Bài 28. Lăng kính

I. CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH:
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất ( thuỷ tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
BÀI 28: LĂNG KÍNH
Các phần tử của lăng kính: cạnh, đáy, 2 mặt bên, tiết diện thẳng
của lăng kính.
Mặt bên
Mặt bên
Mặt đáy
Lăng kính được đặc trưng bởi:
- Góc chiết quang A
- Chiết suất n
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 ánh sáng trắng truyền
qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau.
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính:
Chiếu tia sáng đơn sắc SI tới mặt bên AB của lăng kính có chiết
suất n > 1 (đặt trong không khí)
Nhận xét: Khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch
về phía đáy lăng kính so với tia tới.
 Cách vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính:
A
C
B
i1
r1
r2
i2
D
Sini1 = nSinr1
Tính được góc khúc xạ r1 (r1 < i1)
Vẽ tia tới SI hợp với pháp tuyến của mặt AB một góc i1
Vẽ tia khúc xạ IJ lệch về phía đáy lăng kính
Dựng pháp tuyến của mặt AC tại J thu được góc r2
nSinr2 = Sini2
Tính được góc ló i2 (i2 > r2)
Vẽ tia ló JR lệch thêm về phía đáy lăng kính
n
III. CÁC CÔNG THỨC CỦA LĂNG KÍNH:
Trường hợp góc tới lớn:
Trường hợp i1 và A nhỏ ( i1 < 100):
i1: góc tới 1 (độ hoặc radian)
i2: góc ló (độ hoặc radian)
A: góc chiết quang (độ hoặc radian)
D: góc lệch (độ hoặc radian)
r1: góc khúc xạ (độ hoặc radian)
r2: góc tới 2 (độ hoặc radian)
Vận dụng:
Lăng kính có chiết suất n = 1,5 và góc chiết quang A = 300. Một chùm
tia sáng hẹp, được chiếu vuông góc đến mặt trước của lăng kính.
Tính góc ló và góc lệch của chùm tia sáng.
Tóm tắt:
i1 = 0
A = 300
i2 = ?
D = ?
Ở I: i1 = 0 suy ra: r1 = 0 Tia sáng truyền thẳng vào
lăng kính.
Ở J: r2 = A – r1 = 300
sini2 = nsinr2 = 0,75
i2 = arcsin0,75 = 48035’
Góc lệch: D = i1 + i2 – A = 18038’
IV. CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH:
1. Máy quang phổ lăng kính:
Phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc,
nhờ đó xác định được nhiệt độ, cấu tạo của nguồn sáng.
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.
Kính tiềm vọng
Ống nhòm