1. TÓM TẮT LÝ THUYẾT.

Lăng kính là một khối trong suốt, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt không song song.

 – Cạnh của lăng kính là giao tuyến của hai mặt bên. 

– Tiết diện chính là tiết diện thẳng góc với cạnh của lăng kính 

– Góc của lăng kính còn gọi là góc chiết quang là góc của tiết diện chính, Hai điều kiện để khảo sát lăng kính: 

* Tia tới nằm trong tiết diện chính.

* Ánh sáng là ánh sáng đơn sắc 

• Các công thức của lăng kính

* sin i = n sin r *sin i’ = n’sin r’ *r + r = A.

*D = i + i’ – A • Điều kiện để có tia ló : A S22

A là góc giới hạn Ivàrsal sina = 1

• Độ biến thiên của góc lệch D theo góc tới i – Khi góc tới thay đổi, góc lệch D cũng thay đổi và qua một giá trị

cực điểm (Dm). Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu, thì tia sáng tới và tia ló ra khỏi lăng kính đối xứng nhau qua mặt phân giác của

góc chiết quang = i =

đồng thời r = r =

* Dm = i + i’ – A = 2i – A :

Dm + A

Dm +A

..

.

i=

-1

Dm sin

= nsin

2

1. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP 
2. Lăng kính là gì? Nêu cấu tạo và các đặc trưng quang học của lăng kính.

Giải 

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa v.v..) thường có dạng là hình lăng trụ tam giác. Khi giải toán về lăng kính, người ta xét miền trên tiết diện thắng của hình lăng trụ này (là một hình tam giác). Lăng kính được giới hạn bởi hai mặt bên và một mặt đáy. Giao tuyến của hai mặt bên là cạnh của lăng kính, góc nhị diện hợp bởi hai mặt bên được gọi là góc chiết quang của lăng kính. Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi góc chiết quang A và chiết suất n của thấu kính. Trong chương trình Vật lí 11 ta chỉ xét lăng kính được đặt trong không khí, nên tia ló ra khỏi lăng kính bao giờ cũng bị lệch về phía đáy của lăng kính. 

2. Trình bày tác dụng của lăng kính đối với sự truyền ánh sáng qua nó.

Xét hai trường hợp:

 – Ánh sáng đơn sắc

 – Ánh sáng trắng.

Giải 

• Như trên ta đã nói, trong chương trình Vật lí 11 chỉ xét lăng kính được đặt trong không khí, nên khi ta dùng ánh sáng đơn sắc chiếu vào mặt bên của lăng kính tia ló ra khỏi lăng kính bao giờ cũng bị lệch về phía đáy của lăng kính. Khi lăng kính để trong môi trường có chiết suất lớn hơn chiết suất của lăng kính, tia ló ra khỏi lăng kính sẽ bị lệch về phía trên của lăng kính. Khi ta dùng ánh sáng trắng chiếu vào lăng kính, chùm ánh sáng ló ra khỏi lăng kính sẽ có bảy màu phân biệt từ đó đến tím, màu đỏ bị lệch ít và màu tím bị lệch nhiều. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng. 

3. Nêu các công dụng của lăng kính.

Giải Các công dụng của lăng kính: Lăng kính được sử dụng trong các máy phân tích quang phổ. Máy này phân tích nguồn ánh sáng trắng thành các thành phần ánh sáng đơn sắc khác nhau đi từ đó đến tím. Nhờ vào sự phân tích quang phổ mà ta có thể biết được thành phần (định tính và định lượng) các chất trong ánh sáng cần phân tích.

• Hiện tượng phản xạ toàn phần trong lăng kính được ứng dụng nhiều

trong ống nhòm, kính tiềm vọng, máy chụp hình.

4. Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính. Ở (các) trường hợp

nào sau đây, lăng kính không làm lệch tia ló về phía đáy? A. Trường hợp 0. B. Các trường hợp 2 và 3. C. Ba trường hợp 9, 2 và 3. D. Không trường hợp nào.

. Giải Muốn xác định mặt đáy của lăng kính ta cần xác định đúng vị trí của

tia tới, của góc chiết quang = Chọn phương án D 5. Cho tia sáng truyền tới lăng kính. Tia ló O BN

truyền đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây? A. 0°

1. 22,50 C. 45°

D.90°. . … Az

Giải Tiết diện thắng của lăng kính là tam giác vuông Xét mặt phân cách AB, tia có góc tới vuông góc với AB, tia khúc xạ

mặt phân cách này cũng vuông góc với mặt AB (i = 0, r1 = 0). Xét trên mặt phân cách BC, góc tới ra = 45°, tia ló đi sát mặt bên BC tức là i = 90° = góc lệch D = i + – B = 90° – 45° = 45°. – Chọn câu C

(Trường hợp này, góc chiết quang là góc B) 6. Tiếp theo bài tập 5.

Chiết suất n của lăng kính có giá trị nào sau đây ? (tính tròn với một chữ số thập phân). A. 1,4. B. 1,5.

7. 1,7. D. Khác A, B, C.

Giải Khi tia ló đi sát mặt BC = i = 90° Ta có nsinr = sini

–

–

–

ensin45° = sin90° = n

= 1 = n = V2 = 1,4 = Chọn câu A

=

ne_ hay r = rgh sinr = singh = sin45o = = =n=

=2

sin 450 = V2

7. Lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A.

Một tia sáng đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên AB. Sau hai lần phản xạ toàn phần trên hai mặt AC và AB, tia sáng ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC. a) Vẽ đường truyền của tia sáng và tính góc chiết quang A. b) Tìm điều kiện mà chiết suất n của lăng kính thoả mãn

Giải a) Tại điểm tới J trên mặt AC ta có : –

jį = 52 = A Tại điểm tới K trên mặt AB ta có : K; = Kg = 2Â

; .

RC Ta có B = K, mà B = 180° – A = 24 = 360 Ý

1

n

0,5878

CI

1. b) Trên mặt AC, tại J có phản xạ toàn phần nên ta phải có :

= sin jı > sina (1) với sinA = 1, sin J = sin A (1) = + < sin 36o * < 0,5878 = n > 879 an> 1,7 Vậy chiết suất n của lăng kính phải lớn hơn 1,7