PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP LĂNG KÍNH
I. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Các công thức của lăng kính:
\(\left\{ \begin{array}{l}
\sin i = n\sin r\\
\sin i' = n\sin r'\\
A = r + r'\\
D = i + i' - A
\end{array} \right.\)
Điều kiện để có tia ló :
\(\left\{ \begin{array}{l}
A \le 2{i_{gh}}\\
i \ge {i_0}\\
\sin {i_0} = n\sin (A - \tau )
\end{array} \right.\)
Khi tia sáng có góc lệch cực tiểu: r’ = r = A/2; i’ = i = (Dm + A)/2
Khi góc lệch đạt cực tiểu: Tia ló và tia tới đối xứng nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A .
Khi góc lệch đạt cực tiểu Dmin :
\(\sin \frac{{{D_{\min }} + A}}{2} = n\sin \frac{A}{2}\)
II. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Chọn phương án đúng.
Một tia sáng tới vuông góc với mặt AB của một lăng kính có chiết suất \(n = \sqrt 2 \) và góc ở đỉnh A = 30°, B là góc vuông. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính là:
A. 5° B. 13°
C. 15° D. 22°
Hướng dẫn giải:
Ta có:
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{i = {{30}^0} \Rightarrow {\rm{sinr}} = \frac{{{n_1}\sin i}}{{{n_2}}}}\\
{ \Rightarrow \sin r = \frac{{\sqrt 2 \sin {{30}^0}}}{1} = \frac{{\sqrt 2 }}{2}}\\
{ \Rightarrow r = {{45}^0}}
\end{array}\)
Góc lệch D = 45° - 30° = 15°
Chọn đáp án C.
Ví dụ 2: Khảo sát và vẽ đường đi tia sáng trong trường hợp tia tới là là trên mặt lăng kính
Hướng dẫn giải:
Ta có:
Tia tới là là trên mặt lăng kính ⇒ góc tới
\(\begin{array}{*{20}{l}}
{ \Rightarrow {\rm{sin}}{{\rm{r}}_{\rm{1}}} = \frac{{\sin {i_1}}}{n} = \frac{{\sin {{90}^0}}}{n} = \frac{1}{n} = \sin {i_{gh}}}\\
{\begin{array}{*{20}{l}}
{\begin{array}{*{20}{l}}
{ \Rightarrow {r_1} = {i_{gh}}}\\
{ \Rightarrow {r_2} = A - {r_1} = A - {i_{gh}}}
\end{array}}\\
{ \Rightarrow sin{i_2} = n.sin{r_2} = n.sin\left( {A - {i_{gh}}} \right)}
\end{array}}
\end{array}\)
III. BÀI TẬP VẬN DỤNG
1/ Công thức định góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính là
A. D = i1 + i2 – A.
B. D = i1 – A.
C. D = r1 + r2 – A.
D. D = n (1 –A).
2/ Chiếu một tia sáng với góc tới 600 vào mặt bên môt lăng kính có tiết diện là tam giác đều thì góc khúc xạ ở mặt bên thứ nhất bằng góc tới ở mặt bên thứ hai. Biết lăng kính đặt trong không khí. Chiết suất của chất làm lăng kính là
A. √3/2. B. √2/2.
C. √3. D. √2
3/ Chiếu một tia sáng dưới một góc tới 250 vào một lăng kính có có góc chiết quang 500 và chiết suất 1,4. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính là
A. 23,660.
B. 250.
C. 26,330.
D. 40,160.
4/ Khi chiếu một tia sáng đơn sắc tới mặt bên của lăng kính có góc chiết quang 600, chiết suất 1,5 với góc tới i1 thì thấy góc khúc xạ ở mặt một với góc tới mặt bên thứ 2 bằng nhau. Góc lệch D là
A. 48,590.
B. 97,180.
C. 37,180.
D. 300.
5/ Cho một lăng kính tiết diện là tam giác vuông cân chiết suất 1,5 đặt trong không khí. Chiếu một tia sáng đơn sắc vuông góc với mặt huyền của tam giác tới một trong 2 mặt còn lại thì tia sáng
A. phản xạ toàn phần 2 lần và ló ra vuông góc với mặt huyền.
B. phản xạ toàn phần một lần và ló ra với góc 450 ở mặt thứ 2.
C. ló ra ngay ở mặt thứ nhất với góc ló 450.
D. phản xạ toàn phần nhiều lần bên trong lăng kính.
6/ Cho một lăng kính tiết diện là tam giác vuông cân chiết suất 1,5 đặt trong không khí. Chiếu một tia sáng vuông góc với mặt huyền của lăng kính. Điều kiện để tia sáng phản xạ toàn phần hai lần trên hai mặt còn lại của lăng kính và lại ló ra vuông góc ở mặt huyền là chiết suất của lăng kính.
A. >1,3. B. > 1,25.
C. >√2. D. <√2.
-(Hết)-
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Lăng kính môn Vật Lý 11 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
