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

Chào mừng thầy cô đến dự tiết học cùng lớp 11D! 
KIỂM TRA BÀI CŨ 
Viết biểu thức định luật khúc xạ ánh sáng ? 
1. 
Sini/sinr =n 2 /n 1 
2. 
Điều kiện xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần là gì ? 
- Ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém 
-i> igh và sini gh =n 2 /n 1 
CHƯƠNG VII 
MẮT 
CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC 
Bài 47. 
LĂNG KÍNH 
1.Cấu tạo lăng kính 
Định nghĩa : Lăng kính là một khối trong suốt , đồng chất , giới hạn bởi hai hai mặt phẳng không song song . 
 Hai mặt phẳng giới hạn được gọi là 2 mặt bên . 
 Giao tuyến của 2 mặt bên là cạnh của lăng kính . 
 Mặt đối diện với cạnh là đáy của lăng kính . 
 Một mặt phẳng bất kì (ABC) vuông góc với cạnh được gọi là mặt phẳng tiết diện chính . 
 Góc A hợp bởi 2 mặt bên là góc chiết quang ( góc ở đỉnh ). 
2.Đường đi của tia sáng qua lăng kính 
Xét lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí.( chỉ xét tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện chính . 
Chiếu tới mặt bên AB của lăng kính 1 tia sáng đơn sắc SI 
Đường đi của tia sáng qua lăng kính như thế nào ? 
I 
A 
B 
C 
S 
A 
B 
C 
B 
C 
i 
r 
J 
i’ 
r’ 
I 
S 
A 
Đường đi tia sáng : 
D 
R 
 Góc i : góc tới 
 Góc i’ : góc ló 
 Góc r : góc khúc xạ tại mặt bên (1) 
 Góc r’ : góc tới tại mặt bên (2) 
 n : chiết suất tỉ đối của lăng kính và môi trường 
Góc D hợp bởi tia tới SI và tia ló JR : góc lệch 
3.Các công thức lăng kính 
A 
B 
C 
A 
D 
I 
J 
i 
i’ 
r 
r’ 
S 
Sini = nsinr (1) 
Sini ’=nsinr’(2) 
A= r+r ’ (3) 
D= i+i ’-A (4) 
* Trường hợp tổng quát 
* Khi các góc nhỏ (<10 0 ) 
 i = nr (1’) 
 i’ = nr’ (2’) 
 A= r+r ’ (3’) 
 D = (n-1)A (4’) 
4. Biến thiên của góc lệch theo góc tới : 
D 
D m 
E 
K 0 
K 
A 
K m 
a) Thí nghiệm : 
Hãy quan sát thí nghiệm !!! 
b) Nhận xét : 
Khi góc tới thay đổi thì góc lệch cũng thay đổi và qua một giá trị cực tiểu ( góc lệch cực tiểu : D m ) 
 Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu , đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh A 
B 
C 
A 
I 
i 
r 
J 
i’ 
r’ 
D m 
S 
i 
Công thức lăng kính ứng trường hợp góc lệch cực tiểu 
i=i’= i m 
r=r’=A/2 
D m =2i m -A hay i m =(D m +A)/2 
sin(D m +A)/2=nsinA/2 
5.Lăng kính phản xạ toàn phần 
a.Thí nghiệm 
Chiếu một chùm sáng song song tới vuông góc với mặt bên AB của lăng kính bằng thủy tinh chiết suất n=1,5,tiết diện chính là tam giác vuông cân . Lăng kính đặt trong không khí 
C 
B 
A 
R 
J 
S 
Tia sáng không ló ra ở mặt BC mà bị phản xạ toàn phần tại đó rồi ló ra mặt AC 
Từ kết quả thí nghiệm , em có nhận xét gì ? 
b.Giải thích 
- Tại AB góc tới bằng 
0 0 , nên tia sáng đi thẳng 
- Góc tới tại mặt BC i=45 0 
- Góc giới hạn phản xạ toàn phần 
sini gh =n 2 /n 1 =1/1,5=0,667. 
i gh =42 0. 
-i> i gh .Tại J xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần 
Góc SIR=90 0. Tia JR ló thẳng ra ngoài không khí 
- 
C 
B 
A 
J 
 45 o 
S 
R 
C 
B 
A 
J 
 45 o 
S 
R 
B 
C 
A 
C 
B 
A 
S 
J 
45 o 
B 
C 
A 
R 
Lưu ý tính thận nghịch của chiều truyền ánh sáng 
c.Ứng dụng 
- Dùng trong kính tiềm vọng ở tàu ngầm 
- Ồng nhòm 
CỦNG CỐ 
Kiến thức cần nhớ : 
1.Định nghĩa lăng kính.Các bộ phận của lăng kính 
2.Công thức tổng quát của lăng kính 
3.Các công thức lăng kính ứng trường hợp góc nhỏ 
4.Các công thức lăng kính ứng góc lệch cực tiểu 
5.Lăng kính phản xạ toàn phần và ứng dụng 
Phát biểu nào sau đây là không chính xác 
Chiếu một chùm tia sáng vào một mặt bên của 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 hon góc ló I’ 
C.Luôn luôn có chùm tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai 
D.Chùm tia sáng bị lệch khi đi qua lăng kính 
Đáp án C 
Bài tập : 
Giải bài tập sau : 
 Một lăng kính thuỷ tinh có chiết suất n=1,41  . Tiết diện thẳng của lăng kính là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện , tới AB với góc tới i 1 = 45 o . Xác định góc ló i 2 . 
Tóm tắt 
Giải 
Cảm ơn thầy cô và các em đã theo dõi!