Vật lý 11 bài 28: Lăng kính là gì? Các Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập vận dụng

Vật lý 11 bài bác 28: Lăng kính là gì? Các Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập luyện áp dụng. Lăng kính có không ít hiệu quả vô khoa học tập và chuyên môn, lăng kính là phần tử chủ yếu của sản phẩm quang quẻ phổ. Dường như, lăng kính bản năng toàn phần được dùng sẽ tạo hình ảnh thuận chiều vô ống dòm và máy hình ảnh,…

Bạn đang xem: lăng kính là một khối chất trong suốt

Vật lăng kính là gì? đem kết cấu như vậy nào? Đường truyền của tia sáng sủa (tia ló và tia tới) qua quýt lăng kính đem quan hệ như vậy nào? Các công thức của lăng kính được ghi chép đi ra sao? tất cả chúng ta nằm trong dò la hiểu qua quýt nội dung bài viết này.

I. Cấu tạo nên của lăng kính

– Lăng kính là một khối chất vô suốt, đồng chất (thuỷ tinh ma, vật liệu bằng nhựa,…), thông thường đem dạng lăng trụ tam giác.

cấu tạo nên của lăng kính

– Về phương diện quang quẻ học tập, một lăng kính được đặc thù bởi: Góc chiết quang quẻ A và chiết suất n.

II. Đường truyền của tia sáng sủa qua quýt lăng kính

1. Tác dụng nghiền sắc khả năng chiếu sáng trắng

– Ánh sáng sủa White (ánh sáng sủa mặt mày trời) gồm nhiều khả năng chiếu sáng màu sắc và lăng kính có công dụng phân tách chùm sáng sủa White truyền qua quýt nó trở nên nhiều chùm sáng sủa màu sắc không giống nhau được gọi là sự việc nghiền sắc khả năng chiếu sáng bởi vì lăng kính.

2. Đường truyền của tia sáng sủa qua quýt lăng kính

• Chiếu đến mặt mày mặt của lăng kính một chùm tia sáng sủa hẹp đơn sắc SI như hình sau:

đường truyền của tia sáng sủa qua quýt lăng kính

– Tại I: tia khúc xạ chếch sát pháp tuyến, tức là ngược về phía lòng lăng kính

– Tia J: tia khúc xạ chếch xa vời pháp tuyến, tức là cũng chếch về phía lòng lăng kính

• Vậy, Khi đem tia ló thoát khỏi lăng kính thì tia ló khi nào cũng chếch về lòng lăng kính đối với tia cho tới.

• Góc tạo nên bởi vì tia ló và tia cho tới gọi là góc chếch D của tia sáng sủa Khi truyền qua quýt lăng kính

III. Các công thức của lăng kính

– Áp dụng toan luật khúc xạ khả năng chiếu sáng và một số trong những toan lí hình học tập về góc, tớ thiết lập được những công thức lăng kính sau đây:

sini₁ = n.sinr₁ ; A = r₁ + r₂

sini₂ = n.sinr₂ ; D = i₁ + i₂ – A

* Ghi chú:Nếu những góc i₁ và A nhỏ (<10⁰) thì những công thức này hoàn toàn có thể viết:

i₁ = n.r₁ ; i₂ = n.r₂
A = r₁ + r₂
D = (n – 1).A

IV. Công dụng của lăng kính

1. Máy quang quẻ phổ

– Lăng kính là phần tử chủ yếu của sản phẩm quang quẻ phổ.

– Máy quang quẻ phổ phân tách khả năng chiếu sáng kể từ mối cung cấp trừng trị đi ra trở nên những bộ phận đơn sắc, nhờ bại xác lập được kết cấu của mối cung cấp sáng sủa.

2. Lăng kính bản năng toàn phần

– Lăng kính bản năng toàn phần là lăng kính thủy tinh ma đem thiết diện trực tiếp là 1 trong những tam giác vuông cân

– Lăng kính bản năng toàn phần được dùng nhằm kiểm soát và điều chỉnh lối đi của tia sáng sủa hoặc tạo nên hình ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy hình ảnh,…)

V. Bài tâp về lăng kính

* Bài 1 trang 179 SGK Vật Lý 11: Lăng kính là gì? Nêu kết cấu và những đặc thù quang quẻ học tập của lăng kính.

