Bài 28. Lăng kính

LỚP 11 Chương VI: KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Bài 30 LĂNG KÍNH LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI NỘI DUNG BÀI HỌC I CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LẮNG KÍNH III CÁC CƠNG THỨC CỦA LĂNG KÍNH IV BÀI TẬP VẬN DỤNG LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI I CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH LỚP 11 I Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH A B C Lăng kính khối chất suốt, đồng chất (thủy tinh, B1 A1 nhựa…) thường có dạng lăng trụ tam giác A' C1 C' B' LỚP 11 I Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH A A B B n C C A: góc chiết quang n: chiết suất lăng kính (chiết suất tỉ đối chất làm lăng kính với mơi trường đặt lăng kính) LỚP 11 II Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH Tác dụng tán sắc ánh sáng Chùm ánh sáng trắng qua lăng kính bị phân tích thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác Đó tán sắc ánh sáng LỚP 11 II Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH Đường truyền tia sáng qua lăng kính A Chiếu đến mặt bên lăng kính chùm sáng hẹp đơn sắc SI Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa lệch phía đáy i1 lăng kính I D r1 J r2 i2 S Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức lệch phía đáy lăng kính B C LỚP 11 II Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH A Đường truyền tia sáng qua lăng kính Khi có tia ló khỏi lăng kính tia ló lệch phía đáy lăng kính so với tia tới i1 S I D J r2 r1 i2 R O Góc tạo tia ló tia tới gọi góc lệch D tia sáng truyền qua lăng kính B C LỚP 11 III Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI CÁC CƠNG THỨC VỀ LĂNG KÍNH Ta có: Trong tứ giác AIOJ: Trong tam giác OIJ: Suy ra: A  sini1 = n sinr1   sini2 = n sinr2 µ µ A + O = 180 o µ r + r + O = 180 A = r1 + r2 Trong tam giác IJD: i1 S I D J r2 r1 i2 R O D = (i1 - r1 ) + (i2 - r2 ) = i1 + i2 - (r1 + r2 ) (Góc ngồi tam giác IJD) Suy ra: D = i1 + i2 - A B C LỚP 11 III Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI CÁC CƠNG THỨC VỀ LĂNG KÍNH ( E) S A D H Dmin Dmin M i0 Góc i tăng vết sáng M di chuyển gần H (D giảm) Đến lúc M dừng lại, di chuyển xa H (D tăng) i LỚP 11 III Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH CÁC CƠNG THỨC VỀ LĂNG KÍNH A Khi Dmin: i1 = i2; r1 = r2 (tia tới tia ló đối xứng với qua mặt phẳng phân giác Suy ra: góc chiết quang A) Dm + A A sin = n sin 2 i1 S I D r1 J r2 i2 R O B C LỚP 11 IV Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH CƠNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Máy quang phổ Lăng kính phận máy quang phổ LỚP 11 IV Bài 30 Chương VI CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Máy quang phổ Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát thành thành phần đơn sắc, nhờ xác định cấu tạo nguồn sáng LĂNG KÍNH LỚP 11 Bài 30 Chương VI IV CƠNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Lăng kính phản xạ tồn phần LĂNG KÍNH Lăng kính phản xạ tồn phần lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng tam giác vuông cân LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI IV CƠNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH Lăng kính phản xạ tồn phần Được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều trong: Ống nhòm Máy ảnh LỚP 11 V Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập Lăng kính có tiết diện thẳng tam giác ABC góc chiết quang A chiết suất đối khơng khí Chiếu n= tia