Bài 28. Lăng kính

Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Giáo Án Chào Mừng Ngày Nhà Giáo Việt Nam 20-11
Giáo Viên Thực Hiện:
HOÀNG VĂN CHIẾN
Trường THPT Nguyễn Duy Thì
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi: thế nào là phản xạ toàn phần? Nêu điều kiện để có phản xạ toàn phần?
Đáp án:
Phản xạ toàn phần là hiện tượng phản xạ toàn bộ tia sáng tới , xảy ra ở mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt.
Điều kiện để có phản xạ toàn phần:
Ánh sáng truyền từ một môi trường tới môi trường chiết quang kém hơn (n2 < n1).
góc tới lớn hơn hoặc bằng góc giới hạn ( i ≥ igh )
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Chương VII: Mắt . Các dụng cụ quang.
Tiết 55: Lăng Kính
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Tiết 55: LĂNG KÍNH
I. Cấu tạo của lăng kính.
A
B
C
- Là một khối trong suốt , đồng chất ( thủy tính , nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
+) Lăng kính được biểu diễn bằng tam giác tiết diện thẳng.
A
B
C
n
Mặt bên
Mặt bên
đáy
)
Về hình học , lăng kính được đặc trưng bởi các phần tử nào?
+)Các phần tử của lăng kính: cạnh , đáy và hai mặt bên.
Về phương diện quang học , một lăng kính được đặc trưng bởi yếu tố nào?
+) Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:
- Góc chiết quang A
- Chiết suất n.
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính.
1. Sự tán sắc ánh sáng trắng.
Lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành chùm sáng màu khác nhau.đây là sự tán sắc ánh sáng.
Đỏ
tím
Trắng
Ta chỉ xét sự truyền của một chùm tia sáng hẹp đơn sắc qua một lăng kính.
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính.
i1(
r2 (
) r1
) i2
)D
)
A
S
I
J
H
K
n
R
Chiếu chùm tia sáng đơn sắc SI tới mặt bên của lăng kính
Tại I : tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến
Tại I, có tia khúc xạ không?vì sao?
nếu có thì tia khúc xạ lệch gần hay lệch xa pháp tuyến?
Tại J có tia khúc xạ , khi đó tia khúc xạ lệch gần hay lệch xa pháp tuyến?
Tại J : tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến
Như vậy, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính so với tia tới
Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
III. Các công thức lăng kính
Xét đường truyền của tia sáng ( hình vẽ)
i1(
r2 (
) r1
) i2
)D
)
A
S
I
J
H
K
n
R
Ta dễ dàng thiết lập được các
công thức:
sini1 = n sinr1 (1)
sini2 = n sinr2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)
Hãy trình bày cách thiết lập 4 công thức trên?
Bài tập ví dụ:
Một lăng kính thủy tinh chiết suất n = 1,41. tiết điện thẳng của lăng kính là tam giác đều ABC . Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng của tiết diện thẳng , tới AB với góc tới i1 = 450 . Xác định đường truyền của tia sáng?.
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
450(
300 (
) 300
) 450
S
I
J
n
R
A
B
C
)
(
Tại mặt AB: SI là tia tới , góc tới i1 = 450
)
Ta có : sini1 = n sin r1
)r1
=> sin r1 = sini1/ n
Thay số ta được: sinr1 = 1/2
r1 = 300
Tại mặt AC: IJ là tia tới , góc tới r2 = 300
Ta có: sin i2 = nsinr2
=> sin i2 = 1,41 sin300 = 0,707
i2 = 450
)i2
Đường đi của tia sáng là SIJR ( hình vẽ)
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
IV. Công dụng của lăng kính
Lăng kính có nhiều công dụng trong khoa học kĩ thuật.
1. Máy quang phổ
Bộ phận chính của máy quang phổ là lăng kính
Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc
Máy quang phổ có thể gồm một hoặc hai lăng kính
2. Lăng kính phản xạ toàn phần.
Là lăng kính thủy tinh , có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.
Được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều.
Hãy giả thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính phản xạ toàn phần?
(
450
(
)
450
450
Góc tới i = 450
Góc giới han phản xạ toàn phần:
Sin igh = 1/ 1,5 = 2/3
=> igh ≈ 420 < i = 450
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Củng cố
Câu 1: Một lăng kính có tiết diện là tam giác vuông như hình vẽ. Góc chiết quang A của lăng kính có giá trị nào?
600 (
A. 300
B.600
C. 900
D. A, B , C đều đúng , tùy thuộc vào đường truyền của tia sáng.
Câu 2: Một tia sáng truyền qua lăng kính. Góc lệch D của tia sáng có giá trị xác định bởi các yếu tố nào?
A. Góc chiết quang A và chiết suất n
B. Góc tới i1 và góc chiết quang A
C. Góc chiết quang A, góc tới i1 và chiết suất n
D. Các yếu tố khác và A ,B,C
Câu 3: Ánh sáng mặt trời ( ánh sáng trắng) bị tán sắc khi truyền qua lăng kính là do?
A. Ánh sáng mặt trời gồm nhiều ánh sáng màu
B. Mỗi ánh sáng màu có góc lệch khác nhau khi truyền qua lăng kính.
C. Các nguyên nhân A và B
D. Các nguyên nhân khác
Câu 4: Lăng kính có góc chiết quang A = 600 , chiết suất n = 1,5 , đặt trong không khí. Chiếu vuông góc tới một mặt bên của lăng kính một chùm sáng song song.
A. Không có tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai.
B. Góc ló i2 > 300
C. Góc ló i2 < 300
D. Góc ló i2 = 300
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
Hướng dẫn về nhà
- Về nhà làm các bài tập : 5 , 6, 7 SGK/ tr 179.
- Bài 28 SBT
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
CHÂN THÀNH CẢM ƠN!
CÁC THẦY CÔ GIÁO
VÀ CÁC EM HỌC SINH
CHÂN THÀNH CẢM ƠN!
Hoàng Chiến_Nguyễn Duy THì
Bình Xuyên_ Vĩnh Phúc
i1(
r2 (
) r1
) i2
)D
)
A
S
I
J
H
K
n
)A
Xét ∆IJH ta có :
A = r1 + r2
B
C
R
+) Tại mặt AB:
Tia tới SI , góc tới i1
Tia khúc xạ IJ , góc khúc xạ r1
Theo định luật khúc xạ ánh sáng:
sin i1 = n sinr1
Tương tự
Tại mặt AC ta cũng có:
Sin i2 = n sin r2
Xét ∆IJK ta có
D = KIJ + KJI
D = (i1 – r1) + ( i2 – r2)
D = i1 + i2 – ( r1 + r2)
D = i1+ i2 - A