GA11 bài 28 lăng kính

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG THPT THANH KHÊ

GIÁO ÁN GIẢNG DẠY
VẬT LÝ 11

BÀI 28 LĂNG KÍNH

Đà Nẵng, tháng 03 năm 2019

1


Tiết 58:
BÀI 28:
LĂNG KÍNH
I. Mục tiêu:
1. Kiến thức:
- Nêu được cấu tạo của lăng kính.
- Trình bày được hai tác dụng của lăng kính: tán sắc ánh sáng và làm lệch về đáy một chùm tia
sáng đơn sắc.
- Nêu được các công dụng của lăng kính.
2. Kĩ năng:
- Vẽ được đường truyền ánh sáng qua lăng kính.
II. Chuẩn bị :
1. Giáo viên:
- Thí nghiệm minh họa về tán sắc ánh sáng và đường truyền của tia sáng qua lăng
kính.
2. Học sinh: Ôn lại định luật khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần.

III. Tổ chức các hoạt động dạy học:

1. Hướng dẫn chung
Hoạt động
Hoạt động 1

Hoạt động 2
Hoạt động 3

Hoạt động 4
Hoạt động 5

Tên hoạt động
Kiểm tra bài cũ.
Hệ thống lại kiến thức cũ cần sử
dụng cho bài mới.
Giới thiệu chương mới và đặt vấn
đề vào bài .
Tìm hiểu về cấu tạo của lăng kính
Tìm hiều về đường đi của tia
sáng qua lăng kính.
Giới thiệu về các công thức của
lăng kính ( giảm tải ).
Tìm hiểu về công dụng của lăng
kính.
Củng cố.
Hướng dẫn về nhà.

Thời lượng dự kiến
8 phút

7 phút

15phút

10 phút
5 phút

2 . Hướng dẫn cụ thể từng hoạt động
2.1. Hoạt động 1: Kiểm tra bài cũ.Giới thiệu chương mới và đặt vấn đề vào bài. Hệ
thống lại kiến thức cũ cần sử dụng cho bài mới.
Hoạt động của học sinh
- Trả lời câu hỏi của giáo
viên:
- Câu 1 : Hiện tượng khúc
xạ ánh sáng là hiện
tượng lệch phương hoặc
gãy của các tia sáng khi
truyền xiên góc qua mặt
phân cách giữa 2 môi
trường trong suốt khác
nhau. Công thức định

-

-

Hoạt động của giáo viên
Đặt câu hỏi và gọi học sinh lên dò bài :
Câu 1: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì?
Trình bày công thức của định luật khúc xạ
ánh sáng.
Câu 2: Khi nào môi trường này chiết quang

hơn môi trường kia và ngược lại khi nào thì
môi trường này chiết quang kém hơn môi
trường kia ?
2


luật khúc xạ ánh sáng :

-

Câu 2 :
+ n21 > 1 thì r < i: Tia khúc xạ
bị lệch lại gần pháp tuyến hơn.
Ta nói môi trường (2) chiết
quang hơn môi trường (1).
+ n21 < 1 thì r > i: Tia khúc xạ
bị lệch xa pháp tuyến hơn. Môi
trường (2) chiết quang kém
môi trường (1)
- Câu 3: Điều kiện để có
phản xạ toàn phần :
- n2 < n1 và i ≥ igh ,

-

Câu 3: Điều kiện để có phản xạ toàn phần?
Đặt câu hỏi với 1 học sinh bất kì bị cận: tại
sao em lại đeo kính?
Nhận xét câu trả lời của học sinh và cho
điểm.

sin igh =
- Lắng nghe .

-

- Trả lời câu hỏi của giáo
viên: lăng kính , thấu
kính, kính lúp, kính hiển
vi , kính thiên văn,..

-

-

Hệ thống kiến thức lên bảng : 3 câu trả lời
cho câu hỏi kiểm tra bài cũ và thêm 1 lưu ý :
khi ánh sáng được truyền vuông góc qua mặt
phân cách thì nó sẽ truyền thẳng và không
xảy ra hiện tượng khúc xạ cũng như phản xạ.
Với những kiến thức đã học về khúc xạ ánh
sáng và phản xạ toàn phần, thì các em đã biết
được nó có rất nhiều ứng dụng, đặc biệt
trong các dụng cụ quang. Vậy các em có thể
cho cô biết 1 vài ví dụ về các dụng cụ quang
mà các em thường thấy hoặc đã biết không
nào?
Vậy để hiểu rõ hơn về các dụng cụ quang
này và công dụng của chúng, hôm nay chúng
ta sẽ qua chương còn lại của phần quang

hình học , đó là chương VII : Mắt . Các dụng
cụ quang. Và dụng cụ quang chúng ta sẽ tìm
hiểu đầu tiên chính là lăng kính. Bài 28 :
Lăng kính.

