Bài 28. Lăng kính

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.
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
i1: góc tới; i2: góc ló
i2
i1
H
K
J
I
S
R
r2
r1
D
III. Các công thức lăng kính

*Chú ý: Nếu góc i và A nhỏ (< 10o) thì các công thức trên có thể viết:
α
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:
-Ta có:
A
i2
R
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…
C3: Hãy giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính như hình sau:
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:
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.
A
H.1
C
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 = 45o > igh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 1 rồi tới gặp mặt bên AC với góc tới: i = 45o > igh nên tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 2 rồi đi vuông góc với mặt đáy BC ra ngoài.
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:
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.
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
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:
-Mặt khác:
-Ta lại có:
Vậy:
HIỆN TƯỢNG CẦU VỒNG