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

GIÁO ÁN ĐIỆN TỬ 
TRƯỜNG THPT BUÔN MA THUỘT 
TỔ VẬT LÍ 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 1 : Phát biểu nào sau đây là Sai . 
A.Hiện tượng khúcxạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng bị đổi phương đột ngột khi truyền qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt 
B. Góc khúc xạ và góc tới tỉ lệ với nhau 
C. Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và ở về phía bên kia pháp tuyến so với tia tới 
D. Tia khúc xạ và tia tới ở trong hai môi trường khác nhau 
Đáp án câu 1 
B 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 2 : Chọn câu trả lời đúng : Trong hiện tượng khúc xạ 
A. Nếu môi trường 1 chiết quang kém môi trường 2 thì v 2 <v 1 
B. Nếu môi trường 1 chiết quang kém môi trường 2 thì v 1 <v 2 
C. Nếu môi trường khúc xạ chiết quang hơn môi trường tới thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới 
D.Câu A và C đều đúng 
Đáp án câu 2 
A 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 3 :Chiếu một tia sáng từ môi trường trong suôt có chiết suất n 1 đến môi trường trong suốt có chiết suất có chiết suất n 2 , góc tới là i 1 , góc giới hạn phản xạ toàn phần là i gh . Điều kiện để có tia sáng phản xạ toàn phần là 
A. n 1 > n 2 và i < i gh 
B. n 1 > n 2 và i > i gh 
C. n 1 < n 2 và i < i gh 
D. n 1 i gh 
Đáp án câu 3 
B 
Kiểm tra bài cũ 
Câu 4 : Chọn kết luận Sai . 
A. Chiết suất tỉ đối của môi trường trong suốt này đối với môi trường trong suốt kia có thể lớn hơn 1 hay nhỏ hơn 1 
B. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt luôn lớn hơn 1 
C. Khi ánh sáng đi từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì độ sáng tia khúc xạ tăng dần còn độ sáng tia phản xạ giảm dần 
D. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt cho biết vận tốc ánh sáng truyền trong môi trường đó nhỏ hơn trong chân không bao nhiêu lần 
Đáp án câu 4 
C 
LĂNG KÍNH 
1. Các định nghĩa 
Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ đứngcó tiết diện thẳng là một tam giác 
A 
B 
C 
B 1 
C 1 
A 1 
A ’ 
C ’ 
B ’ 
1. Các định nghĩa 
Hai mặt được mài phẳng và nhẵn được gọi là hai mặt bên (ABB’A’ và ACC’A’), mặt còn lại (BCC’B’ ) có thể không dùng đến , có khi mài nhám hoặc bôi đen gọi là mặt đáy 
B 
C 
B 1 
C 1 
A 1 
A ’ 
C ’ 
A 
B ’ 
1. Các định nghĩa 
B 
C 
B 1 
C 1 
A 1 
A ’ 
C ’ 
A 
B ’ 
Góc nhị diện giữa hai mặt bên gọi là góc chiết quang (A) 
Giao tuyến của hai mặt bên gọi là cạnh của lăng kính(AA ’ ) 
Tiết diện vuông góc với cạnh của lăng kính gọi là tiết diện thẳng(A 1 B 1 C 1 ) 
1. Các định nghĩa 
Chỉ xét những tia sáng khi đi qua lăng kính nằm trong cùng một tiết diện thẳng 
gọi là chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trường đặt lăng kính 
A 
B 
C 
n 2 
n 1 
2. Đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính - Góc lệch 
Xét đường đi của một tia sáng đơn sắc qua lăng kính có n >1và tia tới đi từ đáy lên , ta thấy sau hai lần khúc xạ tia ló bị lệch về phía đáy 
Góc giữa phương của tia tới và phương của tia ló gọi là góc lệch 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
R 
Nhận xét về đường đi của tia sáng qua lăng kính ? 
Góc lệch là góc á nào ? 
