Tài liệu Bài giảng bài lăng kính vật lý 11 (2)

Sở giáo dục đào tạo TP Hồ Chí Minh Trường THPT PHÚ NHUẬN Tổ Vật Lý LỚP 11 Kiểm tra bài cũ  Hiện tượng khúc xạ ánh sáng là gì ?  Phát biểu định luật khúc xạ ánh sáng.  Điều kiện để có hiện tượng phản xạ toàn phần ? 1. Cấu tạo của lăng kính  Lăng kính có cấu tạo như thế nào ?  Kể tên các phần tử của lăng kính ? 1. Cấu tạo của lăng kính  Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song. Các loại lăng kính 2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính  Xét một lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí (nkk ≈ 1). C1 Lăng thí nghiệm khốisau lăngkhi trụ đi có Nhậnkính xéttrong gì vềphòng đường đi của làtiamột sáng tiết diện chính là hình tam giác. Chọn góc nào là đỉnh lăng lăng đi kính ? tia sáng qua lăng kính 2. qua Đường của kính ?   Việc Chiếu Tia xác ló tia tia JR sáng lệch sáng ra đơn tới xalàmặt sắc hay SI lại AB, gần mặt tia pháp bên tuyến xạ AB. IJ? định gócSI nào đỉnhbên lăngtới kính tùykhúc thuộc vào việc chùm mặt nào ra ởsao mặt Tia lệch Tạitasao sáng rachiếu xa ? này hay lại bịsáng khúc gầntớipháp xạ tại tuyến Ivàvà ?lóTại J và ló?nào ra của lăng kính. khỏi mặt bên AC theo tia JR.  Tia sáng bị lệch về phía đáy lăng kính. B C Viết công thức của sự khúc xạ ánh sáng tại các mặt bên AB, AC của lăng kính ? Thiết Thiết lập lậpcông công thức thứcthức tính liên góc hệlăng giữa lệch A, D r?1, r2 3. Các công kính  Gọi r1 là góc khúc xạ tại I và r2 là góc tới tại J. Từ định luật khúc xạ, ta có : sini1 = nsinr1 (1) sini2 = nsinr2 (2)  Xét tam giác IHJ, ta có : A = r1 + r2 (3)  Xét tam giác IKJ, ta có : D = i 1 + i2 – A (4) B C Nếu lăng kính đặt trong môi trường có chiết suất n’ thì Nếu các góc i1 nhỏ thìđược các công thức lăng các công thứcA,lăng kính viết lại như thếkính nào được ? 3. công thức viếtCác lại như thế nào ? lăng kính  Nếu góc A và i1 nhỏ, ta có : i1 ≈ nr1 ; i2 ≈ nr2 A = r1 + r2 ; D ≈ (n - 1)A  Nếu lăng kính đặt trong môi trường có chiết suất n’ thì : n’sini1=nsinr1 (1) sini1 = nsinr 1 n’sini =nsinr2 (2) sini2 = nsinr 2 2 A = r1 + r2 A = r1 + r(3) 2 D = i1 + iD i1 + i2 –(4) A 2 –=A Hoặc áp dụng các công thức (1) và (2) với n là chiết suất tỉ đối giữa chất làm lăng kính và môi trường ngoài. Bài tập ví dụ  Bài 1 trang 233 SGK Cho : i1 = 0o ; n = 1,414 ; A = 30o , B = 90o A Tìm : D ? Giải r2 i1 = 0  r1 = 0  r2 = A = 30o sini2 = nsinr2 = 0,707  i2 = 45o  D = i1 + i2 – A = 15o Chọn C B i2 D C Quay lăng kính theo chiều kim đồng hồ để góc tới tăng dần từ giá trị sát thì tia ló thể vàtớicho biết di rchuyển về Khi Nếu góc biếtnhỏ lệch gócnhất. D lệch đạtQuan cực cựctiểu tiểu thì có góc tính i1 và được cácnógóc chiết và r2của có 1suất 4. trị Biến thiên của lệch tới? phía nào ?không Khi giá lăng góc kính như tới thế thay nào ?đổi?thì gócgóc lệch D thay theo đổi nhưgóc thế nào  Thí nghiệm 4. Biến thiên của góc lệch theo góc tới  Nhận xét - Khi góc tới i1 thay đổi thì góc lệch D cũng thay đổi và có một giá trị cực tiểu gọi là góc lệch cực tiểu (Dm). - Khi đó i1 = i2 = im và r1 = r2 = A/2 Dm = 2im – A hay im = (Dm+A)/2 Dm+A = nsin 2 A 2 - Suy ra : sin - Biết A và Dm , tính được chiết suất n 4. Biến thiên của góc lệch theo góc tới A i1 B Dm I r1 r2 J i2 C Tia sáng tới vuông góc mặt bên AB thì tia sáng ló ra 5. Lăng kínhở mặt phản khỏi lăng kính nàoxạ ? toàn phần  Thí nghiệm Chiếu chùm tia sáng song song tới vuông góc với mặt bên AB của lăng kính thủy tinh (n = 1,5) có tiết diện chính là một tam giác vuông cân. C A B 5. Lăng kính phản xạ toàn phần  Giải thích - Tại mặt bên AB, góc tới bằng 0 nên tia sáng truyền thẳng vào lăng kính, tới mặt BC với góc tới 45o lớn hơn góc giới hạn igh = 42o. - Do đó, tia sáng bị phản xạ toàn phần tại J. Tia phản xạ vuông góc mặt AC nên ló thẳng ra ngoài. Tia sáng tới vuông góc mặt huyền BC thì tia sáng ló ra 5. Lăng kínhở phản khỏi lăng kính mặt nàoxạ ? toàn phần - Nếu chiếu chùm tia tới song song vuông góc với mặt BC thì chùm tia này sẽ phản xạ toàn phần tại A hai mặt BA và AC và ló ra khỏi mặt BC. B C Lăng kính phản xạ toàn phần có tác dụng như thế nào 5. Lăng kínhcụphản trong các dụng quangxạ họctoàn ? phần  Ứng dụng : Có tác dụng như gương phẳng. - Dùng để đổi phương truyền của tia sáng. (kính tiềm vọng trên tàu ngầm, kính thiên văn…) - Dùng để đổi chiều của ảnh. (ống nhòm, máy ảnh …)