Bài giảng Vật lí Khối 11 - Bài 28: Lăng kính (Bản chuẩn kiến thức)

Chúng ta đang quan sát hiện tượng g ì ? 
Laêng Kính 
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ 
Câu 1 : Phát biểu nào sau đây là sai về hiện tượng khúc xạ ? 
Là hiện tượng tia sáng bị đổi phương đột ngột khi truyền qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt . 
 Góc khúc xạ và góc tới tỉ lệ với nhau . 
C. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và bên kia pháp tuyến so với tia tới . 
D. Tia khúc xạ và tia tới ở trong hai môi trường khác nhau . 
Chúng ta đang quan sát hiện tượng g ì ? 
Câu 2 : Chọn câu trả lời đúng 
	 Một tia sáng truyền từ môi trường 1 ( chiết suất n 1 ) đến môi trường 2 ( chiết suất n 2 ) với n 1 >n 2 , i là góc tới , r là góc khúc xạ thì : 
 i > r 
 i< r 
 i = r 
 Cả ba đáp án đều sai . 
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ 
Câu 3 : Chiếu một tia sáng từ môi trường trong suốt có chiết suất n 1 đến môi trường có chiết suất n 2 . Góc tới là i, góc giới hạn phản xạ toàn phần i gh . Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần : 
 n 1 i gh 
 n 1 > n 2 và i > i gh 
 n 1 > n 2 và i < i gh 
 n 1 < n 2 và i < i gh 
KIỂM TRA KIẾN THỨC CŨ 
Chúng ta đang quan sát hiện tượng g ì ? 
Laêng 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 . 
A 
Mặt bên 
Mặt bên 
Đáy 
n 
Hãy chỉ ra các phần tử và thông số đặc trưng của lăng kính ? 
Về phương diện quang học , lăng kính được đặc trưng bởi : 
 Góc chiết quang A 
 Chiết suất n 
B 
A 
C 
1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng 
Chú ý 
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính 
 Chỉ xét sự truyền của một chùm tia sáng hẹp đơn sắc . 
Chỉ xét những tia sáng khi đi qua lăng kính nằm trong cùng một tiết diện thẳng . 
 Khảo sát lăng kính đặt trong môi trường không khí . 
A 
B 
C 
I 
J 
S 
i 1 
R 
Xét một lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí . Chiếu một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI đến mặt bên của lăng kính 
SI: tia tới ; JR: tia ló 
i 1 : góc tới ; i 2 : góc ló 
Như vậy , khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy lăng kính hơn so với tia tới . 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính 
A 
B 
C 
I 
I 2 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
R 
Góc tạo bởi tia tới và tia ló gọi là góc lệch D của tia sang khi truyền qua lăng kính . 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
A 
B 
C 
I 1 
J 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
M 
sin i 1 = nsin r 1 
sin i 2 = nsin r 2 
A = r 1 + r 2 
D = i 1 + i 2 - A 
R 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
A 
B 
C 
I 1 
J 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
M 
R 
 Theo định luật khúc xạ ánh sáng : 
=> sin i 1 = nsin r 1 
n 1 sin i 1 = n 2 sin r 1 
( Với n 1 = 1; n 2 = n) 
Tương tự : 
=> sin i 2 = nsin r 2 
n 1 sin r 2 = n 2 sin i 2 
( Với n 1 = n; n 2 = 1) 
sin i 1 = nsin r 1 
sin i 2 = nsin r 2 
A = r 1 + r 2 
D = i 1 + i 2 - A 
 Có : A = M ( góc có cạnh tương ứng vuông góc ) 
Mà : M = r 1 + r 2 ( góc ngoài tam giác IJM) 
 A = r 1 + r 2 
Tương tự : 
D = (i 1 – r 1 ) + (i 2 – r 2 ) 
D = (i 1 + i 2 ) - (r 1 + r 2 ) 
=> D = i 1 + i 2 - A 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
B 
C 
I 
J 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
M 
A 
R 
sin i 1 = nsin r 1 
sin i 2 = nsin r 2 
A = r 1 + r 2 
D = i 1 + i 2 - A 
sin i 1 = nsin r 1 
sin i 2 = nsin r 2 
A = r 1 + r 2 
D = i 1 + i 2 - A 
Ghi Nhớ 
Trường hợp đặc biệt khi góc 
 i 1 và A nhỏ (<10 0 ) 
i 1 < 10 0 ; A <10 0 
i 1 = nr 1 
i 2 = nr 2 
A = r 1 + r 2 
D = (n - 1)A 
Ghi nhớ 
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 
Máy quang phổ 
1. 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 . 
2. Lăng kính phản xạ toàn phần 
2. Lăng kính phản xạ toàn phần 
n 
Cho n = 1,5. Hãy giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính ? 
Chùm tia tới song song đi vào lăng kính vuông góc mặt đáy BC nên đi thẳng tới gặp mặt bên AB với góc tới 
tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 1 rồi tới gặp mặt bên AC với góc tới 
tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 2 rồi đi vuông góc với mặt đáy BC ra ngoài . 
A 
B 
C 
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 
LĂNG KÍNH 
Bài 28 : 
BÀI TẬP VẬN DỤNG 
A 
B 
C 
I 
J 
45 0 
45 0 
30 0 
30 0 
n 
Tiết diện của lăng kính là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sang nằm trong tiết diện thẳng , tới AB với góc tới i 1 = 45 0 . Xác định đường truyền của tia sáng ? 
Một lăng kính thủy tinh chiết suất 
2 
n = 1,41 »