giáo án Bai 28 lang kinh (2) vật lý 11

Trường :
Lớp dạy : 11A1
GVHGD :
SVTT :
Bài 28

LĂNG KÍNH
I. MỤC TIÊU:
1. Về kiến thức:
- Nêu được cấu tạo của lăng kính, cơng dụng của lăng kính.
- Trình bày được cấu hai tác dụng của lăng kính: tán sắc ánh sáng và làm lệch về
đáy một chùm tia sáng đơn sắc.
- Viết được cơng thức lăng kính.
- Nêu được các ứng dụng của lăng kính trong khoa học và kỹ thuật.
2. Về kỹ năng:
- Vẽ đường truyền ánh sáng qua lăng kính.
- Vận dụng các cơng thức lăng kính để giải một số bài tập liên quan.
3. Về thái độ:
- Có sự nhìn nhận sâu sắc về hiện tượng một số hiện tượng tự nhiên có liên quan đến
tán sắc ánh sáng và các thiết bị có sử dụng lăng kính.
II. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên:
- Video các thí nghiệm mơ tả hiện tượng tán xạ ánh sáng và đường truyền của ánh
sáng đơn sắc qua lăng kính.
- Các tranh, ảnh về quang phổ, máy quang phổ, máy ảnh,…
2. Học sinh:
- Ôn tập về sự khúc xạ ánh sáng và sự phản xạ tồn phần.
III. TIẾN TRÌNH DẠY - HỌC
1. Ổn định lớp (1 phút)
2. Kiểm tra bài cũ (3 phút)
+ Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng và điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần.

+ Áp dụng giải 1 bài tập có liên quan: tìm góc giới hạn phản xạ tồn phần khi
chiếu ánh sáng từ nước ra khơng khí biết chiết suất của nước bằng 1.4 (đáp số:

45035’)
3. Đặt vấn đề vào bài mới


Ở chương VI các em đã được học về hiện tượng khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn
phần. Vậy 2 hiện tượng này được ứng dụng trong những dụng cụ nào? Để biết được
điều này chúng ta chuyển sang học chương VII: MẮT, CÁC DỤNG CỤ QUANG.
Trong chương này, ta sẽ tìm hiểu một số dụng cụ quang thường dùng như: lăng kính,
thấu kính, kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn. Đầu tiên, chúng ta đi tìm hiểu
BÀI 28: LĂNG KÍNH
4. Tiến trình dạy
Hoạt động 1: Tìm hiểu về cấu tạo của lăng kính (5 phút)
Hoạt động cả giáo viên
Hoạt động của học
Nội dung ghi bảng
sinh
Cho hs quan sát lăng kính và hỏi:
- Quan sát lăng kính
CHƯƠNG VII: MẮT.
CÁC DỤNG CỤ
Cạnh của lăng
kính
Góc chiết QUANG
quang
BÀI 28: LĂNG KÍNH
Mặt bên
của lăng kính.

I.
Mặt đáy
của lăng kính.

Lăng kính có màu hay trong suốt?
- Lăng kính có hình gì?
- Thơng báo cho hs lăng kính chỉ
được làm từ một chất
có thể là thủy tinh, nhựa, …
- Y/c 1 hs nêu cấu tạo của lăng
kính.
- Thơng báo: Khi sử dụng lăng
kính, chùm tia sáng hẹp được chiếu
truyền qua lăng kính trong một mặt
phẳng vng góc với cạnh của khối
lăng trụ. Do đó, lăng kính được
biểu diễn bằng tam giác tiết diện
thẳng.(chỉ trên lăng kính)
- Lăng kính có những phần tử nào ?
- GV nhận xét, bổ xung.

CẤU TẠO CỦA
LĂNG KÍNH

- Lăng kính trong suốt.
- Thường có hình lăng
trụ tam giác.
- Lắng nghe.
- Nêu cấu tạo của lăng

kính.

