Bài 47. Lăng kính

Lăng kính là một khối trong suốt, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song.
Các yếu tố của lăng kính
+Hai mặt phẳng giới hạn trên được gọi là mặt bên cuả lăng kính.
+Cạnh của lăng kính : Giao tuyến của hai mặt bên
+Đáy của lăng kính: mặt phẳng đối diện với cạnh.
+Mặt phẳng tiết diện chính: mặt phẳng bất kì vuông góc với cạnh thông thường lăng kính là một khối lăng trụ có tiết diện là một tam giác.
+Â : góc chiết quang hay góc ở đỉnh của lăng kính( góc hợp bởi hai mặt lăng kính)
I. Cấu tạo lăng kính
Hình ảnh
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
Hình ảnh
LĂNG KÍNH
Hình ảnh
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
Thí nghiệm
-Chiếu một tia sáng đơn sắc SI tới mặt bên AB của lăng kính có chiết suất n > 1 đặt trong không khí.
Hiện tượng:Tia sáng này sẽ bị khúc xạ tại I và J khi đi qua các mặt bên, và ló ra theo tia JR. Đường đi của tia sáng SIJR nằm trong mặt phẳng tiết diện chính BAC.
B
C
A
Cách vẽ
LĂNG KÍNH
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xa toàn phần
Củng cố
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
Ta gọi:
i : Góc tới của tia sáng đi tới lăng kính.
i’ : Góc ló của tia sáng đi qua lăng kính.
r : Góc khúc xạ tại I của tia sáng đi trong lăng kính.
r’ : Góc tới tại J của tia sáng đi trong lăng kính.
n : Chiết suất tỉ đối của lăng kính đối với môi trường.
Định luật khúc xạ cho ta
Xét tam giác IJK, ta có góc lệch:
D = MIÂJ + MJÂI
= (i – r) + (i’ – r’’)
= i + i’ – (r + r’)
Mà r + r’ = A
(Xét tam giác IKJ)
 D = i + i’ – A
Nếu là góc nhỏ:
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
Thí nghiệm
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Nhận xét
Cho một chùm tia sáng hẹp song song đi qua đỉnh của lăng kính như trên hình vẽ. Phần chùm tia không đi qua lăng kính cho một vệt sáng Ko trên màn E. Phần chùm tia đi qua lăng kính , bị lệch đi một góc là D, cho trên màn e một vẹt sáng K.
Hình ảnh
LĂNG KÍNH
Gọi im : góc tới ứng với độ lệch cực tiểu
Dm : góc lệch cực tiểu.
Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu thì i’ = i = im
Và r’ = r = 1/2A (góc có cạnh tương ứng vuông góc)
Vậy D = 2i – A hay
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
Thí nghiệm
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Nhận xét
Khi góc tới thay đổi thì góc lệch cũng thay đổi và qua một giá trị cực tiểu (gọi là góc lệch cực tiểu), kí hiệu là Dm.
Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, đường đi tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh A.
Công thức lăng kính khi tia sáng có góc lệch cực tiểu:
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
3. Ứng dụng
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Giải thích
1. Thí nghiệm
Chiếu một chùm tia sáng song song, đơn sắc tới vuông góc với mặt bên AB của một lăng kính bằng thuỷ tinh được đặt trong không khí , có chiết suất n = 1.5 , tiết diện chính là một tam giác vuông cân.
C
B
A
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
3. Ứng dụng
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Giải thích
1. Thí nghiệm
Tại mặt AB, góc tới i = Oo nên tia sáng đi thẳng vào lăng kính, Tới mặt huyền tai J với góc tới là j = 45o. Góc tới giới hạn trong trường hợp này là  = 42o  j > 
Do đó tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J. Tia phản xạ vuông góc với mặt góc vuôngAC nên ló thẳng ra ngoài không khí.
C
B
A
Giải thích tương tự khi chiếu chùm tia tới vuông góc với mặt huyền BC và song song với nhau.
