Chứng minh công thức lăng kính

     

Lăng kính bao gồm nhiều chức năng trong khoa học và kỹ thuật, lăng kính là phần tử chính của sản phẩm quang phổ. Bên cạnh ra, lăng kính phản xạ toàn phần được áp dụng để tạo ảnh thuận chiều vào ống nhòm với máy ảnh,...

Bạn đang xem: Chứng minh công thức lăng kính


Vật lăng kính là gì? có kết cấu như chũm nào? Đường truyền của tia sáng (tia ló cùng tia tới) qua lăng kính bao gồm mối quan hệ như thế nào? những công thức của lăng kính được viết ra sao? bọn họ cùng tò mò qua nội dung bài viết này.

I. Cấu tạo của lăng kính

- Lăng kính là một khối chất vào suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa,...), thông thường có dạng lăng trụ tam giác.

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

II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

1. Chức năng tán sắc ánh sáng trắng

- Ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) gồm nhiều tia nắng màu cùng lăng kính có công dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau được gọi là sự việc tán sắc ánh nắng bởi lăng kính.

2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

• Chiếu đến mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng sủa hẹp solo sắc đam mê như hình sau:

- tại I: tia khúc xạ lệch ngay sát pháp tuyến, nghĩa là ngược về phía lòng lăng kính

- Tia J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức là cũng lệch về phía lòng lăng kính

• Vậy, khi tất cả tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló khi nào cũng lệch về đáy lăng kính so với tia tới.

• Góc tạo vì chưng tia ló và tia tới call là góc lệch D của tia sáng lúc truyền qua lăng kính

III. Những công thức của lăng kính

- Áp dụng định giải pháp khúc xạ ánh sáng và một vài định lí hình học tập về góc, ta tùy chỉnh cấu hình được các 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 (0) thì các công thức này hoàn toàn có thể viết: 

i1 = n.r1 ; i2 = n.r2A = r1 + r2 D = (n - 1).A

IV. Tính năng của lăng kính

1. Lắp thêm quang phổ

- Lăng kính là thành phần chính của máy quang phổ.

- Máy quang đãng phổ phân tích ánh sáng từ mối cung cấp phát ra thành những thành phần đơn sắc, nhờ vào đó khẳng định được kết cấu của mối cung cấp sáng.

2. Lăng kính bức xạ toàn phần

- Lăng kính bức xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh bao gồm tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân

- Lăng kính sự phản xạ toàn phần được áp dụng để điều chỉnh đường đi của tia sáng sủa hoặc tạo hình ảnh thuận chiều (ống nhòm, lắp thêm ảnh,...)

V. Bài tâp về lăng kính

* Bài 1 trang 179 SGK đồ gia dụng Lý 11: Lăng kính là gì? Nêu cấu trúc và những đặc trưng quang học tập của lăng kính.

° lời giải bài 1 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: L

- Lăng kính là 1 trong những khối chất lỏng nhìn trong suốt (thủy tinh, nhựa,...) thông thường sẽ có dạng lăng trụ tam giác.

- Các phần tử của lăng kính gồm: Cạnh đáy, hai bên.

- Về mặt quanh hình học một lăng kính được đặc trưng bởi: Góc tách quang A và tách suất n.

* Bài 2 trang 179 SGK vật Lý 11: Trình bày tác dụng của lăng kính đối với sự truyền ánh nắng qua nó. Xét hai trường hợp:

- Ánh sáng 1-1 sắc.

- Ánh sáng sủa trắng.

Xem thêm: Đóng Vai Ông Hai Kể Lại Truyện Ngắn Làng Của Kim Lân, Top 7 Bài Văn (Ngữ Văn 9) Hay Nhất 2022

° lời giải bài 2 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: L

• Trường đúng theo ánh sáng 1-1 sắc: Ánh sáng đối kháng sắc khi qua lăng kính sẽ bị khúc xạ.

• ngôi trường hợp ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng có nhiều ánh nắng màu cùng lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng truyền qua nó thành những chùm sáng sủa màu không giống nhau ⇒ hiện tượng kỳ lạ tán sắc đẹp ánh sáng.

* Bài 3 trang 179 SGK vật Lý 11: Nêu công dụng của lăng kính.

° giải mã bài 3 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: L

• Lăng kính có nhiều chức năng trong khoa học kỹ thuật như:

- vật dụng quang phổ: dùng để nhận ra các thành phần kết cấu của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phạt ra.

- Lăng kính sự phản xạ toàn phần: Được dùng làm tạo ảnh thuận chiều trong các dụng chũm như ống nhòm, máy ảnh,...

* Bài 4 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: Có tía trường đúng theo truyền tia sáng qua lăng kính như hình 28.8. Ở các trường hòa hợp nào sau đây, lăng kính không có tác dụng tia ló lệch về phía đáy?

A. Trường đúng theo (1)

B. Các trường hòa hợp (1) với (2)

C. Bố trường thích hợp (1), (2) với (3).

D. Không trường phù hợp nào.

° giải mã bài 4 trang 179 SGK vật dụng Lý 11: L

• Chọn đáp án: D. Ko trường thích hợp nào.

- Ở những trường thích hợp trên, trường hợp nào lăng kính cũng làm tia ló lệch về phía đáy.

* Bài 5 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: Cho tia sáng truyền tới lăng kính như hình 28.9: Tia ló truyền rằng đi gần kề mặt BC. Góc lệch tạo vày lăng kính có mức giá trị nào sau đây?

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

° giải thuật bài 5 trang 179 SGK trang bị Lý 11: 

• Chọn đáp án: C. 45o

- từ hình trên, ta có, ΔABC vuông cân nặng ⇒ ∠B = ∠C = 45o

- mê man ⊥ AC ⇒ Tia đam mê truyền trực tiếp vào môi trường trong suốt ABC mà không xẩy ra khúc xạ ⇒ góc cho tới ở phương diện AB bằng i1 = 0, Góc khúc xạ r1 = 0

- cùng góc tới mặt BC là: r2 = ∠B - r1 = 45o

- Tia ló truyền giáp mặt BC ⇒ góc ló i2 = 90o

⇒ Góc lệch tạo vày lăng kính có giá trị: D = i1 + i2 - ∠B = 90o - 45o = 45o.

* Bài 6 trang 179 SGK đồ gia dụng Lý 11: Tiếp theo bài xích tập 5. Phân tách suất n của lăng kính có mức giá trị làm sao sau đây? (Tính với cùng một chữ số thập phân).

A. 1,4 B. 1,5 C. 1,7 D. Không giống A, B, C

° giải mã bài 6 trang 179 SGK thiết bị Lý 11: 

• Chọn đáp án: A. 1,4

- Ta thấy tia ló truyền đi gần kề mặt BC ⇒ góc tới khía cạnh BC bởi góc giới hạn: r2 = igh với sinigh = 1/n.

Xem thêm: Cách Kiểm Tra Chính Tả Tiếng Việt Trong Word 2013, Cách Kiểm Tra Lỗi Chính Tả Tiếng Việt Trong Word

 

*

* Bài 7 trang 179 SGK đồ vật Lý 11: Lăng kính thủy tinh bao gồm tiết diện thẳng là tam giác cân nặng ABC đỉnh A. Một tia 1-1 sắc được chiếu vuông góc cho tới mặt bên AB. Sau nhị lần phận toàn phần trên hai mặt AC với AB, tia ló thoát khỏi đáy BC theo phương vuông góc cùng với BC.