Cầu vòngCầu vòng

Mắt

Kính hiển vi

Máy ảnh

Kính lúp

Kính thiên văn

Tiết 55: Lăng Kính

Dựa vào những gì vừa quan sát và nghe em nào có thể nêu

được cấu tạo của lăng kính?

Về phương diện quang học thì lăng kính đặc trưng bởi

những gì?

I. Cấu tạo Lăng Kính

Lăng kính là một khối trong suốt ,đồng chất (thũy tinh,nhựa…),thường có dạng lăng trụ tam giácVề phương diện quang học,một lăng kính đặc trưng bởi:•Góc chiết quang A•Chiết suất n

Chương VII: Mắt. Các dụng cụ quang học

II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính:

1) Tác dụng tán sắc của ánh sáng trắng:

Em nào biết ánh sáng trắng là gì ko?

Bây giờ chúng ta sẽ cho một chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính và quan sát hiện tượng.

Qua quan sát thí nghiệm ảo ta thấy ánh

sáng trắng qua lăng kính sẽ như

thế nào?

•Ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời)gồm nhiều ánh sáng màu•Lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng trắng truyền quanó thành nhiều chùm sáng màu khác nhauĐó là sự tán sắc ánh sáng bởi lăng kinh(do Newton khám phá năm 1669)

ii11

RR

ii22

JJ

rr22rr11

DD

A

B C

SS

II

n >1n >1 HH

2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính:

Chiếu đến mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI nằm trong tiết diện thẳng của lăng kính ta có đường đi của tia sáng như hình dưới đây:

K

•Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến tức lệch gần về phía đáy lăng kính.

C1: Tại sao khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, luôn có sự khúc xạ và tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới ?Trả lời: Vì ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang hơn

nên i > r ( không có phản xạ toàn phần )

•Tại J:Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến,tức là cũng lệch về phía đáy của lăng kính

Vậy khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy

Chú ý: Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D

II. Các công thức lăng kính

•Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lý về góc,ta thiết lập được các công thức lăng kính sau:

• sini1 = nsinr1 ; A = r1 +r2

• sini2 = nsinr2 ;D=i1 + i2 - A

Ghi chú : nếu các góc i1 và A nhỏ(<10) thì công thức có thể viết lại như sau :i1 = nr1 ;i2 = nr2 A = r1 + r2 D = (n-1)A

IV. CÔNG DỤNG CỦA LĂNG KÍNH:

Lăng kính có nhiều công dụng trong khoa học và kỷ thuật. Tiêu biểu là:

•Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ

•Máy này phân tích ánh sáng từ nguồn sáng phát thành các thành phần đơn sắc,nhờ đó xác định được cấu tạo của nguồn sáng

•Máy quang phổ gồm 1 hoặc 2 lăng kính

1. Máy quang phổ lăng kính:

Công dụng chính của máy quang phổ?

2. Lăng kính phản xạ toàn phần:

Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.

Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều trong ống nhòm, máy ảnh…

Các em có biết lăng kính phản xạ toàn phần dùng trong máy ảnh,ống nhòm có tác dụng gì ko?

Lăng kính phản xạ toàn phần là gì?

C3: Hãy giải thích sự phản xạ toàn phần ở hai mặt bên của lăng kính như hình sau:

Giải thích:

Lăng kính phản xạ toàn phần làm bằng thuỷ tinh n=1,5

0gh gh

1 2sini i 42

1,5 3

H.1: Chùm tia sáng // đi vào lăng kính vuông góc với mặt bên ABnên đi thẳng gặp mặt đáy BC với góc tới tia sáng bị phản xạ toàn phần một lần tại BC rồi đi vuông góc với mặt bên AC ra ngoài.

0ghi 45 i H.2: Chùm tia tới song song đi

vào lăng kính vuông góc mặt đáy BC nên đi thẳng tới gặp mặt bên AB với góc tới

tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 1 rồi tới gặp mặt bên AC với góc tới

tia sáng bị phản xạ toàn phần lần 2 rồi đi vuông góc với mặt đáy BC ra ngoài.

0ghi 45 i

0ghi 45 i

Nêu định nghĩa lăng kính?viết công thức lăng kính.

• sini1 = nsinr1 ; A = r1 +r2

• sini2 = nsinr2 ;D=i1 + i2 - A

Công thức lăng kính:

BÀI TẬP ÁP DỤNG (CỦNG CỐ):

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

BÀI TẬP ÁP DỤNG (CỦNG CỐ):

Bài 1: Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính như hình sau:

Trường hợp nào, lăng kính KHÔNG làm lệch tia ló về phía đáy?

A. Trường hợp 1.

B. Trường hợp 2 và 3.

C. Trường hợp 1, 2 và 3.

D. Không có trường hợp nào.

BÀI TẬP VÍ DỤ:

Tóm tắt:

Lăng kính, tiết diện thẳng là tam giác đều ABC.

01

n 1,41 2

i 45

Xác định đường truyền của tia sáng

Giải:

Tại I luôn có tia khúc xạ nên ta có:

1 1

0

1

01

sini nsinr

sin45 1sinr

n 2r 30

1 2 2 1

0 0 02

A r r r A r

r 60 30 30

Từ:

Tại J có tia khúc xạ. Do tính thuận nghịch về chiều truyền tia sáng nên góc khúc xạ .Hình vẽ như bên.

gh

0gh 2

1 2sini

22

i 45 r

i2 = 450

DẶN DÒ:

1. Học toàn bài (Chú trọng II và III).2. Làm các BT 2, 6, 7 trang 179 SGK.3. Xem trước bài 29 “Thấu kính mỏng”.