° Lời giải bài bác 1 trang 179 SGK Vật Lý 11: L

– Lăng kính là 1 trong những khối hóa học lỏng vô trong cả (thủy tinh ma, vật liệu bằng nhựa,…) thông thường đem dạng lăng trụ tam giác.

– Các thành phần của lăng kính gồm: Cạnh lòng, nhì mặt mày.

– Về mặt mày xung quanh hình học tập một lăng kính được đặc thù bởi: Góc phân tách quang quẻ A và phân tách suất n.

* Bài 2 trang 179 SGK Vật Lý 11: Trình bày thuộc tính của lăng kính so với sự truyền khả năng chiếu sáng qua quýt nó. Xét nhì ngôi trường hợp:

– Ánh sáng sủa đơn sắc.

– Ánh sáng sủa White.

° Lời giải bài 2 trang 179 SGK Vật Lý 11: L

• Trường ăn ý khả năng chiếu sáng đơn sắc: Ánh sáng sủa đơn sắc Khi qua quýt lăng kính có khả năng sẽ bị khúc xạ.

• Trường ăn ý khả năng chiếu sáng trắng: Ánh sáng sủa White bao gồm nhiều khả năng chiếu sáng màu sắc và lăng kính có công dụng phân tách chùm sáng sủa truyền qua quýt nó trở nên nhiều chùm sáng sủa màu sắc không giống nhau ⇒ Hiện tượng nghiền sắc khả năng chiếu sáng.

* Bài 3 trang 179 SGK Vật Lý 11: Nêu hiệu quả của lăng kính.

° Lời giải bài 3 trang 179 SGK Vật Lý 11: L

• Lăng kính có không ít hiệu quả vô khoa học tập chuyên môn như:

– Máy quang quẻ phổ: dùng nhằm nhận ra những bộ phận kết cấu của một chùm sáng sủa phức tạp vì thế một mối cung cấp sáng sủa trừng trị đi ra.

– Lăng kính bản năng toàn phần: Được dùng để làm tạo nên hình ảnh thuận chiều trong số công cụ như ống dòm, máy hình ảnh,…

* Bài 4 trang 179 SGK Vật Lý 11: Có thân phụ tình huống truyền tia sáng sủa qua quýt lăng kính như hình 28.8. Tại những tình huống nào là tại đây, lăng kính ko thực hiện tia ló chếch về phía đáy?

Xem thêm: đại học tài chính ngân hàng hà nội điểm chuẩn

hình 28.8 bài bác 4 trang 179 sgk cơ vật lý 11

A. Trường ăn ý (1)

B. Các tình huống (1) và (2)

C. Ba tình huống (1), (2) và (3).

D. Không tình huống nào là.

° Lời giải bài 4 trang 179 SGK Vật Lý 11: L

• Chọn đáp án: D. Không tình huống nào là.

– Ở những tình huống bên trên, tình huống nào là lăng kính cũng thực hiện tia ló chếch về phía lòng.

* Bài 5 trang 179 SGK Vật Lý 11: Cho tia sáng sủa truyền cho tới lăng kính như hình 28.9: Tia ló tương truyền cút sát mặt mày BC. Góc chếch tạo nên bởi vì lăng kính có mức giá trị nào là sau đây?

hình 28.9 bài bác 5 trang 179 sgk cơ vật lý 11

A. 0^o B. 22,5^o C. 45^o D. 90^o

° Lời giải bài 5 trang 179 SGK Vật Lý 11:

• Chọn đáp án: C. 45^o

lời giải bài bác 5 trang 179 sgk cơ vật lý 11

– Từ hình bên trên, tớ đem, ΔABC vuông cân nặng ⇒ ∠B = ∠C = 45^o

– SI ⊥ AC ⇒ Tia SI truyền trực tiếp vô môi trường xung quanh vô trong cả ABC nhưng mà không xẩy ra khúc xạ ⇒ góc cho tới ở mặt mày AB bởi vì i₁ = 0, Góc khúc xạ r₁ = 0

– Và góc cho tới mặt mày BC là: r₂ = ∠B – r₁ = 45^o

– Tia ló truyền sát mặt mày BC ⇒ góc ló i₂ = 90^o

⇒ Góc chếch tạo nên bởi vì lăng kính có mức giá trị: D = i₁ + i₂ – ∠B = 90^o – 45^o = 45^o.