 Xuất hiện chùm tia phản xạ toàn phần tại hai mặt BA và CA của góc vuông và ló ra khỏi mặt huyền BC
B
C
A
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
3. Ứng dụng
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Giải thích
1. Thí nghiệm
*Lăng kính phản xạ toàn phần có tác dụng như một gương phẳng
→ Làm ống nhòm, kính tiềm vọng…
Hình ảnh
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
1. Chọn câu đúng khi nói về chiết suất n của lăng kính:
A. Luôn lớn hơn 1.
B.Là chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trườngtrong đó đặt lăng kính.
C. Không phụ thuộc màu sắc tia sáng
D. Là chiết suất tỉ đối cùa chất làm lăng kính đối với chân không
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
2. Góc lệch cực tiểu D của lăng kính phụ thuộc vào những yếu tố nào trong những yếu tố sau đây.
A. Góc tới i1.
B. Góc chiết quang Â
C. Chiết suất n của lăng kính.
D. Cả A và B đều đúng
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
3. Chiếu một chùm sáng song song tới lăng kính. Cho góc tới i1 tăng dần từ giá trị nhỏ nhất thì:
A. Góc lệch D tăng theo i
B. Góc lệch D giảm dần
C. Góc lệch D tăng tới một giá trị xác định rồi giảm dần.
D. Góc lệch D giảm tới một giá trị xác định rồi tăng dần
LĂNG KÍNH
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Nhân Hào – Ngọc Hạnh – Mỹ Hương.
I. Cấu tạo lăng kính
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
III. Các công thức lăng kính
IV. Biến thiên của góc lệch theo góc tới
V. Lăng kính phản xã toàn phần
Củng cố
4. Phát biểu nào sau đây không chính xác?
*Chiếu một chùm tia sáng vào một mặt bên của một lăng kính ở trong không khí:
A. Góc khúc xạ r bé hơn góc tới i.
B. Góc tới r’ tại mặt bên thứ hai bé hơn góc ló i’.
C. Luôn luôn có chùm tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai.
D. Chùm tia sáng bị lệch đi khi qua lăng kính
LĂNG KÍNH
Một số hình ảnh
Biểu đồ đường ngầm lăng kính góc vuông
Sự đảo ảnh và lộn ngược ảnh bởi lăng kính góc vuông
Sự quay ảnh, lệch ảnh và dịch chuyển ảnh bởi các lăng kính phổ biến
Đường đi tia sáng qua lăng kính phân cực
Hệ Abbe-Koenig (đổi hướng 3 lần)
Hệ lăng kính lật hình Porro bao gồm 2 lăng kính Porro được bố trí như hình vẽ
Hệ Schmidt-Pechan (đổi hướng 5 lần)
Nếu một tia sáng đi vào trong một lăng kính, với góc lăng kính hợp lý, nó sẽ tạo ra kết quả là một quang phổ
Ống quan sát kính hiển vi với lăng kính và bộ tách chùm
Đây là một hình ảnh mô tả khá rõ cách lắp đặt hệ lăng kính Roof và cả Porro trong ống nhòm
Đặc trưng của các loại ống nhòm sử dụng hệ lăng kính Porro là thân ống gấp khúc
Ống nhòm sử dụng hệ lăng kính Roof có thân ống thẳng và nhỏ hơn nhiều
i
B
A
C
Cạnh
ABC là tiết diện chính của lăng kính
Góc chiết quang
back
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Tại I: Vẽ tia tới SI hợp với pháp tuyến của mặt phân cách AB một góc i.
Vì sin i = n sin r  Tính được góc khúc xạ r  Vẽ tia khúc xạ IJ lệch về phía đáy BC của lăng kính
B
C
A
back
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
Cách vẽ:
Tại J: dựng pháp tuyến thu được góc r’ (có thể tính bằng công thức).
Vì n sin r’ = sini’ Tính được góc i’ Vẽ tia ló IR lai lệch thêm vế phía đáy BC của lăng kính.
D
Dm
E
K0
K
A
back
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
back
Vật lý 11 – Phần II: Quang hình học – Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang – Bài 47: lăng kính
BẠN TUYỆT LẮM!!! HOÀN TOÀN CHÍNH XÁC
Làm lại
TIẾC QUÁ!!! SAI MẤT RỒI
oOo BÀI HỌC KẾT THÚC oOo