2.2. Hoạt động 2: Tìm hiểu về cấu tạo của lăng kính

-

Hoạt động của học sinh
Lăng kính đồng chất, trong
suốt, có dạng lăng trụ tam giác.

-

Hoạt động của giáo viên
Đầu tiên chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu
tạo của lăng kính. Bây giờ các em
3


-

-

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

Hình tam giác.

-

-

-

-

-

-

Chiết suất cuả không khí là xấp
xỉ bằng 1.

-

quan sát, trên tay Cô đang cầm là 1
lăng kính, các em có nhận xét gì về
hình dạng cũng như màu sắc của lăng
kính này?
Vậy theo các em, lăng kính là gì nào?
Vậy tiết diện khi cô cắt lăng kính này
theo phương thẳng đứng thì cô sẽ thu
được hình gì nào ?
Vậy lăng kính được biểu diễn bằng
tam giác tiết diện thẳng, vậy khi các

em vẽ lăng kính , thì ta chỉ cần vẽ 1
tam giác để biểu thị lăng kính là được.
Ngoài ra , lăng kính còn có nhiều
dạng hình học khác : như là lăng kính
tứ giác ( có hình dạng 1 lăng trụ có
đáy tứ giác) , hoặc lăng kính dạng
lăng trụ đáy hình thang, hình vuông,
hình chữ nhật,... Nhưng lăng kính
thường dùng phổ biến trong cuộc
sống của chúng ta là lăng kính có
dạng lăng trụ tam giác. Và trong bài
học của chúng ta, thì cô chỉ xét lăng
kính có dạng lăng trụ tam giác mà
thôi.
Tùy vào tia sáng chiếu vào và đi ra ở
2 mặt nào thì 2 mặt đó là mặt bên, mặt
còn lại là mặt đáy.
Đó là về phương diện hình học. còn
về phương diện quang học, thì lăng
kính được được trưng bởi : Góc chiết
quang A và chiết suất n. Và chiết suất
của lăng kính thì luôn lớn hơn 1.
Và trong tiết học của chúng ta hôm
nay, ta sẽ chỉ khảo sát lăng kính đặt
trong không khí. Vậy chiết suất của
không khí là bao nhiêu ?

Nội dung ghi bảng :
Nội dung ghi bảng
I. Cấu tạo của lăng kính

a. Định nghĩa

4


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

- Lăng kính gồm: hai mặt bên, cạnh và đáy, tiết diện thẳng của lăng kính là tam giác.
- Đặc trưng về phương diện quang học : chiết suất n và góc chiết quang A.
- Chiết suất của lăng kính thì lớn hơn 1 .

2.3. Hoạt động 3: Tìm hiều về đường đi của tia sáng qua lăng kính
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Lắng nghe.
- Ở lớp 9 các em đã được học về ánh sáng đa sắc và
ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng đơn sắc thì chúng ta
cũng đã dễ dàng hình dung được, nó chỉ có 1 màu,
có thể là màu đỏ, vàng, xanh,… Ánh sáng đa sắc là
hỗn hợp nhiều ánh sáng có màu khác nhau.
- Trả lời: Ánh sáng
- Ngoài ra chúng ta còn 1 khái niệm về ánh sáng
mặt trời, đèn điện,
trắng, ánh sáng trắng là ánh sáng đa sắc được tạo
đèn ống,..
nênkhi trộn 1 dãy màu như màu cầu vòng lại. Vậy
- Quan sát và trả lời
dựa vào sách giáo khoa cũng như kiến thức đã học,

câu hỏi của giáo
bạn nào cho Cô 1 vài ví dụ về ánh sáng trắng nào.
viên.
- Làm thí nghiệm mô tả tác dụng tán sắc ánh sáng
trắng:
+ Giới thiệu dụng cụ : bảng gỗ, đèn chiếu sáng,
bảng bán trụ bằng thủy tinh.
+ Mô tả cách làm thí nghiệm:
- Cô sẽ chiếu ánh sáng đơn sắc qua lăng kính, các
- Ánh sáng đơn sắc
em cho cô nhận xét về màu của ánh sáng nào.
khi chiếu qua lăng
kính, thì vẫn
không bị thay đổi
5


-

màu sắc.
Ánh sáng trắng
sau khi cô chiếu
qua lăng kính thì
có nhiều màu như
1 dãy màu của cầu
vòng.

