Bài 6: Phản xạ toàn phần

1. Hiện tượng phản xạ toàn phần là gì

Tiến hành thực hiện thí nghiệm tìm hiểu về hiện tượng phản xạ toàn phần bằng cách sử dụng một nguồn phát chùm sáng hẹp, bản bán trụ bằng thủy tinh và tấm nhựa có in vòng tròn chia độ.

Kết quả thí nghiệm cho thấy:

- Khi tia sáng truyền từ thuỷ tinh sang không khí dưới góc tới xấp xỉ 42° thì ta thấy tia phản xạ rất sáng, tia khúc xạ rất mờ, nằm gần sát mặt phẳng phân cách.

- 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 (kí hiệu: i_th).

2. Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

Thực hiện những thí nghiệm tương tự với hai môi trường trong suốt khác nhau có chiết suất lần lượt là n₁ và n₂, người ta thấy rằng hiện tượng phản xạ toàn phần chỉ xảy ra tại mặt phân cách giữa hai môi trường khi thỏa mãn 2 điều kiện sau đây:

- Ánh sáng truyền từ môi trường có chiết suất n₁ lớn sang môi trường có chiết suất n₂ nhỏ hơn: n₁ > n₂. 

- Góc tới lớn hơn hoặc bằng góc tới hạn: i ≥ i_th

Trong đó i_th được xác định bởi: 

với: 

+ n₁ là chiết suất của môi trường chứa tia tới.

+ n₂ là chiết suất của môi trường chứa tia khúc xạ.