Hiểu, trình bày và vận dụng được điều kiện thứ nhất.
VẬT LÝ 6–12 • HỌC TỪ HIỆN TƯỢNG ĐẾN BẢN CHẤTChuẩn GDPT hiện hành • Định hướng Hà Nội
ƯỚC MƠ LỚNPHÒNG KHÁM PHÁ VẬT LÝ
Trang chủCHỐT BÀI TRONG 1 PHÚT
Cần nhớ
- Muốn phản xạ toàn phần: đi từ n lớn sang n nhỏ.
- Tính ic chỉ khi n1 > n2.
- Hai khóa: n1 > n2 và i > ic.
KHTN 9 • CHƯƠNG 2 • BÀI 6
Phản xạ toàn phần
Làm thế nào ánh sáng có thể đi ngoằn ngoèo trong sợi quang mà ít thoát ra ngoài?
Tín hiệu Internet truyền xa trong sợi thủy tinh rất mảnh. Tại biên lõi–vỏ, ánh sáng có thể bị phản xạ hoàn toàn trở lại lõi nếu thỏa đúng hai điều kiện.
01 • HỌC XONG LÀM ĐƯỢC GÌ?
Mục tiêu quan sát được, không dùng từ mơ hồ
Hiểu, trình bày và vận dụng được góc tới hạn.
Hiểu, trình bày và vận dụng được phản xạ toàn phần.
Hiểu, trình bày và vận dụng được ứng dụng.
Giải thích tình huống thực tế bằng mô hình, dữ kiện, đơn vị, điều kiện và quy tắc an toàn.
Kiến thức cần gọi lại
- Định luật khúc xạ
- Chiết suất và pháp tuyến
- Phản xạ ánh sáng
CHIẾN LƯỢC HỌC THÔNG MINH
Chu trình 5Đ: tự tìm ra bản chất trước khi xem lời giải
- 1Dự đoán câu hỏi lớn “Làm thế nào ánh sáng có thể đi ngoằn ngoèo trong sợi quang mà ít thoát ra ngoài?” bằng một câu trước khi nhìn công thức.
- 2Vẽ tia trước, ghi pháp tuyến–điểm tới–chiều truyền; chỉ sau đó mới xét góc, tiêu điểm và ảnh.
- 3Dịch đề sang dữ kiện có đơn vị, nêu điều kiện áp dụng và dự đoán độ lớn kết quả.
- 4Tính hoặc giải thích theo từng bước; kiểm ngược bằng đơn vị, trường hợp biên và một cách nhìn khác.
- 5Sau 24 giờ, tự nói lại năm ý chốt và giải một câu ôn nối mà không mở bài.
02 • TỪ BẢN CHẤT ĐẾN QUY TẮC
Bốn lớp kiến thức cốt lõi
Chọn từng thẻ để học theo thứ tự: khái niệm → cách hiểu → ví dụ → phép kiểm.
Điều kiện thứ nhất
Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ: n1 > n2.
Hiểu thật dễNếu đi từ không khí vào nước thì không thể có phản xạ toàn phần ở mặt tới đó.
Ví dụTia trong thủy tinh hướng ra không khí.
Mẹo nhớ đúng bản chấtMuốn phản xạ toàn phần: đi từ n lớn sang n nhỏ.
Lỗi phải tránhChỉ cần góc tới lớn là có phản xạ toàn phần.
03 • VẬT LÝ Ở NGAY QUANH EM
Bốn tình huống đời thường
Gia đình
Cáp quang đưa tín hiệu Internet qua các xung ánh sáng trong lõi.
Trường học
Ống nội soi sợi quang hỗ trợ quan sát trong y học dưới điều kiện chuyên môn.
Khoa học – kỹ thuật
Lăng kính có thể đổi hướng ánh sáng nhờ phản xạ toàn phần.
Quyết định an toàn
Không nhìn vào đầu sợi quang đang hoạt động hoặc nguồn laser.
04 • THÍ NGHIỆM CÓ KIỂM SOÁT
Phòng lab tương tác: Phản xạ toàn phần
Khối bán trụ trong suốt, nguồn tia sáng học tập và công cụ xét n1, n2, i.
Không dùng laser không kiểm soát; không nhìn vào chùm sáng hay đầu cáp quang đang phát.
- Nêu dự đoán và xác định đại lượng hoặc dấu hiệu cần quan sát.
- Kiểm tra dụng cụ, đơn vị và toàn bộ quy tắc an toàn trước khi thao tác.
- Chỉ thay đổi một yếu tố; đo hoặc quan sát rồi ghi cả điều kiện.