Học sinh quan sát lăng
kính kết hợp với theo - Cấu tạo: SGK/176
+ Cạnh là giao tuyến của 2 mặt dõi sách giáo khoa tìm
hiểu về cấu tạo của
bên.
- Các phần tử của lăng
+ hai mặt bên là hai mặt trong suốt lăng kính
kính: cạnh, đáy, hai mặt
khi ta chiếu ánh sáng vào.
bên
+ Đáy là mặt còn lại, thường không
được sử dụng và được bôi đen.
- Về phương diện quang học, một


lăng kính được đặc trưng
bởi:
+ Góc chiết quang A là góc ngụy
diện của hai mặt bên.
+ Chiết suất n là chiết suất tỉ đối
của chất làm lăng kính với chiết
suất của mơi trường bên ngồi.
- Quan sát, lắng nghe - Lăng kính được đặc
- Thơng thường ở THPT ta thường và ghi nhớ.
trưng bởi:
xét với lăng kính đặt trong khơng
+ Góc chiết quang A;
khí, mà khơng khí có chiết suất là

+ Chiết suất n
1. Do đó chiết suất tỉ đối trùng với
chiết suất tuyệt đối của chất làm
lăng kính. Vậy đường truyền của
tia sáng đi qua lăng kính ntn chúng
ta chuyển sang phần II. ĐƯỜNG
TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA
LĂNG KÍNH.

Hoạt động 2: Khảo sát đường truyền các tia sáng qua lăng kính (20 phút)
Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học
Nội dung ghi bảng
sinh
Ở lớp 9, ta đã biết ánh sáng trắng Học sinh nhớ lại kiến II.
ĐƯỜNG
gồm nhiều màu và lăng kính có tác thức lớp dưới về cấu
TRUYỀN CỦA
dụng phân tích chùm ánh sáng tạo của ánh sáng trắng.
TIA SÁNG QUA
truyền qua nó thành nhiều chùm
LĂNG KÍNH
sáng khác nhau.
1. Tác dụng của tán sắc
- Cho hs quan sát TN tán sác ánh Học sinh quan sát thí ánh sáng.
sáng trắng.
nghiệm tán sắc ánh
Mục đích TN: Quan sát sự tán sắc sáng trắng qua máy
ánh sáng trắng qua lăng kính.

chiếu.
Dụng cụ TN gồm:
+ 1 lăng kính tam giác đều.
Quan sát dụng cụ thí
+ 1 màn chắn trên có kht một nghiệm và cách bố trí
khe hẹp.
thí nghiệm.
+ 1 đèn phát ra ánh sáng trắng.
+ 1 bộ các tấm lọc màu.
Tiến hành TN: Chiếu ánh sáng
trắng vào lăng kính.
- Lăng kính có tác dụng


- Có nhận xét gì về màu sắc của Tia sáng chiếu vào làm tán sắc ánh sáng.
ánh sáng chiếu vào và màu sắc của không màu và chùm tia
ánh sánh ló ra khỏi lăng kính?
ló ra khỏi lăng kính là
1 chùm ánh sáng gồm
các giả màu từ đỏ đến
tím.
- Gv nhận xét câu trả lời, bổ sung
và kết luận.
- Hiện tượng ánh sáng bị tách
thành nhiều chùm sáng màu như
trên gọi là sự tán sắc ánh sáng bởi
lăng kính, hiện tượng này do
Newton khám phá ra năm 1669.
- Dưới đây, ta chỉ xét sự chuyền
của một chùm tia sáng đơn sắc (có Học sinh lắng nghe và

một màu nhất định) qua một lăng theo dõi sách giáo
kính. Vậy đường truyền của tia khoa.
sáng đơn sắc đi qua lăng kính như
thế nào? Chúng ta cùng chuyển
sang phần 2: Đường truyền của tia
sáng qua lăng kính.
- GV tiến hành TN đường truyền
của tia sáng qua lăng kính như ở
hình: 28.4 SGK/177.
2. Đường truyền của tia
sáng qua lăng kính.
A
Vẽ hình mơ tả đường
truyền tia sáng khúc xạ
Góc
lệch
liên tiếp qua 2 mặt bên
D
J
I
của lăng kính.
i1
i2
A
r
r1