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Tiếp tục cô sẽ chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính,
vậy các em quan sát và cho cô nhận xét về màu thu
được của ánh sáng nào.
Vậy hiện tượng mà ánh sáng trắng bị phân tách
thành nhiều ánh sáng có màu kéo dài liên tục từ đỏ
đến tím như dãy màu của cầu vòng sau khi đi qua
lăng kính như vậy, được gọi là sự tán sắc.
Và hiện tượng này đã được nhà bác học Niuton
phát hiện ra vào năm 1669.
Vậy qua thí nghiệm trên thì chúng ta có nhận xét
đầu tiên về tác dụng của lăng kính, đó chính là tác
dụng tán sáng ánh sáng trắng, ánh sáng đa sắc.
Vậy nếu như cô có ánh sáng đa sắc gồm ánh sáng
đỏ, vàng, xanh thì khi đi qua lăng kính, ánh sáng
đa sắc này sẽ bị phân tích thành những màu nào ?

Và hiện tượng này các em rất dễ bắt gặp khi chúng
ta nhìn lên trời thì ta lại thấy ánh sáng mặt trời có
nhiều màu sắc như cầu vòng. Và để hiểu rõ hơn về
sự tán sắc thì lên lớp 12 các em sẽ được học và tìm
hiểu rõ hơn về nó.
Và để các em có thể hình dung rõ hơn về sự tán
sắc ánh sáng trắng , cô mời các em xem video sau.
/>
Vậy có thể kết luận tác dụng đầu tiên của lăng
kính đó là : tác dụng tác sắc ánh sáng trắng hoặc
ánh sáng đa sắc.
Các em ghi bài vào vở.
Tiếp theo đây cô sẽ biểu diễn thí nghiệm: Cô chiếu
1 chùm sáng hẹp đơn sắc qua lăng kính:
+ Bây giờ Cô sẽ chiếu xiên góc với mặt bên của
lăng kính: các em quan sát đường truyền của ánh
sáng khi đi qua lăng kính và cho cô nhận xét nhé.
Như vậy khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló
bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính so với tia tới.
Vẽ hình biểu diễn lên bảng.
6


-

Ánh sáng khi đi
qua lăng kính thì
bị lệch về phía
đáy lăng kính.

-

-

Giới thiệu và hướng dẫn cách vẽ hình cho học
sinh.
Vậy góc mà tạo bởi tia ló và tia tới người ta gọi là
góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
Và để các em có thể hình dung rõ hơn về đường
đi của chùm tia sáng hẹp qua lăng kính, cô mời các
em xem video sau.
/>
Nội dung ghi bảng:
Nội dung ghi bảng
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
1. Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng
Ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính bị phân tích thành nhiều chùm sáng có màu khác
nhau. Đó là sự tán sắc ánh sáng.
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

- Khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy lăng kính.
- Góc tạo bởi hướng của tia tới và hướng của tia ló gọi là góc lệch D của tia sáng khi
truyền qua lăng kính
- Giới thiệu về các công thức của lăng kính
- Nội dung ghi bảng :
Nội dung ghi bảng
III. Các công thức của lăng kính
Các công thức của lăng kính:
sini1 = nsinr1 , sini2 = nsinr2
A = r1 + r2, D = i1 + i2 – A

2.4. Hoạt động 5: Tìm hiểu về công dụng của lăng kính
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Lắng nghe
- Lăng kính có nhiều công dụng trong khoa học và
kĩ thuật. Công dụng đầu tiên phải nhắc đến đó
7


