Bài giảng môn Vật lí Khối 11 - Bài 28: Lăng kính

Chµo mõng c¸c thÇy c« 
®Õn dù víi líp 11A5! 
CHƯƠNG VII: MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC 
Tiết 55 : LĂNG KÍNH 
I. Cấu tạo của lăng kính . 
II. Đường truyền của tia sáng 
qua lăng kính . 
III. Các công thức lăng kính . 
IV. Công dụng của 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 . 
Mặt bên 
Mặt bên 
Đáy 
Cạnh 
A 
C 
B 
Tiết 55: LĂNG KÍNH 
A 
C 
B 
- Về phương diện quang học một lăng kính được đặc trưng bởi : 
 + Góc chiết quang A. 
 + Chiết suất n. 
A 
C 
B 
n 
I. Cấu tạo của lăng kính 
Tiết 55: LĂNG KÍNH 
- Các phần tử của lăng kính gồm : Cạnh , đáy , hai mặt bên . 
Mặt bên 
Mặt bên 
Đáy 
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 sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau . 
I. Cấu tạo của lăng kính . 
Tiết 55: LĂNG KÍNH 
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính . 
I 
K 
H 
i 2 
r 2 
D 
r 1 
i 1 
J 
Nhận xét : 
- Khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính . 
- Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính . 
Xét đường truyền của tia sáng đơn sắc qua một lăng kính đặt trong không khí.Với giả thiết có tia ló ra bên ngoài ở mặt bên . 
S 
R 
A 
n 
B 
C 
III. Các công thức lăng kính . 
Xét đường truyền của tia sáng qua lăng kính với giả thiết có tia ló ra khỏi lăng kính như hình trên . 
Dựa vào ĐL khúc xạ ánh sáng và các định lí hình học chứng minh các công thức trên ? 
I 
K 
H 
i 2 
r 2 
D 
r 1 
A 
i 1 
J 
n 
III. Các công thức lăng kính . 
Xét đường truyền của tia sáng qua lăng kính với giả thiết có tia ló ra khỏi lăng kính như hình trên . 
Chú ý : Khi góc tới i và A nhỏ (<10 0 )thì các công thức này có thể viết : 
I 
K 
H 
i 2 
r 2 
D 
r 1 
A 
i 1 
J 
n 
Bài tập ví dụ : 
Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện là tam giác đều , chiết suất n= . Chiếu một tia sáng SI tới lăng kính với góc tới i 1 =60 0 .Tính i 2 và góc lệch D. 
I 
K 
H 
i 2 
r 2 
D 
r 1 
A 
i 1 
J 
Gải 
Áp dụng công thức của lăng kính : 
Mặt khác : A=r 1 +r 2 r 2 =A-r 1 r 2 =60 0 -30 0 r 2 =30 0 
Góc lệch : D=i 1 +i 2 -A D=60 0 +60 0 -60 0 D=60 0 
Mà 
IV. Công dụng của lăng kính . 
1, Máy quang phổ . 
Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ dùng lăng kính . 
Xác định được cấu tạo của nguồn sáng . 
2. Lăng kính phản xạ toàn phần . 
Cấu tạo : Là lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân . 
Ứng dụng:Để tạo ảnh thuận chiều trong ống nhòm , máy ảnh . Kính tiềm vọng ở các tàu ngầm . 
Khi thay đổi góc tới i 1 thì góc lệch D thay đổi và qua một giá trị cực tiểu ( góc lệch cực tiểu ) kí hiệu D m . 
Khi đó : i 1 =i 2 = i m 
I 
K 
i 2 
r 2 
D m 
r 1 
A 
i 1 
J 
Khi thay đổi góc tới i 1 thì góc lệch D thay đổi và qua một giá trị cực tiểu ( góc lệch cực tiểu ) kí hiệu D m . 
Khi đó : i 1 =i 2 = i m = 
Mở rộng 
Chú ý: Với mỗi lăng kính ( A,n ) xác định thì có một giá trị D m xác định . 
Xin chân thành cám ơn quý thầy cô giáo cùng các em HS !