ĐỒ Án môn học thông tin quang đỀ TÀI : Khảo sát ảnh hưởng của sợi quang trong hệ thống wdm gvhd: ts. Đỗ Đình Thuấn svth : Trịnh Hồng Hưng 10117035
tải về 1.62 Mb.
|
- Điều hướng trang này:
- 1.1.2.2. Phản xạ, khúc xạ, phản xạ toàn phần và định luật Snell
| 1.1.2. Quang hình
1.1.2.1. Chiết suất khúc xạ(Refractive index) Ánh sáng có thể xem như là một chùm tia sáng. Các tia sáng lan truyền trong các môi trường khác nhau với vận tốc khác nhau. Có thể xem các môi trường khác nhau cản trở sự lan truyền canh sáng bằng các lực khác nhau. Điều này được đặc trưng bằng chiết suất khúc xạ của môi trường. Chiết suất của một môi trường trong suốt (n ) được xác định bởi tỉsốgiữa vận tốc ánh sáng lan truyền trong chân không với vận tốc của ánh sánh lan truyền trong môi trường ấy. Với:
v: vận tốc ánhsáng trong môi trường, (m/s). c: vận tốc ánh sáng trong chân không, (m/s). Chiết suất của một vài môi trường thông dụng: - Không khí: n = 1,00029 ≈1,0. - Nước: n = 4/3 ≈1,33. - Thủy tinh: n = 1,48. Vì v ≤c nên n ≥1. 1.1.2.2. Phản xạ, khúc xạ, phản xạ toàn phần và định luật Snell Ánh sáng truyền thẳng trong môi trường đồng nhất, bị phản xạ và khúc xạ tại biên ngăn cách hai môi trường đồng nhất khác nhau. Như vậy, ba đặc điểm cơbản của ánh sáng là: • Truyền thẳng. • Phản xạ. • Khúc xạ. Tổng quát, khi một tia sáng tới mặt ngăn cách giữa hai môi trường, tia sáng này bị tách ra làm hai phần: một phần dội lại môi trường đầu (hiện tượng phản xạ), một phần truyền tiếp qua môi trường hai. Tia truyền tiếp bị lệch hướng truyền so với tia ban đầu (hiện tượng khúc xạ). Ðiều này được minh họa ở hình 1.4 Hình 1.3 Hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sang Ðịnh luật phản xạ ánh sáng: được phát biểu tóm tắt như sau: Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới. Góc phản xạ bằng góc tới (θ1'= θ1). Ðịnh luật khúc xạ ánh sáng: Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới. Góc khúc xạ và góc tới liên hệnhau theo công thức Snell: n1sinθ1= n2sinθ2 ( 1.4 ) Phản xạ toàn phần Xét hai trường hợp sau: n1< n2: Hình 1.4 Ánh sáng đi từ môi trường chiết xuất nhỏ sang chiết xuất lớn Từ phương trình (2.5) kết hợp n1< n2 suy ra θ1> θ2(xem hình 1.4). Như vậy, khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất nhỏ sang môi trường có chiết suất lớn hơn, tia khúc xạ lệch về phía gần pháp tuyến hay lệch xa mặt ngăn cách giữa hai môi trường 1 và 2. n1> n2: Hình 1.5 hiện tượng phản xạ toàn phần Từ phương trình (2.4) kết hợp n1> n2suy ra θ1< θ2 (xem hình 1.5 (a)). Như vậy, khi ánh sáng đi từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn tia khúc xạ lệch về phía xa pháp tuyến hay lệch gần về phía mặt ngăn cách giữa hai môi trường 1 và 2. Cho nên khi tăng góc tới θ1= θc< 90°thì θ2= 90°(hình 1.5 (b)). Và khi θ1> θc thì tia tới bị phản xạ hoàn toàn vềmôi trường 1, và được gọi là hiện tượng phản xạ hoàn toàn (total reflection). θc được gọi là góc giới hạn (critical angle). Từ phương trình (2.4) suy ra: sin tải về 1.62 Mb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|