n

2

H

- Xét một lăng kính có tiết diện
thẳng là ABC, có góc chiết quang
là A, chiết xuất là n, chiếu một
chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI tới
mặt bên của lăng kính thứ nhất
theo hướng từ đáy đi lên trên.
Tia khúc xạ IJ bị lệch
- Có nhận xét gì về đường truyền về phía pháp tuyến mặt
của tia sáng tại điểm I tại mặt lăng bên thứ nhất tức là lệch
kính thứ nhất.
về phía đáy lăng kính.

i1 I
n

J
r2

r1
H

Góc
lệch
D

i2

Vì chiếu ánh sáng sang
mơi trường chiết quang
hơn nên theo định luật
- Tại sao khi ánh sáng truyền từ khúc xạ ánh sáng tia
khơng khí vào lăng kính ln có sáng bị lêch về phía
sự khúc xạ và tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn so với
pháp tuyến hơn so với tia tới?
tia tới.
- GV nhận xét, bổ sung:
- Tương tự có nhận xét gì về đường
truyền của tia sáng tại điểm J tại
mặt lăng kính thứ 2?
(chú ý: Ở mặt lăng kính thứ nhất,
tia IJ đóng vai trị là tia khúc xạ, ở
mặt thứ hai tia IJ lại đóng vai trị là
tia tới).
- GV nhận xét, bổ sung: Tương tự
như vậy, khi ánh sáng truyền từ
lăng kính ra ngồi khơng khí (tức
là truyền vào mơi trường kém chiết
quang) thì r2 < i1 => tia khúc xạ
lệch xa pháp tuyến hơn so với tia
tới (GV dùng hình 28.4 để minh
họa điều này).
- Tại J, ở đây có thể xảy ra những
hiện tượng gì?

Tia khúc xạ ra khỏi mặt
bên thứ 2 của lăng kính

cũng bị lệch về phía
pháp tuyến tức là cũng
lệch về phía đáy của
lăng kính.

Có thể xảy ra hiện
tượng phản xạ tồn
phần nếu góc tới của
tia sáng tới lớn hơn góc
giới hạn phản xạ tồn
phần của chất liệu làm
lăng kính.

- GV nhận xét: Ta giả sử góc tới i
nhỏ hơn góc igh nên trong trường
hợp này chỉ có thể xảy ra hiện
tượng khúc xạ ánh sáng.
Quan sát và chỉ rõ góc
lêch D trong hình vẽ.
- Góc tạo bởi tia tới SI và tia ló IR
gọi là góc lệch D của tia sáng khi
chuyền qua lăng kính (GV chỉ rõ
góc lệch D trên hình vẽ).
- Vậy để xác định góc lệch D hay
các góc tới, góc phản xạ chúng ta
phải dùng công thức nào?

- Tại I: Tia khúc xạ lệch
gần pháp tuyến, nghĩa là
lệch về phía đáy lăng

kính.
- Tại J: Tia khúc xạ lệch
xa pháp tuyến tức là cũng
lệch về đáy lăng kính.
 Tia ló ra khỏi lăng
kính bị lệch về phía
đáy của lăng kính.


Hoạt động 3 (Tìm hiểu các cơng thức lăng kính 7 phút).
Hoạt động của giáo viên
- Xét đường truyền của tia sáng
qua lăng kính như hình 28.4.
- Áp dụng định luật khúc xạ
ánh sáng và một số định lý
hình học về góc, ta thiết lập
được các cơng thức lăng kính
sau đây:
* TH1: Góc i1 và góc chiết
quang A lớn:

Hoạt động của học sinh

Nội dung ghi bảng
III. CÁC CÔNG THỨC
- CM các cơng thức về CỦA LĂNG KÍNH
lăng
kính:
+ Áp dụng cơng thức
định luật khúc xạ tại I:

