Bài 28. Lăng kính

lăng kính
Kiểm tra bài cũ
Câu hỏi :1. hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
2. phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng?
3. điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần ?
i.Cấu tạo của lăng kính
1.§Þnh nghÜa: L¨ng kÝnh lµ mét khèi trong suèt ,®ång chÊt ,®­îc giíi h¹n bëi hai mÆt ph¼ng kh«ng song song
Em hãy quan sát hình và đưa ra định nghĩa về lăng kính?
2. C¸c yÕu tè cña l¨ng kÝnh
Hai mặt phẳng trên được gọi là hai mặt bên ABB`A` và ACC`A` của lăng kính
B
C
B1
C1
A1
A’
C’
A
B’
B
C
B1
C1
A1
A’
C’
A
B’
Giao tuyến của hai mặt bên gọi là cạnh AA`
Mặt đối diện với cạnh là đáy của lăng kính
Tiết diện vuông góc với cạnh đáy của lăng kính được gọi là tiết diện thẳng A1B1C1
Góc hợp bởi hai mặt lăng kính được gọi là góc chiết quang hay góc ở đỉnh của lăng kính
2.Đường đi của tia sáng qua lăng kính
a.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng
Lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng truyền qua nó thành nhiều chùm ánh sáng có màu khác nhau .đó là sự tán sắc ánh sáng
Đây là hiện tượng gì ? Em hãy mô tả hiện tượng này?
A
B
C
I
J
S
R
Nhận xét về đường đi của tia sáng qua lăng kính
Xét một lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí.chiếu tới mặt bên AB của lăng kính một tia sáng SI . Tia sáng này sẽ bị khúc xạ tại I và J khi đi qua các mặt bên ,và ló ra theo tia IR.
SI: tia tới , IR : tia khúc xạ , i:góc tới , i`: góc ló
b.Đường đi của tia sáng qua lăng kính
Nhận xét: Qua hai lần khúc xạ tia ló bị lệch về phía đáy so với tia tới
Góc giữa phương của tia tới và phương của tia ló gọi là góc lệch D
A
B
C
I
J
S
R
Góc lệch D là góc như thế nào?
3.Công thức của lăng kính
A
B
C
I
I2
R
S
D
áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
? sini=nsinr
? sini=nsinr
K
a.Xây dựng công thức lăng kính
áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại mặt bên AB?
áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng tại mặt bên AC?
Tương tự ta có:
nsinr`=sini`
A
B
C
I
J
R
S
M
K
A
Xét tam giác IKJ, ta có:
r+r`=A
xét tam giác IMJ ,ta có góc lệch:
D=MIJ+MJI=(i-r)+(i`-r`)
D=i+i`-(r+r`)=i+i`-A
D=i+i`-A
Ghi nhớ : các công thức của lăng kính
Sini = nsinr
Sini` = nsinr`
r+r` = A
D = i+i`-A
Trường hợp các góc nhỏ (<10?),ta coi các góc gần bằng sin của chúng,ta có:
i=nr , i`=nr` A=r+r`

i+i` = nr+nr` = n(r+r`)=nA
suy ra D= i+i`-A=(n-1)A
2.Trường hợp các góc nhỏ

S
4.Biến thiên của góc lệch theo góc tới
a.thí nghiệm
E
K0
Km
K
A
em có nhận xét gì về sự phụ thuộc của góc lệch theo góc tới?
Nhận xét:Khi góc tới thay đổi thì góc lệch cũng thay đổi và qua một giá trị cực tiểu
gãc lÖch D cã gi¸ trÞ cùc tiÓu Dmin khi gãc lã b»ng gãc tíi i=i’. Khi ®ã tia lã vµ tia tíi n»m ®èi xøng víi nhau qua ®­êng ph©n gi¸c cña gãc chiÕt quang
A
B
C
I
J
R
S
i
i’
r’
r
Dmin
b.Góc lệch cực tiểu
Từ các công thức lăng kính , ta có:
Khi D= Dm thì i=i` = im=
A
I1
I2
R
S
i1
i2
r2
r1
Dmin
B
C
Dm+A
2
A
2
và
r=r`=
Suy ra
Công thức này cho thấy Dmin chỉ phụ thuộc vào A và n.tính chất này là 1 đặc trưng quan trọng của lăng kính
5.Lăng kính phản xạ toàn phần
Đặt màn E đối diện với mặt huyền BC ,sẽ có hiện tượng gì?
a.Thí nghiệm:
Chiếu 1 chùm sáng song song tới vuông góc với mặt bên AB của 1 lăng kính ,có chiết suất n=1,5 ,tiết diện là một tam giác vuông cân.
đặt màn E đối diện với mặt bên AC,sẽ có hiện tượng gì?
Kết quả : thí nghiệm chứng tỏ tia sáng không ló ra ở mặt BC mà bị phản xạ toàn phần tại mặt này rồi ló ra ở mặt AC
b. Giải thích
Em nào có thể giải thích hiện tượng trên?
Tại AB : i=0? nên tia sáng đi thẳng vào lăng kính
Tại J : góc tới j=45?
Góc giới hạn igh với
sinigh= n2:n1=1:1,5=0,6667
Suy ra : igh=42?.vậy j > igh
Do đó tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J,tia phản xạ vuông góc với mặt bên AC nên ló thăng ra ngoài không khí
c.ứng dụng
Lăng kính phản xạ toàn phần có nhiều ứng dụng trong thực tế :
Lăng kính phản xạ có tác dụng như 1 gương phẳng.
Người ta dùng lăng kính phản xạ toàn phần trong các kính tiềm vọng ở các tàu ngầm để làm đổi phương truyền của tia sáng

kính tiềm vọng
Bài tập củng cố
Bài 1: chọn câu trả lời đúng: lăng kính có góc chiết quang A = 60, chiết suất n=1,44 góc lệch D có giá trị nào trong những giá trị sau đây ?
A. 300
B. 450
C. 600
D.900
đáp án bài 1
A
Bài 2 chọn câu trả lời đúng: lăng kính có góc chiết quang A =30,chiết suất n=1,44.đặt trong không khí .tia sáng tới mặt thứ nhất với góc tới bằng bao nhiêu ,nếu không có tia ló ra ngoài
A.i <150
B. i >150
C. i > 21047`
D.tất cả đều sai
đáp án bài 2
D
Bài tập sách giáo khoa
Về nhà làm bài tập từ bài 1 đến bài 7 SGK trang 233 và 234
Học bài cũ và đọc trước bài thấu kính mỏng
cảm ơn thầy giáo và các em