Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 28: Lăng kính - Trần Đăng Chiến
CẤU TẠO LĂNG KÍNH
ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH
CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH
Định nghĩa : Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa ),được giới hạn bởi 2 mặt phẳng không song song(thường có dạng lăng trụ tam giác.)
Chú ý
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.
Chiếu chùm tia tới mặt bên của lăng kính hướng từ đáy lên
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 28: Lăng kính - Trần Đăng Chiến, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút TẢI VỀ ở trên
NH 1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng LĂNG KÍNH Bài 28 : A P B Nguồn sáng trắng Tấm chắn khe sáng Lăng kính 4/25/2022 8:20:55 PM 12 Trần Đăng Chiến Lăng kính có tác dụng gì đối với ánh sáng trắng ? Chú ý I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH 2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính B C n A 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. Chiếu chùm tia tới mặt bên của lăng kính hướng từ đáy lên LĂNG KÍNH Bài 28 : 4/25/2022 8:20:55 PM 13 Trần Đăng Chiến I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH A B C I J S i 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: góc tới; i’: góc ló Như vậy, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy hơn so với tia t ới n r’ r i’ LĂNG KÍNH Bài 28 : Hãy vẽ tiếp đường đi của tia sáng (giả sử rằng tại AC xảy ra hiện tượng khúc xạ) 4/25/2022 8:20:55 PM 14 Trần Đăng Chiến I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH A B C I I 2 S i i’ D r r’ R Góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính là góc hợp bởi giữa tia tới và tia ló. LĂNG KÍNH Bài 28 : 2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính 4/25/2022 8:20:55 PM 15 Trần Đăng Chiến I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH A B C I 1 J S i i’ D r r’ M R LĂNG KÍNH Bài 28 : sin i 1 = nsin r 1 sin i 2 = nsin r 2 A = r 1 + r 2 D = i 1 + i 2 - A 4/25/2022 8:20:55 PM 16 Trần Đăng Chiến I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH sin i = nsin r sin i’ = nsin r’ A = r + r’ D = i + i’ - A Ghi nhí i < 10 0 ; A <10 0 i = nr i’ = nr’ A = r + r’ D = (n - 1)A Ghi nhí LĂNG KÍNH Bài 28 : Khi A, i nhỏ 4/25/2022 8:20:55 PM 17 Trần Đăng Chiến Nhóm 1: CM công thức. sin i = nsin r, A = r + r’ Nhóm 2: CM công thức. sin i’ = nsin r’, D = i + i’ – A Nhóm 3: CM công thức. i = nr, A = r + r’ Nhóm 4: CM công thức. i = nr’, D = (n - 1)A I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH A B C I J S i i’ D r r’ M R - Theo định luật khúc xạ ánh sáng : => sin i = nsin r n 1 sin i = n 2 sin r (Với n 1 = 1; n 2 = n) Tương tự : => sin i’ = nsin r’ n 1 sin r’ = n 2 sin i’ (Với n 1 = n; n 2 = 1) LĂNG KÍNH Bài 28 : 4/25/2022 8:20:55 PM 18 Trần Đăng Chiến Có: A = M (góc có cạnh tương ứng vuông góc) Mà: M = r+ r’ (góc ngoài tam giác IJM) A = r + r’ Tương tự: D = (i – r) + (i’ – r’) D = (i + i’) + (r + r’) => D = i + i’ - A I- CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH B C I J S i i’ D r r’ M A R LĂNG KÍNH Bài 28 : 4/25/2022 8:20:55 PM 19 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM Trần Đăng Chiến 20 Khi A<10 0 ; i<10 0 thì theo công thức gần đúng trong toán học thì sini ~i; sinr ~ r vậy sini = nsinr thì i = n r tương tự i’ = n r’ A=r+r’ vậy D = i+i’-A =nr+nr’-A = n(r+r’) –A = nA -A D=( n-1)A D Dm E K 0 K A LĂNG KÍNH Bài 28 : I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI Thí nghiệm: Cho 1 chùm sáng hẹp song song đi qua đỉnh của Lăng kính như trên hình vẽ phần chùm tia không đi qua lăng kính cho vệt sáng K o trên màn E.Phần chùm đi qua Lăng kính bị lệch đi một góc là D cho trên màn E 1 vệt sáng K 4/25/2022 8:20:55 PM 21 Trần Đăng Chiến BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI Nhận xét:Khi góc tới thay đổi thì góc lệch D cũng thay đổi và qua 1 giá trị cực tiểu(gọi là góc lệch cực tiểu)kí hiệu là D m. Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu qua nhiều thí nghiệm người ta thấy rằngtia sáng sẽ đối xứng qua mặt phân giác góc A LĂNG KÍNH Bài 28 : I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH B C A I i r J i’ r’ D m S R 4/25/2022 8:20:55 PM 22 Trần Đăng Chiến BIẾN THIÊN CỦA GÓC LỆCH THEO GÓC TỚI Khi D=D m thì i=i m =i’ Khi đó r=r’=A/2 Suy ra D m =2i m -A Hay LĂNG KÍNH Bài 28 : I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH B C A I i r J i’ r’ D m S R 4/25/2022 8:20:55 PM 23 Trần Đăng Chiến I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Máy quang phổ 1. Máy quang phổ Bộ phận chính của máy quang phổ là lăng kính. Máy quang phổ là thiết bị phân tích chùm sáng thành các thành phần đơn sắc. LĂNG KÍNH Bài 28 : IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 4/25/2022 8:20:55 PM 24 Trần Đăng Chiến LĂNG KÍNH Bài 28 : I-CẤU TẠO LĂNG KÍNH II- ĐƯỜNG ĐI CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 2. Lăng kính phản xạ toàn phần 4/25/2022 8:20:55 PM 25 Trần Đăng Chiến 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 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 LĂNG KÍNH Bài 28 : 4/25/2022 8:20:55 PM 26 Trần Đăng Chiến 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 : 4/25/2022 8:20:55 PM 27 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM 28 Trần Đăng Chiến 41 0 I. Cấu tạo của lăng kính Định nghĩa Các đặc trưng về phương diện quang học II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng Đường đi của tia sáng đơn sắc qua lăng kính III. Công thức về lăng kính: IV. Công dụng của lăng kính -Máy quang phổ - Lăng kính phản xạ toàn phần sin i 1 = nsin r 1 sin i 2 = nsin r 2 A = r 1 + r 2 D = i 1 + i 2 - A CỦNG CỐ 4/25/2022 8:20:55 PM 29 Trần Đăng Chiến 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 . Tính góc lệch ? Bài tập 1: Một lăng kính thủy tinh chiết suất 2 n = 1,41 » 4/25/2022 8:20:55 PM 30 Trần Đăng Chiến D=i 1 +i 2 -A = 30 0 n Bài tập 2 : Cho tia sáng đến cạnh bên AB của lăng kính phản xạ toàn phần. Tia ló truyền sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây ? 0 0 . 22,5 0 45 0 90 0 B C A BÀI TẬP VẬN DỤNG D 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 4/25/2022 8:20:55 PM 31 Trần Đăng Chiến 1 2 BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập 3 : Cho các trường hợp tia sáng truyền qua lăng kính, trường hợp nào lăng kính không làm lệch tia ló về phía đáy ? A. Trường hợp 1. B. Trường hợp 2 và 3. C. Trường hợp 1,2 và 3. D. Không trường hợp nào. 3 10 09 08 07 06 05 04 03 02 01 00 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 4/25/2022 8:20:55 PM 32 Trần Đăng Chiến 1. Trả lời các câu hỏi và bài tập SGK VỀ NHÀ 3. Tại sao ánh sáng trắng đi qua lăng kính lại bị tách thành một chùm tia ? 2. Tìm hiểu kĩ hơn về cầu vòng ... 4. Đọc và tìm hiểu trước Bài 29. thấu kính 4/25/2022 8:20:55 PM 33 Trần Đăng Chiến CÁC THẦY CÔ VÀ CÁC BẠN ĐỒNG NGHIỆP ĐÃ GIÚP TÔI HOÀN THÀNH BÀI DẠY NÀY. XIN TRÂN THÀNH CẢM ƠN !!! CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH ĐÃ THAM GIA HỘI GIẢNG. 4/25/2022 8:20:55 PM 34 Trần Đăng Chiến LĂNG KÍNH Bài 28 : 4/25/2022 8:20:55 PM 35 Trần Đăng Chiến HIEÄN TÖÔÏNG TAÙN SAÉC AÙNH SAÙNG A P B Đỏ Nguồn sáng trắng Tấm chắn khe sáng Lăng kính Màn Tấm lọc đỏ 4/25/2022 8:20:55 PM 36 Trần Đăng Chiến HIEÄN TÖÔÏNG TAÙN SAÉC AÙNH SAÙNG A P B Xanh Nguồn sáng trắng Tấm chắn khe sáng Lăng kính Màn Tấm lọc xanh 4/25/2022 8:20:55 PM 37 Trần Đăng Chiến HIEÄN TÖÔÏNG TAÙN SAÉC AÙNH SAÙNG A P B V àng Nguồn sáng trắng Tấm chắn khe sáng Lăng kính Màn Tấm lọc màu vàng 4/25/2022 8:20:55 PM 38 Trần Đăng Chiến Lăng kính 4/25/2022 8:20:55 PM 39 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM 40 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM 41 Trần Đăng Chiến C J J L L 1 L 2 F S P CẤU TẠO MÁY QUANG PHỔ Ống chuẩn trực Lăng kính Quang phổ của nguồn J Buồng ảnh 4/25/2022 8:20:55 PM 42 Trần Đăng Chiến Lăng kính 4/25/2022 8:20:55 PM 43 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM 44 Trần Đăng Chiến I J K S R B C A 4/25/2022 8:20:55 PM 45 Trần Đăng Chiến S I J K B C A 4/25/2022 8:20:55 PM 46 Trần Đăng Chiến 4/25/2022 8:20:55 PM Trần Đăng Chiến 47 I J K S R B C A S I J K B C A B C n 2 n 1 A Hãy nhận xét về đường đi của tia ló so với tia tới trong các trường hợp trên?
File đính kèm:
bai_giang_vat_li_lop_11_bai_28_lang_kinh_tran_dang_chien.ppt
