Bài 28. Lăng kính

KIỂM TRA KIẾN THỨC ĐÃ HỌC
Quan sát các hình vẽ sau:
2. Hãy chọn hình vẽ đúng theo định luật khúc xạ ánh sáng?
Trường hợp 1: n1 > n2
Câu hỏi:
1. Viết biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng?
Trường hợp 2: n1 < n2
n1sini = n2sinr
b)
a)
b)
a)
CHƯƠNG VII: MẮT. CÁC DỤNG CỤ QUANG
BÀI 28:
LĂNG KÍNH
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. Cấu tạo của lăng kính
1. Định nghĩa:
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa…) thường có dạng lăng trụ tam giác.
Một lăng kính được đặc trưng bởi:
Góc chiết quang A
Chiết suất n
2. Các phần tử:
II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng:
Lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau.
→ Lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng.
II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính:
Chiếu một tia sáng đơn sắc SI tới mặt bên AB của lăng kính có chiết suất n > 1 (đặt trong không khí).
B
C
A
=> Kết quả: Tia sáng đơn sắc bị lệch về phía đáy lăng kính
I
J
D
Tại I: Vẽ tia tới SI hợp với pháp tuyến của mặt phân cách AB một góc i. Vì sini=nsinr
 Tính được góc khúc xạ r  Vẽ tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn, gặp mặt phẳng AC tại J.
Tại J: Dựng pháp tuyến thu được góc r’. Vì nsinr’=sini’  Tính được góc i’  Vẽ tia ló JR lệch xa pháp tuyến và lệch về phía đáy BC của lăng kính.
II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
Cách vẽ
III. Các công thức lăng kính.
K
H
(1)
(2)
(3)
(4)
n
nkk=1
nkk=1
D = (n-1)A (5)
+ Trường hợp góc A và i nhỏ
Cho một chùm tia sáng hẹp song song đi qua đỉnh của lăng kính như trên hình vẽ Phần chùm tia không đi qua lăng kính cho một vệt sáng K0 trên màn E . Phần chùm tia đi qua lăng kính, bị lệch đi một góc là D, cho trên màn E một vệt sáng K.
D
Dm
E
K0
K
A
IV. BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI.
1) Thí nghiệm
III. BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI.
2) Nhận xét
Khi góc tới thay đổi thì góc lệnh cũng thay đổi và qua một giá trị cực tiểu (gọi là góc lệch cực tiểu), kí hiệu là Dm.
Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh A
Bài 47:
LĂNG KÍNH
i
Gọi im : Góc tới ứng với độ lệch cực tiểu .
Dm : Góc lệch cực tiểu
Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu thì i` = i = im
Và r` = r = � A (góc có cạnh tương
ứng vuông góc)

Vậy Dm = 2 i -A Hay
IV. BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI.
3) Công thức lăng kính khi tia sáng có góc lệch cực tiểu
(6)
22:03
13
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
a) Bố trí thí nghiệm
C
B
A
22:03
14
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
b) Thí nghiệm
Chiếu một chùm sáng song song đơn sắc tới vuông góc với mặt bên AB của một lăng kính bằng thủy tinh được đặt trong không khí., có chiết suất n =1,5, tiết diện chính là một tam giác vuông cân
C
B
A
22:03
15
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
c) Nhận xét
Tia sáng không ló ra ở mặt BC mà bị phản xạ toàn phần tại mặt này rồi ló ra ở mặt AC
C
B
A
22:03
16
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
d) Giải thích
Tại mặt AB, góc tới i = 00 nên tia sáng đi thẳng vào lăng kính, tới mặt huyền tại J với góc tới là j = 450. Góc tới giới hạn trong trường hợp này là igh = 420 ? j > ?.
Do đó tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J. Tia phản xạ vuông góc với mặt góc vuông AC nên ló thẳng ra ngoài không khí.
C
B
A
22:03
17
Giải thích tương tự khi chiếu chùm tia tới vuông góc với mặt huyền BC và song song với nhau
? Xuất hiện chùm tia phản xạ toàn phần tại hai mặt BA và CA của góc vuông và ló ra khỏi mặt huyền BC
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
d) Giải thích
B
C
A
22:03
18
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
d) Giải thích
? Lưu ý đến tác dụng đảo ngược hình trong trường hợp này
C
B
A
B
C
A
22:03
19
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
1) Thí nghiệm
d) Giải thích
? Lưu ý đến tác dụng đảo ngược hình trong trường hợp này
C
B
A
B
C
A
22:03
20
V. LĂNG KÍNH PHẢN XẠ TOÀN PHẦN
2) Ứng dụng c?a lang kính
? Lăng kính phản xạ toàn phần có tác dụng như một gương phẳng
? Làm ống nhòm , kính tiềm vọng .
a. Máy quang phổ (lăng kính)
IV. Công dụng của lăng kính
Sơ đồ cấu tạo máy chụp ảnh
Máy chụp ảnh
b. Lăng kính phản xạ toàn phần.
IV. Công dụng của lăng kính
Ống nhòm
b. Lăng kính phản xạ toàn phần.
IV. Công dụng của lăng kính
Kính tiềm vọng
H
b. Lăng kính phản xạ toàn phần.
IV. Công dụng của lăng kính
Giải bài tập sau:
Một lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n=1,41 . Tiết diện thẳng của lăng kính là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện, tới AB với góc tới i1 = 45o. Xác định góc ló i2.
VẬN DỤNG

I
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng:
Tại I:
Tại J có tia khúc xạ

J