Bài 28: Lă­ng Kính

Đường truyền của tia sáng qua lăng kính-Tại I: Tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch về phía đáy của lăng kính.. Kết luận: Khi có tia ló ra khỏi lăng kính bao giờ nó cũng lệch

Câu 1: Chọn câu trả lời đúng.

Một tia sáng truyền từ môi trường 1 (chiết

suất n1) đến môi trường 2 (chiết suất n2) với

n1>n2 , i là góc tới, r là góc khúc xạ thì:

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ

A i > r

B i < r

D Cả ba đáp án đều sai.

C i = r

KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ

Câu 2:

Chiếu một tia sáng từ môi trường trong suốt

có chiết suất n1 đến môi trường có chiết suất

n2 Góc tới là i, góc giới hạn phản xạ toàn phần là igh Điều kiện để có hiện tượng phản

xạ toàn phần là:

D n1 < n2 và i ≤ igh

A n1 < n2 và i ≥ igh

C n1> n2 và i ≤ igh

B n1 > n2 và i ≥ igh

Chúng ta đang quan sát hiện tượng gì?

Hiện tượng này thường xuất hiện khi nào?

Hiện tượng cầu vồng thường xuất hiện trước

và sau những cơn mưa.

Tại sao ta lại nhìn thấy hiện tượng này trước

và sau những cơn mưa?

Tiết 55: LĂNG KÍNH

I Cấu tạo của Lăng Kính

1 Cấu tạo

Lăng kính là một khối chất trong suốt,

đồng chất (thủy tinh, nhựa…), thường

có dạng lăng trụ tam giác

Tiết diện thẳng là tam giác

2 Các đặc trưng của lăng kính

Cạnh A

B

C

A

Đáy Mặt bên Mặt bên

-Về phương diện hình học:

-Về phương diện quang học:

n

A

Cạnh, đáy, hai mặt bên

+ Góc chiết quang A

+ Chiết suất n

B2

C2

A2

A1

C1

B1

II Đường truyền của tia sáng qua lăng kính.

1.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng.

Ánh sáng trắng đi qua lăng kính bị phân tích ra thành các thành phần đơn sắc biến đổi từ đỏ đến cam, vàng, lục, lam,

chàm, tím

Chú ý

2 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

-Chỉ xét sự truyền của một chùm tia sáng hẹp đơn sắc.

-Chỉ xét những tia sáng khi đi qua lăng kính nằm trong cùng một tiết diện thẳng.

-Khảo sát lăng kính đặt trong môi trường

không khí.

2 Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

-Tại I: Tia khúc xạ lệch gần

pháp tuyến, nghĩa là lệch về

phía đáy của lăng kính

-Tại J: Tia khúc xạ lệch xa

pháp tuyến, tức là cũng

lệch về phía đáy của lăng

kính

Kết luận: Khi có tia ló ra

khỏi lăng kính bao giờ

nó cũng lệch về phía đáy

lăng kính so với tia tới

-Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng qua lăng kính

SI: tia tới; JR: tia ló

i 1 : góc tới; i 2: góc ló

i 2

i 1

H

K

J

I S

R

r2

r1

D

C B

A

n > 1

III Các công thức lăng kính

1

1 nSinr

Sini =

2

2 nSinr Sini =

2

r

A = +

A i

i

D = 1 + 2 −

*Chú ý: Nếu góc i và A

nhỏ (< 10o) thì các công

thức trên có thể viết:

1

2

i =

2

r

A = +

A n

D = ( − 1 )

α

i 2

i 1

H

K

J

I S

R C B

A

r2

r1

D

n

Bài tập ví dụ:

Tóm tắt:

A= 60o

Giải:

-Tại I luôn có tia khúc xạ nên ta có:

-Mặt khác:

-Tại J có tia khúc xạ:

o

i

n

45

2 41

, 1

≈

=

?

?

2

1

=

=

i

r

o o

o

r Sin

n

Sin Sinr

nSinr Sini

30 30

2

1 45

1

1 1

1

=

⇒

=

=

=

→

=

o

r A r

r r

A = 1 + 2 ⇒ 2 = − 1 = 30

-Ta có:

gh

gh

o gh

i r

i Sin

Sini

<

⇒

=

→

=

=

=

2

0

45

45 2

2 2

1

o o

o

i Sin

Sin nSinr

Sini

45 45

2

2 30

2

2

2 2

=

⇒

=

=

=

=

A

S

I

R

r 1

J

r 2

H

IV Công dụng của lăng kính.

1 Máy quang phổ.

-Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ

-Máy quang phổ có tác dụng phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc

2.Lăng kính phản xạ toàn phần.

-Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thuỷ tinh có

tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân

-Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để tạo ảnh

thuận chiều trong ống nhòm, máy ảnh…

A

A

C3: Hãy giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính như hình sau:

A

A

Giải thích:

Lăng kính phản xạ toàn phần làm bằng thuỷ tinh có chiết suất 1,5 nên góc giới hạn phản xạ toàn phần được tính như sau:

0

1 2

1,5 3

H.1: Chùm tia sáng song song đi vào lăng kính vuông góc với mặt bên ABnên đi thẳng gặp mặt đáy

BC với góc tới tia sáng bị phản xạ toàn phần một lần tại BC rồi đi vuông góc với mặt bên AC ra ngoài

0

gh

i 45= > i ⇒

A

B

H.2: Chùm tia tới song song

đi vào lăng kính vuông góc mặt đáy BC nên đi thẳng tới gặp mặt bên AB với góc tới:

i = 45 o > i gh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 1 rồi tới gặp mặt bên AC với góc

tới: i = 45 o > i gh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 2 rồi đi vuông góc với mặt đáy BC ra ngoài

B

A

NỘI DUNG TRỌNG TÂM

-Lăng kính được đặc trưng bởi góc chiết quang A và chiết suất n.

-Tia ló ra khỏi lăng kính luôn lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới

- Các công thức lăng kính:

1

1 nSinr Sini =

2

2 nSinr Sini =

2

r

A = +

A i

i

D = 1 + 2 −

1

2

i =

2

r

A = +

A n

D = ( − 1 )

Khi i và A nhỏ hơn 10o

VẬN DỤNG

Bài 1: Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính như hình sau:

Trường hợp nào, lăng kính KHÔNG làm lệch tia ló về phía đáy?

A Trường hợp 1

B Trường hợp 2 và 3

C Trường hợp 1, 2 và 3

D Không có trường hợp nào

1

J I

J I

J

Bài 2: Cho tia sáng truyền tới lăng kính như hình sau:

Tia ló truyền đi sát mặt BC Góc lệch của tia sáng tạo bởi lăng kính là:

A 30O

B 45O

D 90O

C 60O

n

C A

B

D

Bài 3: Một lăng kính có góc chiết quang A=30o, chiết suất n = 1,6 Chiếu vào mặt bên của lăng kính một tia sáng có góc tới i= 40o Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính.

*Tóm tắt:

A=30o

n=1,6

i1 = 40o

D = ?

Giải -Ta có:

0 1

1 1

1 1

23 23

4 , 0

40 6

, 1 1

1

=

⇒

=

≈

=

=

⇔

=

r Sin

Sin

Sini n

Sinr nSinr

Sini

o o

-Mặt khác: A = r1 + r2 → r2 = A − r1 = 7o

-Ta lại có:

o o

o

i Sin

Sin nSinr

Sini

11 11

2 , 0 7

6 , 1

2

2 2

=

→

=

≈

=

=

HIỆN TƯỢNG CẦU VỒNG

Giọt nước Ánh sáng mặt trời