Phản xạ toàn phần là gì? Ứng dụng và những kiến thức thú vị

Hiện nay trong cuộc sống và các ngành khoa học, cả y tế có ứng dụng một hiện tượng đặc biệt gọi là: phản xạ toàn phần. Để biết phản xạ toàn phần là gì mời bạn đọc bài viết kiến thức thú vị sau cùng Limosa nhé.

1. Định nghĩa phản xạ toàn phần là gì

Phản xạ toàn phần chính là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới, xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.

Bạn đang xem: Phản xạ toàn phần là gì? Ứng dụng và những kiến thức thú vị

Ðiều kiện để có được hiện tượng phản xạ toàn phần:

• Điều kiện 1: Tia sáng khi truyền từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn.
• Điều kiện 2: Góc tới cần phải lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn phản xạ toàn phần.

Xem thêm : Cai sữa cho con bằng tỏi một phát ăn ngay

Điểm khác biệt quan trọng giữa phản xạ toàn phần và hiện tượng phản xạ ánh sáng chính là:

• Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra giữa hai môi trường trong suốt.
• Còn hiện tượng phản xạ ánh sáng xảy ra tại mặt bề mặt cả vật liệu có khả năng phản xạ ánh sáng.

2. Ứng dụng của hiện tượng phản xạ toàn phần là gì?

Phản xạ toàn phần bên trong (TIR) chính là hiện tượng được xảy ra khi mà ánh sáng truyền từ môi trường đặc hơn sang môi trường kém đặc hơn. Đồng thời thì góc tới lớn hơn góc tới hạn. Khi mà TIR xảy ra, thì tất cả ánh sáng bị phản xạ trở lại môi trường đậm đặc hơn và cũng sẽ không có ánh sáng nào được truyền vào môi trường ít đậm đặc hơn. TIR hiện nay có nhiều ứng dụng rất thực tế. Có thể kể đến như sau:

• Làm sợi quang học: Sợi quang hiện nay được sử dụng rộng rãi trong viễn thông với mục đích truyền dữ liệu kỹ thuật số trên một khoảng cách dài. TIR được ứng dụng để dẫn ánh sáng qua sợi cáp quang. Và nó được làm bằng vật liệu có chỉ số khúc xạ cao hơn không khí xung quanh.

• Dùng làm lăng kính phản xạ: Phản xạ toàn phần bên trong hiện nay còn có thể được sử dụng để tạo ra lăng kính phản xạ. Đây chính là một thiết bị có thể phản xạ ánh sáng ở một góc vuông. Một lăng kính tam giác làm được làm bằng vật liệu có chỉ số khúc xạ cao có thể được sử dụng để phản xạ ánh sáng, đồng thời thì góc tới cũng có thể được điều chỉnh để kiểm soát lượng ánh sáng bị phản xạ.

• Ứng dụng làm ống nhòm và kính thiên văn: Thêm một ứng dụng nữa của phản xạ toàn phần bên trong. Nó được sử dụng trong các lăng kính bên trong ống nhòm và kính thiên văn với ý nghĩa là tạo ra hình ảnh thẳng đứng. Các lăng kính sẽ được chế tạo bằng vật liệu có chỉ số khúc xạ cao cùng với các góc tới được kiểm soát cẩn thận để tạo ra phản xạ chính xác.

• Nội soi: Đây chính là một thủ thuật y tế sử dụng một ống dài và mỏng. Thiết bị này có gắn camera ở đầu để có thể kiểm tra bên trong cơ thể. TIR được dùng để truyền ánh sáng dọc theo chiều dài của ống nội soi. Nó cho phép bác sĩ có thể nhìn thấy bên trong cơ thể mà không cần rạch lớn.

• Kính hiển vi: TIR còn có thể được sử dụng trong kính hiển vi huỳnh quang. Mục đích là để kích thích có chọn lọc các phân tử huỳnh quang tại giao diện giữa hai vật liệu. Ứng dụng này cho phép chụp ảnh các cấu trúc sinh học có độ phân giải cao.

• Cảm biến quang học: Và cuối cùng TIR còn được sử dụng trong cảm biến quang học. Tác dụng của nó là phát hiện những thay đổi về chỉ số khúc xạ của vật liệu. Bằng cách theo dõi các thay đổi về lượng ánh sáng phản xạ để từ đó có thể phát hiện những thay đổi ở bên trong vật liệu đang được nghiên cứu.

3. Tìm hiểu thêm về lăng kính phản xạ toàn phần là gì?

Lăng kính phản xạ toàn phần chính là một loại lăng kính được sử dụng trong lĩnh vực quang học và quang cơ để có thể tạo ra hiệu ứng phản xạ và tập trung ánh sáng. Thông thường thì lăng kính phản xạ sẽ là một khối trụ thủy tinh có mặt ngoài là phần lõm, và mặt trong dùng để phản xạ. Khi mà ánh sáng đi qua bề mặt ngoài của lăng kính thì nó sẽ bị phản xạ từ mặt trong và rồi tập trung thành một điểm được gọi là tiêu điểm.

Xem thêm : Sinh Học 12 Bài 2: Phiên Mã Và Dịch Mã Lý Thuyết, Bài Tập

Lăng kính phản xạ hiện được sử dụng ở trong các hệ thống quang học. Có thể kể đến như kính hiển vi, máy chiếu, ống nhòm, hay ống kính máy ảnh. Mục đích là để tập trung ánh sáng và tạo ra hình ảnh rõ nét.

Hiệu ứng phản xạ ở bên trong lăng kính còn phụ thuộc rất lớn vào hình dạng và đặc tính quang học của lăng kính, ngoài ra còn góc tiếp xúc và cả chỉ số khúc xạ của môi trường xung quanh.

Ngoài ra thì lăng kính phản xạ toàn phần còn rất thiết thực trong việc tạo ra thiết bị truyền thông quang học. Các sợi quang thông tin trong viễn thông quang học cũng áp dụng theo nguyên lý phản xạ toàn phần. Cụ thể thì ánh sáng khi được truyền qua sợi quang sẽ bị giữ lại bởi phản xạ toàn phần tại mặt phân cách ở giữa sợi quang và không khí. Hiện tượng này cho phép tín hiệu được truyền quang học xa và nhanh chóng. Nó làm cho viễn thông quang học hiện trở thành một phương pháp hiệu quả trong việc truyền dữ liệu.

Trên đây là những chia sẻ về phản xạ toàn phần là gì? Bên cạnh đó còn có các kiến thức thú vị về việc ứng dụng hiện tượng này trong đời sống và các lĩnh vực khoa học hiện nay. Nếu bạn quan tâm có thể tìm hiểu thêm nhiều kiến thức khác được chia sẻ từ Trung tâm sửa chữa điện lạnh – điện tử Limosa với HOTLINE 1900 2276.

Nguồn: https://luatduonggia.edu.vn
Danh mục: Tổng hợp