suất \(n_2\) với \(n_1>n_2\).
• Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: \(i\ge i_{th}\). Trong đó \(i_{th}\) được xác định bởi $sin\,i_{th}=\dfrac{n_2}{n_1}$, với $n_1$ là chiết suất của môi trường chứa tia tới, $n_2$ là chiết suất của môi trường chứa tia khúc xạ.

Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần:

• Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất \(n_1\) tới môi trường có chiết suất \(n_2\) với: \(n_1>n_2\).
• Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: \(i\ge i_{th}\), với $sin\,i_{th}=\dfrac{n_2}{n_1}$.