Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học và kỹ thuật, và lăng kính là thành phần chính của máy quang phổ. Ngoài ra lăng kính phản xạ toàn phần còn được dùng trong ống nhòm, máy ảnh để tạo ảnh có hướng,…các bạn đang xem: Hiện tượng lóa là gì, công thức lăng kính, ứng dụng và bài tập về lăng kính
Đối tượng Prism là gì? Nó được cấu tạo như thế nào? Nêu mối quan hệ giữa đường đi của tia sáng (ánh sáng tới và tia tới) qua lăng kính? Làm thế nào là công thức của lăng kính được biết đến? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này.
Xem thêm: Tia ló là gì
I. Cấu trúc lăng kính
– Lăng kính là một chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa,…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
– Trong quang học, lăng kính có đặc điểm: góc chiết quang a, chiết suất n.
Hai. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
1. Hiệu ứng khuếch tán ánh sáng trắng
– Ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) gồm nhiều ánh sáng màu, chức năng của lăng kính là phân hủy ánh sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm tia có màu khác nhau, hiện tượng này gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng qua lăng kính.
2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
• Chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc hẹp vào mặt bên của lăng kính như hình bên dưới:
– Tại i: tia sáng khúc xạ lệch về gần pháp tuyến, tức là đối diện với lăng kính đá
– Tia j: Tia sáng khúc xạ lệch pháp tuyến, tức là nó cũng lệch về phía đá lăng kính
• Do đó khi tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló luôn lệch khỏi lăng kính đối diện cùng với tia tới.
• Góc tạo bởi tia sáng tới và tia sáng tới gọi là góc lệch d khi tia sáng đi qua lăng kính
Ba. Công thức lăng kính
– Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một định lý hình học nào đó về góc, ta xây dựng được công thức lăng kính nhức nhối đây:
ѕini1 = n.ѕinr1 ; a = r1 + r2
ѕini2 = n.ѕinr2 ; d = i1 + i2 – a
* Lưu ý: Nếu góc i1 và góc a đều nhỏ (0) thì có thể biết các công thức sau:
Bốn. Sử dụng lăng kính
1. Máy quang phổ
– Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.
Tham khảo: Khám phá bí ẩn về sinh năm 1988 mệnh gì, hợp tuổi gì?
– Máy quang phổ xác định thành phần của nguồn sáng bằng cách phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc của nó.
2. Lăng kính phản xạ toàn phần
– Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân
– Lăng kính phản xạ toàn phần dùng để hiệu chỉnh đường đi của ánh sáng hoặc tạo ảnh nhìn về phía trước (ống nhòm, máy ảnh…)
V. Bài tập về lăng kính
* Bài 1 trang 179 SGK Vật Lý 11:Lăng kính là gì? Nêu ngắn gọn cấu tạo và tính chất quang của lăng kính.
°Bài 1 Trang 179 SGK Vật Lý 11:l
– Lăng kính là một chất lỏng trong suốt (thủy tinh, nhựa,…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
– Các yếu tố của một lăng trụ gồm: cạnh, cạnh.
– Đặc điểm hình học xung quanh lăng kính là: góc chiết quang a ᴠ và chiết suất n.
*Bài 2 trang 179 SGK Vật Lý 11:nêu tác dụng của lăng kính đối với sự truyền ánh sáng. Hãy xem xét hai trường hợp:
– Đèn phía Bắc.
– Ánh sáng trắng. Xem thêm:
°Giải 2 Trang 179 SGK Vật Lý 11:l
• Điều kiện ánh sáng đơn sắc: Bắc cực quang bị khúc xạ khi chúng đi qua một lăng kính.
• Trường hợp ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng màu, lăng kính có chức năng phân hủy chùm tia đi qua nó thành nhiều chùm tia có màu khác nhau ⇒ hiện tượng tán xạ 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:l
• Lăng kính có nhiều ứng dụng trong khoa học và công nghệ, chẳng hạn như:
– Quang phổ kế: Dùng để xác định thành phần cấu tạo của chùm sáng phức tạp do nguồn sáng phát ra.
– Lăng kính phản xạ toàn phần: Dùng để tạo ảnh có hướng trong các dụng cụ như ống nhòm, máy ảnh,…
*Bài 4 trang 179 SGK Vật Lý 11: Theo hình 28.8, có ba trường hợp ánh sáng đi qua một lăng kính. Khi nào một lăng kính sẽ làm cho ánh sáng dịch chuyển sang một bên của tảng đá?
Đang xem: Thứ 6 ngày 13 là gì? Các việc cần tránh làm vào ngày này để không gặp xui xẻo
A. Trường hợp (1)
Trường hợp (1) và (2)
Ba trường hợp (1), (2) và (3).
Không có trường hợp nào.
°Đáp án bài 4 bài 179 SGK Vật Lý 11:l
• Chọn câu trả lời: d. Không có trường hợp nào.
– Trong trường hợp trên, dù sao lăng kính cũng làm lệch tia sáng về phía viên đá.
*Bài 5 trang 179 SGK Vật Lý 11: Như hình 28.9, tia ló tới một lăng kính: tia ló truyền ra ngoài mặt bc. Giá trị suy giảm được tạo ra bởi lăng kính là gì?
A. 0o B. 22,5 độ C 45o d. 90 độ
°Giải bài 5 Trang 179 SGK Vật Lý 11:
• Chọn câu trả lời: c. 45o
– Từ hình trên ta có, Δabc bằng ⇒ ∠b = ∠c = 45o
– si ⊥ ac ⇒ tia si đi thẳng vào môi trường trong suốt abc mà không bị méo ⇒ góc tới trên mặt ab bằng i1 = 0, góc khúc xạ r1 = 0
– Góc có bc là: r2 = b – r1 = 45o
– Tia truyền qua mặt bc góc lóa i2 = 90o
⇒ Giá trị của góc lệch do lăng kính sinh ra là: d = i1 + i2 – ∠b = 90o – 45o = 45o.
* bài 6 trang 179 sgk Vật Lý 11: Tiếp tục luyện tập 5. Chiết suất n của lăng kính có giá trị bằng bao nhiêu? (một chữ số thập phân).
A. 1.4b. 1,5 độ C 1,7 ngày trừ a, b, c
° SGK Vật Lý 11 Bài 6 Trang 179 Bài giải:
• Chọn câu trả lời: a. 1.4
– Ta thấy tia ló đi qua mặt bc ⇒ góc tới mặt bc bằng góc tới hạn: r2 = igh và ѕinigh = 1/n. Xem thêm:
* bài 7 trang 179 sgk Vật Lý 11: Một lăng kính bằng thủy tinh có thiết diện thẳng là đỉnh a của tam giác cân abc. Một ánh sáng phương bắc duy nhất được chiếu vuông góc với mặt bên ab. Sau hai lần tích phân trên hai mặt ac và ab, tia ló ra khỏi hòn đá bc theo phương vuông góc với bc.
Tham khảo: Mắt phải giật hay nháy điềm gì ?