Vật Lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? Công Thức Lăng Kính, Ứng Dụng Lăng Kính Và Bài Tập. Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học và kỹ thuật, lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ. Ngoài ra, lăng kính phản xạ toàn phần được dùng để tạo ảnh định hướng trong ống nhòm, máy ảnh, v.v.
Lăng kính là gì? Nó được cấu tạo như thế nào? Nêu mối quan hệ giữa đường đi của tia sáng (tia tới và tia tới) qua lăng kính? Công thức của lăng kính được viết như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này.
I. Cấu tạo của lăng kính
– Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
Về mặt quang học, một lăng kính có đặc điểm: góc chiết quang A và chiết suất n.
II. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
1. Hiệu ứng tán sắc ánh sáng trắng
– Ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) gồm nhiều ánh sáng màu và lăng kính có tác dụng hiểu chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng có màu khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng nhờ lăng kính.
2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
• Chiếu vào mặt bên của lăng kính một chùm ánh sáng đơn sắc SI hẹp như hình vẽ dưới đây:
– Tại I: tia khúc xạ bị lệch pháp tuyến, tức là lùi về phía đáy của lăng kính
– Tia J: tia khúc xạ lệch pháp tuyến, tức là cũng lệch về phía đáy lăng kính
• Vậy khi tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló luôn lệch về đáy lăng kính so với tia tới.
• Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi đi qua lăng kính
III. công thức lăng trụ
Sử dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lý hình học về góc ta lập được các công thức lăng kính sau:
sini1 = n.sinr1 ; Một = r1 + r2
sini2 = n.sinr2 ; D = i1 + i2 – A
* Chú ý: nếu các góc i1 và A nhỏ (
- i1 = n.r1 ; i2 = n.r2
- Một = r1 + r2
- D = (n – 1).A
IV. Công dụng của lăng kính
1. Máy quang phổ
– Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.
– Máy quang phổ học phân ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc, từ đó xác định thành phần của nguồn sáng.
2. Lăng kính phản xạ toàn phần
Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có thiết diện qua trục là tam giác vuông cân
– Lăng kính phản xạ toàn phần dùng để điều chỉnh đường đi của tia sáng hoặc tạo ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy ảnh,…)
V. Bài tập lăng kính
* Bài 1 trang 179 SGK Vật Lý 11: Lăng kính là gì? Nêu cấu tạo và tính chất quang của lăng kính.
° Lời giải bài 1 trang 179 SGK Vật Lý 11: ELSE
– Lăng kính là một khối chất lỏng trong suốt (thủy tinh, nhựa,…) thường có dạng lăng trụ tam giác.
– Các yếu tố của lăng trụ gồm: cạnh đáy, hai mặt bên.
– Về mặt hình học lăng kính có đặc điểm: góc chiết quang A và chiết suất n.
* Bài 2 trang 179 SGK Vật Lý 11: Trình bày ảnh hưởng của lăng kính đến sự truyền ánh sáng qua nó. Hãy xem xét hai trường hợp:
– Ánh sáng đơn sắc.
– Ánh sáng trắng.
° Đáp án bài 2 trang 179 SGK Vật Lý 11: ELSE
• Trường hợp ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính sẽ bị khúc xạ.
• Trường hợp ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng màu và lăng kính có tác dụng hiểu chùm sáng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng có màu khác nhau ⇒ Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
* Bài 3 trang 179 SGK Vật Lý 11: Nêu công dụng của lăng kính.
° Giải bài 3 trang 179 SGK Vật Lý 11: ELSE
• Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học kỹ thuật như:
Quang phổ kế: dùng để xác định thành phần của chùm sáng phức tạp do nguồn sáng phát ra.
Lăng kính phản xạ hoàn toàn: Được sử dụng để tạo hình ảnh có hướng trong các dụng cụ như ống nhòm, máy ảnh, v.v.