3.Công thức lăng kính 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
Aùp dụng định luật khúc xạ ánh sáng , ta có : 
sin i 1 
sin r 1 
= n 
 sin i 1 = nsin r 1 
Tương tự : 
sin r 2 
sini 2 
= 
1 
n 
 sin i 2 = nsin r 2 
M 
3.Công thức lăng kính 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
D 
r 1 
r 2 
M 
Ta có : A = M ( góc có cạnh tương ứng vuông góc ) 
 
A = r 1 + r 2 
mà M = r 1 + r 2 ( góc ngoài của tam giác I 1 MI 2 ) 
Tuơng tự D =( i 1 – r 1 ) + (i 2 – r 2 ) 
 D = (i 1 + i 2 ) – ( r 1 + r 2 ) 
 suy ra D = i 1 + i 2 - A 
3.Công thức lăng kính 
Ghi nhớ : Các côngthức lăng kính 
sin i 1 = nsin r 1 
sin i 2 = nsin r 2 
A = r 1 + r 2 
D = i 1 + i 2 - A 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
r 2 
r 1 
D 
3.Công thức lăng kính 
Trường hợp i 1 nhỏ và A nhỏ coi các góc gần bằng sin của chúng , ta có các công thức gần đúng 
	i 1 = nr 1 , i 2 = nr 2 
 i 1 + i 2 = nr 1 +nr 2 = n(r 1 + r 2 ) = nA 
	 suy ra D = i 1 + i 2 – A hay D = A(n – 1) 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
r 2 
r 1 
D 
S 
D 
D min 
a.Thí nghiệm : 
E 
K 0 
K m 
K 
A 
4.Góc lệch cực tiểu 
4.Góc lệch cực tiểu 
b.Kết luận : Lí thuyết và thực nghiệm chứng tỏ : Góc lệch D có giá trị cực tiểu D min khi góc ló bằng góc tới (i 1 = i 2 ). Khi đó , tia ló và tia tới nằm đối xứng với nhau qua đường phân giác của góc chiết quang 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
r 2 
r 1 
D 
4.Góc lệch cực tiểu 
Từ các công thức lăng kính , ta có : 
Khi D min thì i 2 = i 1 = và r 1 = r 2 = 
A 
B 
C 
I 1 
I 2 
R 
S 
i 1 
i 2 
r 2 
r 1 
D min 
4.Góc lệch cực tiểu 
 Suy ra 
Công thức này cho thấy D min chỉ phụ thuộc vào A và n.Tính chất này là một đặc trưng quan trọng của lăng kính 
Đo được D min và A , từ trên ta sẽ tính được n là nguyên tắc đo chiết suất các chất rắn và chất lỏng bằng giác kế 
Bài tập củng cố 
Bài 1 : Chọn câu trả lời đúng : Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0 , Chiết suất n = . Góc lệch D đạt giá trị cực tiểu khi gocù tới i 1 có giá trị 
A. 45 0 
B. 30 0 
C. 60 0 
D.90 0 
Đáp án bài 1 
A 
Bài tập củng cố 
Bài 2 : Chọn câu trả lời đúng : Lăng kính có góc chiết quang A = 60 0 , Chiết suất n = ở trong không khí . Tia sáng tới mặt thứ nhất với góc tới i . Không có tia ló ở mặt thứ hai khi 
A.i <15 0 
B. i >15 0 
C. i > 21 0 47’ 
D.Tất cả đều sai 
Đáp án bài2 
D 
Bài tập sách giáo khoa 
Bài 3/132 
Cho một lăng kính có góc chiết quang A =60 0 và chiết suất n = . Chiếu một tia sáng nằm trong một tiết diện thẳng của lăng kính , vào mặt bên của lăng kính dưới góc tới i 1 = 45 0 . 
a.Tính góc lệch của tia sáng 
b.Nếu ta tăng hay giảm góc tới một vài độ thì góc lệch sẽ thay đổi như thế nào ? 
Bài tập sách giáo khoa 
Bài 4/132 
Cho một lăng kính có chiết suất n = và có tiết diện thẳng là một tam giác đều.Chiếu một tia sáng nằm trong một tiết diện thẳng của lăng kính , vào mặt bên của nó . 
a.Tính góc tới và góc lệch của tia sáng ứng với trường hợp góc lệch là cực tiểu 
b.Vẽ tiếp đường đi của tia sáng trong trường hợp tia tới vuông góc với mặt bên của lăng kính 
Bài tập sách giáo khoa 
Bài 5/132 
Cho một lăng kính có dạng nêm , góc chiết quang là 6 0 . ( coi là góc nhỏ ) và chiết suất là n = 1,6.Chiếu một tia sáng vào mặt bên dưới góc tới rất nhỏ . Tìm biểu thức và tính giá trị của góc lệch của tia ló