- Đối chiếu dự đoán, giải thích sai khác và nêu giới hạn kết luận.
Công cụ chỉ báo phản xạ toàn phần khi n1 > n2 và i > ic; tại i = ic báo tia sát mặt phân cách.
Ánh sáng phải truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ: n1 > n2.
Ô 2 là n₂, ô 3 là góc tới i (°); cần n₁ > n₂
KẾT QUẢ CÓ KIỂM ĐIỀU KIỆNVẫn có tia khúc xạ • i₍c₎ ≈ 7,18°
Phản xạ toàn phần khi n₁ > n₂ và i > i₍c₎; tại i = i₍c₎ thì r = 90°.
05 • GIẢI TỪNG BƯỚC
Năm ví dụ tăng dần độ khó
Thủy tinh n1 = 1,5 ra không khí n2 = 1. Tính ic.
Phân tíchKhóa đúng mô hình điều kiện thứ nhất, liệt kê dữ kiện và điều kiện áp dụng.
- Vẽ sơ đồ hoặc ghi chuỗi chuyển hóa/đường truyền phù hợp.
- Đổi mọi đại lượng về hệ đơn vị tương thích.
- Dùng quy tắc: Muốn phản xạ toàn phần: đi từ n lớn sang n nhỏ.
- Kiểm tra đơn vị, chiều biến đổi và mức hợp lý của kết quả.
Kết luậnsin ic = 1/1,5 = 2/3 nên ic ≈ 41,8°.
Cách nhìn khácKiểm tra ngược bằng phép biến đổi, sơ đồ tỉ lệ hoặc một quan sát an toàn trong cùng điều kiện.
06 • AI GIA SƯ GỢI MỞ
Hỏi để hiểu, không xin đáp án tắt
Trợ lý Phản xạ toàn phầnTình huống 1/30
Nếu đi từ không khí vào nước thì không thể có phản xạ toàn phần ở mặt tới đó.
07 • TỔNG BIÊN TẬP BẮT LỖI
Sai ở đâu và sửa thế nào?
✕ SaiChỉ cần góc tới lớn là có phản xạ toàn phần.
✓ SửaCòn phải truyền từ môi trường chiết suất lớn sang nhỏ.
✕ SaiTại góc tới hạn đã không còn tia khúc xạ.
✓ SửaTại i = ic, tia khúc xạ đi sát mặt phân cách; phản xạ toàn phần xảy ra khi i > ic.
✕ SaiPhản xạ toàn phần xảy ra khi đi từ không khí vào thủy tinh.
✓ SửaChiều đó có n1 < n2 nên không thỏa điều kiện thứ nhất.
✕ SaiSợi quang không có hao phí năng lượng.
✓ SửaSợi quang thực tế vẫn có suy hao do hấp thụ, tán xạ, uốn cong và ghép nối.
08 • NHỚ NHANH, KHÔNG HỌC VẸT
Flashcard lõi kiến thức
1/6
09 • 20 BÀI TẬP • ĐÚNG 15% ÔN NỐI
Luyện năm mức, mỗi câu có năm lớp hướng dẫn
10 • TỰ CHẤM NGAY
Trắc nghiệm hiểu bản chất
—/10
Mục tiêu: ít nhất 8/10
2Đã có n1 > n2, góc tới còn phải thế nào?
3Ở i bằng góc tới hạn, tia khúc xạ lí tưởng thế nào?
7Sợi quang dẫn sáng bằng cơ chế nào trong mô hình đã học?
8Lõi sợi quang cần n thế nào so với vỏ để có cơ chế trên?
1Điều kiện chiều truyền để có phản xạ toàn phần là gì?
4Cặp n1 = 1,5, n2 = 1 thì sin ic bằng bao nhiêu?
5Từ không khí vào nước ở góc lớn có phản xạ toàn phần không?
6Từ thuỷ tinh ra không khí, ic = 42°, i = 50°. Có hiện tượng nào?
9Tại cùng mặt phân cách có ic = 45°, góc nào trong các lựa chọn cho phản xạ toàn phần?
10Khi dùng mô hình ánh sáng trong lớp, nên chọn cách nào?
12 • CHỐT BÀI
Năm điều phải tự nói lại được
- Muốn phản xạ toàn phần: đi từ n lớn sang n nhỏ.
- Tính ic chỉ khi n1 > n2.
- Hai khóa: n1 > n2 và i > ic.
- Ứng dụng thực còn phụ thuộc cấu tạo, suy hao và góc ghép tia.
- Mọi kết luận chỉ có giá trị trong đúng điều kiện và phải tôn trọng an toàn.