* Bài 4 trang 179 SGK Vật Lý 11: Có ba trường hợp tia sáng đi qua một lăng kính như hình 28.8. Trường hợp nào sau đây lăng kính không bị lệch tia ló về phía đáy?
A. Trường hợp (1)
B. trường hợp (1) và (2)
C. Ba trường hợp (1), (2) và (3).
D. Không có.
° Đáp án bài 4 trang 179 SGK Vật Lý 11: ELSE
• chọn câu trả lời: D. Không có.
– Trong các trường hợp trên, trường hợp nào lăng kính cũng làm cho tia ló bị lệch về đáy.
* Bài 5 trang 179 SGK Vật Lý 11: Cho một tia sáng truyền tới lăng kính như hình 28.9: Tia sáng truyền sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây?
A. 0o B. 22,5o C. 45o D. 90o
° Giải bài 5 trang 179 SGK Vật Lý 11:
• lựa chọn đáp án: C. 45o
– Từ hình trên ta có, ABC là hình vuông cân ∠B = C = 45o
– SI ⊥ AC Tia SI truyền thẳng vào môi trường trong suốt ABC không bị khúc xạ ⇒ góc tới tại mặt AB là i1 = 0, góc khúc xạ r1 = 0
– Và góc tạo với mặt BC là: r2 = B – r1 = 45o
– Tia loe lan truyền gần BC ⇒ góc loe i2 = 90o
⇒ Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị: D = i1 + i2 – ∠B = 90o – 45o = 45o.
* Bài 6 trang 179 SGK Vật Lý 11: Làm tiếp bài tập 5. Chiết suất n của lăng kính có giá trị nào? (Tính đến một chữ số thập phân).
A. 1,4 B. 1,5 C. 1,7 D. A, B, C khác
° Giải bài 6 trang 179 SGK Vật Lý 11:
• lựa chọn đáp án: A. 1,4
– Ta thấy tia truyền sát mặt BC ⇒ góc tới mặt BC bằng góc tới: r2 = igh và sinigh = 1/n.
* Bài 7 trang 179 SGK Vật Lý 11: Một lăng kính thủy tinh có thiết diện qua trục thẳng là tam giác cân ABC có đỉnh A. Một tia đơn sắc chiếu vuông góc với mặt bên AB. Sau hai lần tích phân trên hai mặt AC và AB, tia ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC.
a) Vẽ đường đi của tia sáng và tính góc khúc xạ A .
b) Tìm điều kiện chiết suất n của lăng kính được thỏa mãn.
° Giải bài 7 trang 179 SGK Vật Lý 11:
• Vẽ hình sau:
– Ta có: SI ⊥ AB ⇒ i1 = 0; r1 = 0 
– Mặt khác từ hình vẽ: SI song song với pháp tuyến tại J
(góc duy nhất trong)
Theo định luật phản xạ ta có: 
– Do JK ⊥ BC nên suy ra 
– Theo tính chất góc trong của tam giác cân ABC, ta có:
Và 
b) Điều kiện để chiết suất n thỏa mãn là:
– Chúng ta có: 
– Nhưng 
+ Kết luận: a) A = 360; b) n≥1,7.
Hy vọng với bài viết Lăng kính là gì? Các bài Công thức lăng trụ đứng, Ứng dụng của lăng trụ đứng và bài tập trên sẽ giúp các bạn hiểu rõ hơn, mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết để được hỗ trợ.
Bản quyền bài viết thuộc về trường THPT Lê Hồng Phong. Mọi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ:
Vật Lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? Công Thức Lăng Kính, Ứng Dụng Lăng Kính Và Bài Tập
Bạn thấy bài viết Vật lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? những Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập vận dụng có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Vật lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? những Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập vận dụng bên dưới để pgddttramtau.edu.vn có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: pgddttramtau.edu.vn của PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HUYỆN TRẠM TẤU
Nhớ để nguồn bài viết này: Vật lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? những Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập vận dụng của website pgddttramtau.edu.vn
Chuyên mục: Văn học