* TH1: Góc i1 và góc chiết
sini1 = n sinr1 (1).
quang A lớn:
+ Áp dụng công thức sin i1 = n sin r1; A = r1 + r2
sin i1 = n sin r1;
A = r1 + r2
định luật khúc xạ tại J:
sin i2 = n sin r2 ; D = i1 + i2 − A
sin i2 = n sin r2 ;
D = i1 + i2 − A
sini2 = n sinr2 (2).
*TH2: Góc i1và góc chiết
*TH2: Góc i1và góc chiết Mà góc
quang A nhỏ (<10o):
quang A nhỏ (<10o):
i1 = nr1 ;
A = r1 + r2
A=180-(90- r1)- -(90- r2)
i1 = nr1 ;
A = r1 + r2
i2 = nr2 ;
D = (n − 1) A
Suy ra: A = r1 + r2 (3).
i2 = nr2 ;
D = (n − 1) A
+ Ta có D = i1 – r1 + i2 –
r2 = i1 + i2 – (r1 + r2)
- Y/c học sinh làm bài tập ví dụ
Suy ra D = i1 + i2 – A (4).
SGK/177.

- Vậy trong thực tế, lăng kính
- HS ghi các cơng thức
được ứng dụng trong những
vào vở để áp dụng làm bài
trường hợp cụ thể nào, để biết
tập.
được điều đó chúng ta cùng
- HS nhận nhiệm vụ học
chuyển sang phần IV.
tập.
- HS lên bảng giải ví dụ.

Hoạt động 4: Tìm hiểu cơng dụng của lăng kính (5 phút).
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
- Y/c HS đọc sách giáo khoa để
IV.
CƠNG DỤNG
tìm hiểu cơng dụng của lăng
CỦA LĂNG KÍNH.
kính.
- HS đọc sách giáo khoa.
- GV nhận xét bổ sung.
1. Máy quang phổ.
- Ứng dụng ngoài thực tế: Máy
quang phổ dùng trong các - HS lắng nghe, ghi nhớ.
nghành cơng nghiệp hóa học,


sinh học, công nghệ thực

phẩm, đồ uống cũng như môi
trường.
- Thơng báo:
+ Lăng kính phản xạ tồn
phần là lăng kính thuỷ tinh có
tiết diện thẳng là một tam giác
vng cân được sử dụng để tạo
ảnh thuận chiều, có tác dụng
như một gương phẳng. Người
ta dùng lăng kính phản xạ tồn
phần trong các kính tiềm vọng
ở các tàu ngầm để làm đổi
phường truyền của tia sáng.
Nhờ kính tiềm vọng, thủy thủ ở
dưới tàu ngầm có thể quan sát
được các hoạt động diễn ra trên
mặt biển.
+ Trong ống nhòm, người ta
dùng 2 lăng kính phản xạ tồn
phần có các cạnh vng góc
với nhau để làm đổi chiều của
ảnh. Tương tự với máy ảnh
lăng kính phản xạ tồn phần để
tạo ảnh thuận chiều (cho học
sinh quan sát máy ảnh thực tế).

2.
- HS lắng nghe, ghi nhớ.

Lăng kính phản xạ

tồn phần.

- HS quan sát ngun lí
hoạt động của ống nhịm
qua hình ảnh trên máy
chiếu để tạo ảnh thuận
chiều.

Hoạt động 5: Vận dụng, củng cố (5 phút).
Hoạt động của giáo viên
Hoạt động của học sinh
- Nhắc lại cấu tạo và cơng
dụng của lăng kính.
- Chú ý cho HS: Tính chất lệch
về đáy so với tia tới.
- Hoàn thành bài tập 4,5
SGK/179.
- Giao nhiệm vụ về nhà: Hoàn HS nhắc lại cấu tạo và
thành các bài tập 6,7 SGK/179. cơng dụng của lăng kính.
- Ơn lại kiến thức về thấu kính.
- Ơn lại kiến thức về khúc xạ
ánh sáng, lăng kính.
- Đọc mục: Em có biết?
- Đọc trước phần I, II của bài
29. THẤU KÍNH MỎNG.

Nội dung ghi bảng