Bài giảng bài lăng kính vật lý 11

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO QUẢNG TRỊ

TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CỬA TÙNG

GV: Trần Lê Hùng


•

CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH

•

ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

•

CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH

•

CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH


LĂNG KÍNH

THẤU KÍNH

KÍNH LÚP

KÍNH HIỂN VI

CHƯƠNG VII
MẮT VÀ CÁC DỤNG CỤ QUANG HỌC
KÍNH
THIÊN VĂN

MẮT


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

A2

I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH

A1

C2

C1

B2

B1

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy
tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.

I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

A2

I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH
Ví dụ:

A

+ Mặt bên:
A1

A1B1B2A2

C2

A1C1C2A2

C

B

+ Mặt đáy:
B1C1C2B2
+ Cạnh: A1A2

C1

B2

B1

Tiết diện
thẳng


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

A2

I. CẤU TẠO LĂNG KÍNH
A
Mặt
bên

A

Mặt
bên

A1

C2

n

C

B

Đáy

C1

B2

B1

Tiết diện
thẳng

+ 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.


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
A
SI: tia tới
JR: tia ló

I
i1

i1: góc tới
i2: góc ló

J
r1 r
2

S

i2
R

n
B

C


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

II- ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

A
D

I

J

i1

r1 r
2

S

i2
R

n
B

C


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH

II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

A

I

III. CÁC CÔNG

J

i1

THỨC LĂNG
KÍNH

D

r1 r

2

S

i2
R

n
B

C


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG

III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
A

sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2
(3)
D = i1 + i2 – A (4)

K

I

J

i1

THỨC LĂNG

r1 r
2

S

KÍNH

n
B
Chứng minh

D

i2

R

M

C


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH
III. CÁC CÔNG

III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
Công thức lăng
kính

sin i1 = n sin r1

Chú ý:
Với i1 và A nhỏ (< 10o):

(1)

i 1 = n r1

(1’)

(2)

i 2 = n r2

(2’)

(3)

A = r1 + r2

(3’)

(4)

D = A(n - 1)

(4’)

THỨC LĂNG
KÍNH

sin i2 = n sin r2
A = r1 + r2
D = i1 + i2 – A


I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH

IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH
1. Lăng kính phản xạ toàn phần

II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH

A

A

III. CÁC CÔNG

THỨC LĂNG
KÍNH
IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG

KÍNH

B

C

B

C


I- CẤU TẠO

IV - CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH

LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA
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.


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. 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.

IV.CÔNG DỤNG
CỦA LĂNG

KÍNH

Máy quang phổ


Giọt nước

Ánh sáng mặt trời


1. Nêu được cấu tạo của lăng kính

CỦNG CỐ

2. Nêu được đặc điểm của đường tryền của tia
sáng qua lăng kính
3. Viết được các công thức lăng kính

4. Nêu được một số công dụng của lăng kính

1. Chứng minh công thức lăng kính số (4).

VỀ NHÀ

2. Chứng minh các công thức lăng kính trong
trường hợp i1 và A nhỏ.
3. Làm bài tập ví dụ trang 177 (sgk).
4. Giải thích sự phản xạ toàn phần ở hình 28.7,
trang 178 (sgk).
5. 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

2

3

A. Trường hợp 1.

B. Trường hợp 2 và 3.

C. Trường hợp 1,2 và 3.

D. Không trường hợp nào.


BÀI TẬP

Bài tập 2

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. 00.

B

S

J

I

B. 22,50

D

n

C. 450
D.

900

A

R

C


BÀI TẬP

Bài tập 3

Bài tập 4

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 i1 = 30o. Tính

góc ló i2 và góc
lệch D?

A

CC

D

I

J

i1

r1 r
2

S

i2

R
n
B

C
Giải

Với góc tới bằng bao nhiêu thì tia sáng bị

phản xạ toàn phần tại mặt bên AC?


BÀI TẬP
60o,

Bài tập 3

A=
n=1,5. i1 =
Tính: i2 , D?

sin i2 = nsin r2
= 0,975

i2 = 77,16o
D = i1 + i2 – A
= 47,16o = 47o 4’.

J

i1

r1 r
2

S

i2

R

r1 = 19,47o.
r2 = A – r1 = 40,53o.

D

I

Tacó: sin i1 = n sin r1
sin r1 = 1/3

A

30o.

n
B

C




I- CẤU TẠO

LĂNG KÍNH
II- ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA
TIA SÁNG QUA

LĂNG KÍNH

III - CÁC CÔNG THỨC LĂNG KÍNH
(1) Định luật khúc xạ:
n1sin i1 = n2sin r1,
n1 = 1
n2 = n

A

I

III. CÁC CÔNG

THỨC LĂNG

D

J

i1

=> sin i1 = nsin r1 (1)

r1 r
2

S

KÍNH

(2) Tương tự :
n1sin r2 = n2sin i2
n1 = n; n2 = 1
=> sin i2 = nsin r2 (2)

i2
R

n
B

C

sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2
(3)
D = i1 + i2 – A (4)


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

(3) Ta có: A = M

(góc có cạnh tương
ứng vuông góc).

K

I

Mặt khác: M = r1 + r2
(góc ngoài tam giác

J

i1

r1 r
2

S

IJM)
=> A = r1 + r2

n
(3)

D

i2

R

M

B

C

sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2
(3)
D = i1 + i2 – A (4)


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 = (i1 – r1) + (i2 – r2)

A
K

I

D = (i1 + i2) - (r1 + r2)
=> D = i1 + i2 - A (4)

D

J

i1

r1 r
2

S
n

i2

R

M

B

C

sin i1 = n sin r1 (1)
sin i2 = n sin r2 (2)
A = r1 + r2
(3)
D = i1 + i2 – A (4)