Hiện tượng 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 \(\sin {i_{gh}} = \dfrac{{{n_2}}}{{{n_1}}}\)

III. 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)