* Bài 6 trang 179 SGK Vật Lý 11: Tiếp bám theo bài bác tập luyện 5. Chiết suất n của lăng kính có mức giá trị nào là sau đây? (Tính với 1 chữ số thập phân).

A. 1,4 B. 1,5 C. 1,7 D. Khác A, B, C

° Lời giải bài bác 6 trang 179 SGK Vật Lý 11:

• Chọn đáp án: A. 1,4

– Ta thấy tia ló tương truyền sát mặt mày BC ⇒ góc cho tới mặt mày BC bởi vì góc giới hạn: r₂ = i_gh và sini_gh = 1/n.

$small r_{2}=45^{0}Rightarrow frac{1}{n}=sin45^{0}=frac{sqrt{2}}{2} ightarrow n=sqrt{2}simeq 1,4$

* Bài 7 trang 179 SGK Vật Lý 11: Lăng kính thủy tinh ma đem thiết diện trực tiếp là tam giác cân nặng ABC đỉnh A. Một tia đơn sắc được chiếu vuông góc cho tới mặt mày mặt AB. Sau nhì phiên phận toàn phần bên trên nhì mặt mày AC và AB, tia ló thoát khỏi lòng BC bám theo phương vuông góc với BC.

a) Vẽ lối truyền của tia sáng sủa và tính góc phân tách quang quẻ A.

b) Tìm ĐK nhưng mà phân tách suất n của lăng kính vừa lòng.

° Lời giải bài 7 trang 179 SGK Vật Lý 11:

• Vẽ tuồng như sau: hình bài bác 7 trang 179 sgk cơ vật lý 11

– Ta có: SI ⊥ AB ⇒ i₁ = 0; r₁ = 0 ⇒ $small r_{2}=widehat{I_{1}}=widehat{A}$

– Mặt không giống kể từ hình vẽ: SI tuy vậy song pháp tuyến bên trên J

$small Rightarrow widehat{J_{1}}=widehat{SIJ}=2widehat{I_{1}}=2widehat{A}$

(góc sánh le trong)

– Theo toan luật bản năng, tớ có: $small widehat{J_{1}}=widehat{J_{2}}$

– Vì JK ⊥ BC nên suy ra $small widehat{B}=widehat{J_{1}}=widehat{J_{2}}=2widehat{A}$

– Theo đặc điểm góc vô của tam giác cân nặng ABC, tớ có:

$small widehat{A}+widehat{B}+widehat{C}=180^{0}$

và $small dpi{100} small widehat{B}=widehat{C}=2widehat{A}Rightarrow 5widehat{A}=180^{0}Rightarrow widehat{A}=36^{0}$

b) Điều khiếu nại phân tách suất n cần vừa lòng là: $small i_{1}geq i_{gh}$

– Ta có: $small i_{gh}=widehat{I_{1}}=widehat{A}$

– Mà $small sini_{gh}geq frac{1}{n}Rightarrow sin36^{0}=0,587785geq frac{1}{n}Rightarrow ngeq 1,7$

+ Kết luận: a) A = 36⁰; b) n≥1,7.

Hy vọng với nội dung bài viết về Lăng kính là gì? Các Công thức lăng kính, Ứng dụng của lăng kính và Bài tập ở bên trên sẽ hỗ trợ những em nắm rõ rộng lớn, từng gom ý và vướng mắc những em hãy nhằm lại phản hồi bên dưới nội dung bài viết và để được tương hỗ trả lời.

Xem thêm: hình buồn tâm trạng