Bài giảng Vật lí Lớp 11 - Bài 28: Lăng kính - Trường THPT Yên Dũng 1

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO BẮC GIANG 
TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG YÊN DŨNG 1 
CHÀO MỪNG QUÝ THẦY - CÔ GIÁO ĐẾN DỰ GIỜ 
GV: Nguyễn Đức Thái 
LĂNG KÍNH 
THẤU KÍNH 
KÍNH LÚP 
KÍNH HIỂN VI 
KÍNH THIÊN VĂN 
MẮT 
CHƯƠNG VII 
MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC 
CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH 
ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH 
CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG 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 1 
A 2 
C 1 
C 2 
B 2 
B 1 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH 
A 1 
A 2 
C 1 
C 2 
B 2 
B 1 
Ví dụ: 
+ Mặt bên: 
 A 1 B 1 B 2 A 2 
 A 1 C 1 C 2 A 2 
+ Mặt đáy: 
 B 1 C 1 C 2 B 2 
+ Cạnh: A 1 A 2 
Tiết diện 
 thẳng 
A 
C 
B 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH 
A 1 
A 2 
C 1 
C 2 
B 2 
B 1 
Tiết diện 
 thẳng 
A 
C 
B 
A 
C 
B 
Mặt bên 
Đáy 
Mặt bên 
A 
n 
+ Góc chiết quang A : góc nhị diện tạo bởi hai mặt bên. 
+ Chiết suất n: là chiết suất tỉ đối của chất làm lăng kính đối với môi trường đặt lăng kính. 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH 
SI: tia tới 
JR: tia ló 
i 1 : góc tới 
i 2 : góc ló 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
M 
K 
sin i 1 = n sin r 1 (1) 
sin i 2 = n sin r 2 (2) 
A = r 1 + r 2 (3) 
D = i 1 + i 2 – A (4) 
Chứng minh 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
sin i 1 = n sin r 1 (1) 
sin i 2 = n sin r 2 (2) 
A = r 1 + r 2 (3) 
D = i 1 + i 2 – A (4) 
Chú ý : 
Với i 1 và A nhỏ (< 10 o ): 
i 1 = n r 1 (1 ’ ) 
i 2 = n r 2 (2 ’ ) 
A = r 1 + r 2 (3 ’ ) 
D = A(n - 1) (4 ’ ) 
Công thức lăng kính 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
IV.CÔNG DỤNG 
 CỦA LĂNG 
 KÍNH 
1. Lăng kính phản xạ toàn phần 
A 
B 
C 
A 
B 
C 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
IV.CÔNG DỤNG 
 CỦA LĂNG 
 KÍNH 
Thí nghiệm : Cho chùm tia sáng trắng đi 
 qua lăng kính. 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
IV.CÔNG DỤNG 
 CỦA LĂNG 
 KÍNH 
2. 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. 
Máy quang phổ 
Giọt nước 
Ánh sáng mặt trời 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
CỦNG CỐ 
VỀ NHÀ 
Nêu được cấu tạo của lăng kính 
Nêu được đặc điểm của đường tryền của tia sáng qua lăng kính 
Viết được các công thức lăng kính 
Nêu được một số công dụng của lăng kính 
Chứng minh công thức lăng kính số (4). 
Chứng minh các công thức lăng kính trong trường hợp i 1 và A nhỏ. 
Làm bài tập ví dụ trang 177 (sgk). 
Giải thích sự phản xạ toàn phần ở hình 28.7 , trang 178 (sgk). 
Làm bài tập 7, trang 179 (sgk). 
BÀI TẬP 
Bài tập 1 
Có ba trường hợp tia sáng truyền qua lăng kính như hình vẽ, trường hợp nào lăng kính không làm lệch tia ló về phía đáy ? 
1 
3 
2 
A. Trường hợp 1. B. Trường hợp 2 và 3. 
C. Trường hợp 1,2 và 3. D. Không trường hợp nào. 
BÀI TẬP 
 Cho tia sáng đến mặt bên AB của lăng kính như hình vẽ. Tia ló đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây ? 
 A. 0 0 . 
	 B. 22,5 0 
	 C. 45 0 
	 D. 90 0 
A 
n 
B 
C 
Bài tập 2 
I 
J 
S 
R 
D 
BÀI TẬP 
Bài tập 3 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
D 
 Cho lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác đều. Chiết suất n=1,5. Góc tới của tia sáng tại mặt bên AB là i 1 = 30 o . Tính góc ló i 2 và góc lệch D? 
S 
Bài tập 4 
Với góc tới bằng bao nhiêu thì tia sáng bị phản xạ toàn phần tại mặt bên AC? 
Giải 
CC 
BÀI TẬP 
Bài tập 3 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
D 
 A = 60 o , n=1,5. i 1 = 30 o . Tính: i 2 , D? 
S 
Tacó: sin i 1 = n sin r 1 
sin r 1 = 1/3 
r 1 = 19,47 o . 
r 2 = A – r 1 = 40,53 o . 
sin i 2 = nsin r 2 
 = 0,975 
i 2 = 77,16 o 
D = i 1 + i 2 – A 
 = 47,16 o = 47 o 4’ . 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
BÀI 47. LĂNG KÍNH 
BÀI 28. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
(1) Định luật khúc xạ: 
=> sin i 1 = nsin r 1 
n 1 sin i 1 = n 2 sin r 1, 
n 1 = 1 
n 2 = n 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
(2) Tương tự : 
=> sin i 2 = nsin r 2 
n 1 sin r 2 = n 2 sin i 2 
n 1 = n; n 2 = 1 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
(1) 
(2) 
sin i 1 = n sin r 1 (1) 
sin i 2 = n sin r 2 (2) 
A = r 1 + r 2 (3) 
D = i 1 + i 2 – A (4) 
BÀI 28. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
(3) Ta có: A = M (góc có cạnh tương ứng vuông góc). 
 Mặt khác: M = r 1 + r 2 (góc ngoài tam giác IJM) 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
M 
K 
=> A = r 1 + r 2 
(3) 
sin i 1 = n sin r 1 (1) 
sin i 2 = n sin r 2 (2) 
A = r 1 + r 2 (3) 
D = i 1 + i 2 – A (4) 
BÀI 28. LĂNG KÍNH 
I- CẤU TẠO 
 LĂNG KÍNH 
II- ĐƯỜNG 
 TRUYỀN CỦA 
 TIA SÁNG QUA 
 LĂNG KÍNH 
III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH 
III. CÁC CÔNG 
 THỨC LĂNG 
 KÍNH 
(4) Tương tự D là góc ngoài tam giác KIJ: 
D = (i 1 – r 1 ) + (i 2 – r 2 ) 
D = (i 1 + i 2 ) - (r 1 + r 2 ) 
A 
B 
C 
I 
J 
i 1 
R 
n 
r 2 
r 1 
i 2 
S 
D 
M 
K 
=> D = i 1 + i 2 - A 
(4) 
sin i 1 = n sin r 1 (1) 
sin i 2 = n sin r 2 (2) 
A = r 1 + r 2 (3) 
D = i 1 + i 2 – A (4) 
BÀI 28. LĂNG KÍNH 
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 
n 
Cho n = 1,5. Hãy giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính ? 
A 
B 
C 
i 1 
i 2 
i 1 = 45 o > i gh 
i 2 = 45 o > i gh