sáng vào mặt bên AB góc i1 = 45 theo hướng từ đáy lăng kính lên a) Tính góc lệch tia ló so với tia tới b) Nếu sau giảm góc tới i1 góc lệch tăng hay giảm c) Tiếp tục giảm góc tới i1 đến giá trị i0 tia sáng bắt đầu phản xạ toàn phần mặt AC Xác định i0? LỚP 11 V Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập A a) Tính góc lệch tia ló so với tia tới sini1 = n sinr1 Theo định luật khúc xạ sini1 ⇒ sinr1 = = = ⇒ r1 = 30 n 2 Ta có: Mặt khác: A = r1 + r2 ⇒ r2 = A - r1 = 30 S sini2 = n sinr2 r1 r2 i2 R B Góc lệch tia ló tia tới J O ⇒ sini2 = × ⇒ i2 = 45 i1 I D D = i1 + i2 - A = 45 + 45 - 60 = 30 Vậy: Dmin = 30 C LỚP 11 V Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập b) Trường hợp câu a ta thấy góc tia ló tia tới góc lệch cực tiểu Vì giảm góc tới i góc lệch D tăng A c) Theo định luật khúc xạ sini2 = n sinr2 sini2 ⇒ sinr2 = = ⇒ r2 = 45 n Ta có: A = r1 + r2 ⇒ r1 = A - r2 = 15 Mặt khác: Suy ra: i1 S J I r1 r2 i2 O sini1 = n sinr1 = 2.sin15 = 2.0,26 i0 = i1 = 21 24 ' B C LỚP 11 V Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập Một tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu tia ló so với tia tới góc chiết quang A lăng kính Tính A biết chiết suất lăng kính n = 1,5 LỚP 11 V Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI A BÀI TẬP VẬN DỤNG Bài tập Dmin = A Theo đề bài: Dmin = i1 + i2 - A = 2i - A Dmin + A ⇒i= =A Ta có: A A = r1 + r2 = 2r ⇒ r = i1 S I D J r1 r2 i2 R O B C Theo định luật khúc xạ A sini = n sinr ⇒ sin A = n sin A A A ⇒ sin cos = n sin 2 A A n 1,5 ⇒ = 41 24 ' ⇒ cos = = 2 2 Vậy: i = A ≈ 83 Bài 30 LỚP 11 V LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu hỏi Một tia sáng đơn sắc chiếu tới mặt bên lăng kính góc tới i lúc tia tới tia ló đối xứng qua mặt phẳng phân giác góc chiết quang A Từ vị trí ta giảm góc tới i đơi chút góc lệch D tia sáng A giảm C không thay đổi B tăng D không xác định Bài 30 LỚP 11 V LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Góc lệch cực tiểu tia sáng qua lăng kính có góc chiết quang A = 60 , chiết suất n = 1,5 Câu hỏi A B 30 0 22 24’ C D 37 10’ 48 35’ LỚP 11 V Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu hỏi Theo đề tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu Ta có: Mặt khác: A = 30 A = r1 + r2 = 2r ⇒ r = sini = n sinr ⇒ sini = × = 0,75 2 ⇒ i = 48 35 ' Bài 30 LỚP 11 V LĂNG KÍNH Chương VI BÀI TẬP VẬN DỤNG Góc lệch cực tiểu tia sáng qua lăng kính có góc chiết quang A = 60 , chiết suất n = 1,5 Câu hỏi A B 30 0 22 24’ C D 37 10’ 48 35’ LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI Đặc trưng góc chiết quang A chiết suất n Tia ló khỏi lăng kính ln lệch phía đáy LĂNG sini1 = n sinr1 lăng kính so với tia tới KÍNH sini2 = n sinr2 Là phận máy quang phổ A = r1 + r2 D = i1 + i2 - A ...LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH Chương VI NỘI DUNG BÀI HỌC I CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH II ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LẮNG KÍNH III CÁC CÔNG THỨC CỦA LĂNG KÍNH IV BÀI TẬP VẬN DỤNG LỚP 11 Bài 30 LĂNG KÍNH... 30 LĂNG KÍNH Chương VI CẤU TẠO CỦA LĂNG KÍNH A A B B n C C A: góc chiết quang n: chiết suất lăng kính (chiết suất tỉ đối chất làm lăng kính với môi trường đặt lăng kính) LỚP 11 II Bài 30 LĂNG KÍNH... đáy lăng kính B C LỚP 11 II Bài 30 Chương VI LĂNG KÍNH ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG QUA LĂNG KÍNH A Đường truyền tia sáng qua lăng kính Khi có tia ló khỏi lăng kính tia ló lệch phía đáy lăng kính