-

chính là ứng dụng của lăng kính trong máy quang
phổ. ( trình chiếu hình ảnh của máy quang phổ lên
màn hình )
Máy quang phổ là thiết bị được dùng để phân tích
1 chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần
đơn sắc. Và Lăng kính là bộ phận chính của máy
quang phổ.
Dựa vào hình các em cũng sẽ biết được, máy
quang phổ gồm 3 bộ phận.
+ bộ phận 1 là ống chuẩn trực: phát ra chùm sáng
song song.
+ bộ phận 2 là hệ tán sắc. Gồm 1 hoặc nhiều lăng
kính.
+ bộ phận 3 : là bộ phận thu ảnh.
Với chức năng là phân tích ánh sáng phức tạp
thành các ánh sáng thành phần đơn sắc, thì chúng
ta cũng dự đoán được, tác dụng của lăng kính ở
đây là tác dụng nào, trong số các tính chất mà
chúng ta đã được học ở phần trên.

Làm thí nghiệm mô tả lăng kính phản xạ toàn
phần .
+ Bây giờ Cô sẽ lấy 1 lăng kính có đáy là 1 tam
giác vuông cân.
+ Cô sẽ chiếu theo phương vuông góc với mặt bên
của lăng kính và theo phương vuông góc với đáy
của lăng kính. Các em quan sát về đường đi của tia
sáng và có nhận xét gì về tia ló so với tia tới nhé.
Nhận xét và giải thích :

-

Hướng dẫn vẽ hình.

-

Tiếp tục cô lấy 1 lăng kính có tiết diện thẳng là 1
tam giác bất kì, không vuông cân, Cô sẽ chiếu 1
chùm tia sáng hẹp qua lăng kính đó, các em quan
sát đường truyền và chiều đi của tia ló , sau đó so
sánh với thí nghiệm cô làm với lăng kính tam giác
vuông cân và có nhận xét gì nhé.

-

Theo thí nghiệm trên thì các em có thể nhận biết

-

-

-

Tác dụng tán sắc
ánh sáng trắng hoặc
ánh sáng đa sắc.

-

-

-

-

-

-

Trường hợp vuông
góc với mặt bên thì
chùm tia tới và
chùm tia ló vuông
góc với nhau tại mặt
đáy của lăng kính.
Trường hợp vuông
góc với đáy thì
chùm tia tới và
chùm tia ló song
song với nhau.

Các tia truyền ở 2
trường hợp trên đều
bị phản xạ toàn phần
ra ngoài mà không
bị khúc xạ.
Ánh sáng đi qua
lăng kính tam giác
thường vẫn có khúc
xạ.

8


được rằng, khi ta dùng lăng kính có tiết diện thẳng
là tam giác vuông cân thì ảnh thu được sẽ phản xạ
toàn phần và thuận chiều với vật.
-

-

-

Vậy theo các em, lăng kính phản xạ toàn phần là
gì ?
Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để tạo
ảnh thuận chiều : ống nhòm , máy ảnh,…
Và để các em có thể hình dung rõ hơn về đường
đi của chùm tia sáng hẹp qua lăng kính, cô mời
các em xem video sau.
/>v=OhLxMeJt0SY

Nội dung ghi bảng:
Nội dung ghi bảng
IV. Công dụng của lăng kính
 Máy quang phổ
- Là bộ phận phân tích chùm ánh sáng thành các thành phần đơn sắc.
- Bộ phận chính là lăng kính.
2. Lăng kính phản xạ toàn phần
a. Định nghĩa
Là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.
b. Ứng dụng
Được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều trong ống nhòm, máy ảnh, kính tiềm vọng,...

2.6 Hoạt động 5: : Củng cố, giao nhiệm vụ về nhà.
Hoạt động của học sinh
Hoạt động của giáo viên
- Hoạt động nhóm, thảo
- Củng cố các kiến thức của bài học.
luận bài 4.
- Cho học sinh hoạt động nhóm (2 bạn /1
- Gỉai thích
nhóm) làm bài tập củng cố.
- Đáp án D vì theo quan
Bài tập số 4 sách giáo khoa trang 179
sát, không tia ló nào lệch
Hướng dẫn từng hình, chỉ ra mặt bên, mặt
về phía đáy của lăng kính
đáy của lăng kính.
cả
- Dặn dò học sinh học bài và chuẩn bị bài

cho tiết bài tập lăng kính.
Ghi nhiệm vụ về nhà.
IV. Rút kinh nghiệm tiết dạy
9


…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
.

10