Bài giảng Vật lý 11 - Tiết: 55 - Bài 28: Lăng kính

CHÀO MỪNG QUÝ THẦY CƠ ĐẾN DỰ GIỜ LỚP 11A7LĂNG KÍNHTiết : 55 Bài 28I .CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNHLăng kính là một khối chất trong suốt,đồng chất(thuỷ tinh , nhựa) thường có dạng lăng trụ tam giácABCB1C1A1A’C’B’I. CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNHVề phương diện quang học , một lăng kính đặc trưng bởi góc chiết quang A và chiết suất nChỉ xét những tia sáng truyền qua lăng kính nằm trong cùng một tiết thẳngABCnChú ý:II. ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH 1.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng: 1.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng:II. ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNHABCI1I2 Si1i2r1r2RNhận xét về đường đi của tia sáng qua lăng kính ?SI1: tia tới, I2R: tia ló ,i1 : góc tới, i2 : góc ló I1I2 : tia khúc, r1: gĩc khúc xạ, r2 : gĩc tới mặt bên thứ 22.Đường truyền của tia sáng: Qua hai lần khúc xạ tia ló bị lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tớiGóc giữa phương của tia tới và phương của tia ló gọi là góc lệch(D)ABCI1I2 Si1i2Dr1r2RGóc lệch là góc như thế nào?2.Đường truyền của tia sáng:III. CÁC CƠNG THỨC LĂNG KÍNHABCI1I2 RSi1i2Dr1r2Aùp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, ta có:sin i1sin r1= n sin i1 = nsin r1Tương tự :sin r2sini2=1n sin i2 = nsin r2Ma.Trường hợp tổng quátmà M = r1 + r2 ( góc ngoài của tam giác I1MI2)Ta có : A = M (góc có cạnh tương ứng vuông góc)A = r1 + r2 Tuơng tự D =( i1 – r1) + (i2 – r2) D = (i1 + i2) – ( r1 + r2) suy ra D = i1 + i2 - AABCI1I2 RSi1i2Dr1r2MGhi nhớ : Các côngthức lăng kínhsin i1 = nsin r1sin i2 = nsin r2A = r1 + r2D = i1 + i2 - AABCI1I2 RSi1i2r2r1DIII. CÁC CƠNG THỨC LĂNG KÍNHIII. CÁC CƠNG THỨC LĂNG KÍNHGhi nhớ : Các côngthức lăng kính i1 = n r1 i2 = n r2A = r1 + r2D = (n-1)AABCI1I2 RSi1i2r2r1D*Trường hợp góc nhỏ:SDDmin*Biến thiên của góc lệch theo góc tới-Thí nghiệm:EK0KmKALưu ý: Phần này là phần mở rộng cho học sinh kháEm có nhận xét gì về sự phụ thuộc của góc lệch theo gocù tới? Góc lệch D có giá trị cực tiểu Dmin khi góc ló bằng góc tới (i1 = i2). Khi đó , tia ló và tia tới nằm đối xứng với nhau qua đường phân giác của góc chiết quangABCI1I2 RSi1i2r2r1Dmin-Góc lệch cực tiểu*Biến thiên của góc lệch theo góc tớiTừ các công thức lăng kính , ta có :Khi D= Dm thì i2 = i1 = im= và r1 = r2 = ABCI1I2 RSi1i2r2r1Dmin*Biến thiên của góc lệch theo góc tới-Góc lệch cực tiểu Suy ra Công thức này cho thấy Dmin chỉ phụ thuộc vào A và n.Tính chất này là một đặc trưng quan trọng của lăng kính Đo được Dmin và A , từ trên ta sẽ tính được n là nguyên tắc đo chiết suất các chất rắn và chất lỏng bằng giác kế-Góc lệch cực tiểu*Biến thiên của góc lệch theo góc tớiIV. CƠNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH1.Máy quang phổ:Máy quang phổ:Về cấu tạo: Bộ phận chính là lăng kính1.Máy quang phổ:Về công dụng: Phân tích ánh sáng từ nguồn phát thành các thành phần ánh sáng đơn sắc, nhờ đó xác định được cấu tạo của nguồn sángMáy quang phổ UV-VIS loại microliter đo DNA, RNA, Protein Máy quang phổ phân tích ánh sáng phức tạpĐịnh nghĩa: Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân (góc giới hạn giữa thuỷ tinh và không khí khoảng 420)2.Lăng kính phản xạ toàn phần450450Đường đi của tia sáng:2.Lăng kính phản xạ toàn phầnHãy mô tả đường đi của tia sáng?Công dụng: Được dùng thay thế cho gương phẳng trong một số dụng cụ quang học như ống nhòm , kính tiềm vọng,.. Có ưu điểm là không cần lớp mạ và tỉ lệ phần trăm ánh sáng phản xạ là rất lớnCỦNG CỐ Một lăng kính thủy tinh chiết suất n = 1,41. tiết điện thẳng của lăng kính là tam giác đều ABC . Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng của tiết diện thẳng , tới AB với gĩc tới i1 = 450 . Xác định đường truyền của tia sáng?.450(300 () 300) 450SIJnRABC)(Tại mặt AB: SI là tia tới , gĩc tới i1 = 450)Ta cĩ : sini1 = n sin r1)r1=> sin r1 = sini1/ n Thay số ta được: sinr1 = 1/2 r1 = 300Tại mặt AC: IJ là tia tới , gĩc tới r2 = 300Ta cĩ: sin i2 = nsinr2=> sin i2 = 1,41 sin300 = 0,707i2 = 450)i2Đường đi của tia sáng là SIJR ( hình vẽ)Củng cốCâu 1: Một lăng kính cĩ tiết diện là tam giác vuơng như hình vẽ. Gĩc chiết quang A của lăng kính cĩ giá trị nào?600 (A. 300B.600C. 900D. A, B , C đều đúng , tùy thuộc vào đường truyền của tia sáng.Câu 2: Một tia sáng truyền qua lăng kính. Gĩc lệch D của tia sáng cĩ giá trị xác định bởi các yếu tố nào?A. Gĩc chiết quang A và chiết suất nB. Gĩc tới i1 và gĩc chiết quang AC. Gĩc chiết quang A, gĩc tới i1 và chiết suất nD. Các yếu tố khác và A ,B,CCâu 3: Ánh sáng mặt trời ( ánh sáng trắng) bị tán sắc khi truyền qua lăng kính là do?A. Ánh sáng mặt trời gồm nhiều ánh sáng màuB. Mỗi ánh sáng màu cĩ gĩc lệch khác nhau khi truyền qua lăng kính. C. Các nguyên nhân A và BD. Các nguyên nhân khácCâu 4: Lăng kính cĩ gĩc chiết quang A = 600 , chiết suất n = 1,5 , đặt trong khơng khí. Chiếu vuơng gĩc tới một mặt bên của lăng kính một chùm sáng song song.A. Khơng cĩ tia sáng lĩ ra khỏi mặt bên thứ hai.B. Gĩc lĩ i2 > 300C. Gĩc lĩ i2 < 300D. Gĩc lĩ i2 = 300Bài tập sách giáo khoaHướng dẫn học sinh về nhà làm bài tập 1đến7 trang179 SGK