Bài 28. Lăng kính

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO BẮC GIANG
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG YÊN DŨNG 1
GV: Nguyễn Đức Thái
LĂNG KÍNH
THẤU KÍNH
KÍNH LÚP
KÍNH HIỂN VI
KÍNH THIÊN VĂN
MẮT
CHƯƠNG VII
MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC

CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH
ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH
CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH

I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
A1
A2
C1
C2
B2
B1
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH
A1
A2
C1
C2
B2
B1
Ví dụ:
+ Mặt bên:
A1B1B2A2
A1C1C2A2
+ Mặt đáy:
B1C1C2B2
+ Cạnh: A1A2
Tiết diện
thẳng
A
C
B
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH
A1
A2
C1
C2
B2
B1
Tiết diện
thẳng
A
C
B
Mặt bên
Đáy
Mặt bên
+ Góc chiết quang A: góc nhị diện tạo bởi hai mặt bên.
+ Chiết suất n: là chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trường đặt lăng kính.
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH
SI: tia tới
JR: tia ló
i1: góc tới
i2: góc ló
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
M
K
sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)

Chứng minh
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)

Chú ý:
Với i1 và A nhỏ (< 10o):







i1 = n r1 (1’)
i2 = n r2 (2’)
A = r1 + r2 (3’)
D = A(n - 1) (4’)

Công thức lăng kính
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG
KÍNH

1. Lăng kính phản xạ toàn phần
A
B
C
A
B
C
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG
KÍNH

Thí nghiệm: Cho chùm tia sáng trắng đi
qua lăng kính.
I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG
KÍNH

2. Máy quang phổ
Máy quang phổ là thiết bị phân tích chùm sáng thành các thành phần đơn sắc.
Bộ phận chính là lăng kính.
Máy quang phổ
Giọt nước
Ánh sáng mặt trời
CỦNG CỐ
VỀ NHÀ
Nêu được cấu tạo của lăng kính
Nêu được đặc điểm của đường tryền của tia sáng qua lăng kính
Viết được các công thức lăng kính
Nêu được một số công dụng của lăng kính
Chứng minh công thức lăng kính số (4).
Chứng minh các công thức lăng kính trong trường hợp i1 và A nhỏ.
Làm bài tập ví dụ trang 177 (sgk).
Giải thích sự phản xạ toàn phần ở hình 28.7, trang 178 (sgk).
Làm bài tập 7, trang 179 (sgk).
BÀI TẬP
Bài tập 1
Có ba trường hợp tia sáng truyền qua lăng kính như hình vẽ, 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 trường hợp nào.
BÀI TẬP
Cho tia sáng đến mặt bên AB của lăng kính như hình vẽ. Tia ló đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây ?
A. 00.
B. 22,50
C. 450
D. 900
A
n
B
C
Bài tập 2
I
J
S
R
D
BÀI TẬP
Bài tập 3
A
B
C
I
J
R
r2
r1
D
Cho lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều. Chiết suất n=1,5. Góc tới của tia sáng tại mặt bên AB là i1 = 30o. Tính góc ló i2 và góc lệch D?
S
Bài tập 4
Với góc tới bằng bao nhiêu thì tia sáng bị phản xạ toàn phần tại mặt bên AC?
Giải
CC
BÀI TẬP
Bài tập 3
A
B
C
I
J
R
r2
r1
D
A = 60o, n=1,5. i1 = 30o. Tính: i2 , D?
S
Tacó: sin i1 = n sin r1
sin r1 = 1/3
r1 = 19,47o.
r2 = A – r1 = 40,53o.
sin i2 = nsin r2
= 0,975
i2 = 77,16o
D = i1 + i2 – A
= 47,16o = 47o 4’.

I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
(1) Định luật khúc xạ:
n1sin i1 = n2sin r1,
n1 = 1
n2 = n
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
(2) Tương tự :
n1sin r2 = n2sin i2
n1 = n; n2 = 1
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
(1)
(2)
sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)

I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
(3) Ta có: A = M (góc có cạnh tương ứng vuông góc).
Mặt khác: M = r1 + r2 (góc ngoài tam giác IJM)


A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
M
K
(3)
sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)

I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
(4) Tương tự D là góc ngoài tam giác KIJ:
D = (i1 – r1) + (i2 – r2)
D = (i1 + i2) - (r1 + r2)
A
B
C
I
J
R
r2
r1
S
D
M
K
(4)
sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2 (3)
D = i1 + i2 – A (4)

I- CẤU TẠO
LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG
THỨC LĂNG
KÍNH
IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG
KÍNH

n
A
B
C
i1
i2
i1 = 45o > igh
i2 = 45o > igh