Lý thuyết phản xạ toàn phần

PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

I- HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

1. Thí nghiệm: Sự truyền ánh sáng vào môi trường chiết quang kém hơn (n1 > n2)

Cho chùm tia sáng truyền từ khối nhựa trong suốt hình bán trụ vào không khí, ta thu được kết quả:

2. Hiện tượng phản xạ toàn phần

Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia 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

+ Phản xạ toàn phần khác phản xạ một phần (Phản xạ một phần luôn xảy ra đi kèm với sự khúc xạ)

II- ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ PHẢN XẠ TOÀN PHẦN

- Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn

\({n_2} < {n_1}\)

- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn:

\(i \ge {i_{gh}}\) với \(\sin {i_{gh}} = \frac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

III- PHẢN XẠ TOÀN PHẦN VÀ PHẢN XẠ MỘT PHẦN (PHẢN XẠ THÔNG THƯỜNG)

IV- ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƯỢNG PHẢN XẠ TOÀN PHẦN: CÁP QUANG

1. Cấu tạo

Cáp quang là dây dẫn sáng ứng dụng phản xạ toàn phần để truyền tín hiệu trong thông tin và để nội soi trong y học

Cáp quang là bó sợi quang, mỗi sợi quang là một dây trong suốt có tính dẫn sáng nhờ phản xạ toàn phần.

Cấu tạo của sợi quang, gồm:

+ 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

2. Ưu điểm so với cáp bằng đồng

- Dung lượng tín hiệu lớn

- Nhỏ và nhẹ, dễ vận chuyển, dễ uốn

- Không bị nhiễu bởi các bức xạ điện từ bên ngoài, bảo mật tốt

- Không có rủi ro cháy (vì không có dòng điện)

Sơ đồ tư duy về phản xạ toàn phần