CÂU HỎI: Lăng kính là gì?
LỜI GIẢI:
Lăng kính là một dụng cụ quang học, sử dụng để khúc xạ, phản xạ và tán xạ ánh sáng sang các màu quang phổ [như màu sắc của cầu vồng]. Lăng kính thường được làm theo dạng kim tự tháp đứng, có đáy là hình tam giác
Khi sử dụng lăng kính, chùm tia sáng hẹp được chiếu truyền qua lăng kính trong một mặt phẳng vuông góc với cạnh của khối lăng trụ. Do đó, lăng kính được biểu diễn bằng tam giác tiết diện phẳng.
Các phần tử của lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên.
Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:
+ Góc chiết quang A;
+ Chiết suất n.
CÙNG TOP LỜI GIẢI ÔN LẠI KIẾN THỨC LIÊN QUAN ĐẾN LĂNG KÍNH NHÉ!
1.Cấu tạo của lăng kính
Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất [thuỷ tinh, nhựa...], thường có dạng lăng trụ tam giác.
Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi: góc chiết quangAvà chiết suấtn.
2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
a.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng
Ánh sáng trắng [ánh sáng mặt trời] gồm nhiều ánh sáng màu và lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau được gọi là sự tán sắc ánh sáng bởi lăng kính.
b. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
Chiếu đến mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI.
Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch về phía đáy lăng kính.
Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức là cũng lệch về đáy lăng kính.
Vậy, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính so nới tia tới.
Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
c. Các công thức lăng kính:
Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lí hình học về góc, ta thiết lập được các công thức lăng kính sau đây:
sin i1= n.sin r1; A = r1+ r2
sin i2= n.sin r2; D = i1+ i2- A
Ghi chú: Nếu các góc i1và A nhỏ [ < 10∘] thì các công thức này có thể viết:
+ I1= n.r1; i2= n.r2
+ A = r1+ r2
+ D = [n - 1].A
3. Bài tập về lăng kính
CÂU 1:Để chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần đặt trong không khí thì phải chọn thủy tinh để chiết suất là
A. n > √2
B. n > √3
C. n > 1,5
D. √3 > n > √2
ĐÁP ÁN ĐÚNG: A
Lăng kính phản xạ toàn phần là là lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.Do đó góc tới i = 45o
Xét i = igh
Ta có
Vậy để chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần đặt trong không khí thì phải chọn thủy tinh để chiết suất là n > √2.
CÂU 2:Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A. Một tia đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên AB. Sau hai lần phận toàn phần trên hai mặt AC và AB, tia ló ra khỏi đáy BC theo phương vuông góc với BC. Góc chiết quang A của lăng kính là
A. 30o
B. 22,5o
C. 36o
D. 40o
ĐÁP ÁN ĐÚNG: C
Ta có:
Mặt khác từ hình vẽ: SI // pháp tuyến tại J
Theo tính chất góc trong của tam giác cân ABC ta có:
CÂU 3:Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5; tiết diện chính là một tam giác đều, được đặt trong không khí. Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính khi góc tới là 30o.
A. 47,1o
B. 22,5o
C. 36,4o
D. 40,5o
ĐÁP ÁN ĐÚNG: A
Lăng kính có tiết diện chính là một tam giác đều A = 60o.
Ta có
Định luật khúc xạ tại J: sini2= nsinr2= 1,5.sin40,53o⇒ i2= 77,1o
→ Góc lệch của tia sáng qua lăng kính là: D = i1+ i2– A = 47,1o
CÂU 4:Chọn câu trả lời đúng. Hai tia sáng song song chiếu thẳng góc vào mặt đáy của lăng kính như hình vẽ , có chiết suất n=√2. Góc giữa hai tia ló là:
A. 30o
B. 45o
C. 60o
D. 90o
ĐÁP ÁN ĐÚNG: A
Từ định luật khúc xạ suy ra góc ló ở mặt bên của mỗi tia là 45o, áp dụng tổng các góc trong tứ giác suy ra góc hợp với hai tia ló là 30o
CÂU 5:Một lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n. chiếu một tia tới nằm trong tiết diện thẳng vào mặt bên dưới góc tới i1= 45o, khi đó góc lệch D đặt gí trị cực tiểu và bằng 30o, tìm chiết suất của lăng kính.
A.1,2
B. √3
C. √2
D. 3,21
ĐÁP ÁN ĐÚNG: C
CÂU 6:Lăng kính được cấu tạo bằng khối chất trong suốt, đồng chất, thường có dạng hình lăng trụ. Tiết diện thẳng của lăng kính hình
A. tròn
B. elip
C. tam giác
D. chữ nhật
ĐÁP ÁN ĐÚNG: C
Vì lăng kính thường có dạng hình lăng trụ nên tiết diện thẳng của lăng kính là hình tam giác.
CÂU 7:Biết một lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác ABC, góc chiết quang A. tia sáng đi tới mặt bên AB và ló ra mặt bên AC.So với tia tới thì tia ló
A. lệch một góc chiết quang A
B. đi raở góc B
C. lệch về đáy của lăng kính
D. đi ra cùng phương
ĐÁP ÁN ĐÚNG: C
So với tia tới thì tia ló lệch về đáy của lăng kính
Góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính là góc tạo bởi:
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Điều nào sau đây là đúng khi nói về lăng kính?
Công thức nào trong các công thức sau đây là không đúng?
A.
$ A={ r _ 1 }-{ r _ 2 } $.
B.
$ \sin { i _ 2 }=n\sin { r _ 2 } $.
C.
$ D={ i _ 1 }+{ i _ 2 }-A $.
D.
$ \sin { i _ 1 }=n\sin { r _ 1 } $.
Câu 1. Lăng kính là:
A.Lăng kính là một khối trong suốt, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng song song.
B. Lăng kính là một khối trong suốt, không đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song.
C. Lăng kính là một khối trong suốt, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song
D. Lăng kính là một khối đặc, đồng nhất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song
Câu 2. Chọn câu đúng:
A. Góc lệch của tia sáng đơn sắc qua lăng kính là
B. Khi góc tới i tăng dần thì góc lệch D giảm dần, qua góc lệch cực tiểu rồi tăng dần
C. Khi lăng kính ở vị trí có góc lệch cực tiểu thì tia tới và tia ló đối xứng với nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A
D. Tất cả đều đúng
Câu 3. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Góc khúc xạ r bé hơn góc tới
B. Góc tới r' tại mặt bên thứ hai bé hơn góc ló
C. Luôn luôn có chùm tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai
Chiếu một chùm sáng vào mặt bên của một lăng kính đặt trong không khí:
D. Chùm sáng bị lệch đi khi đi qua lăng kính
Câu 10. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì góc ló i' có giá trị bé nhất.
B. Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì góc tới i có giá trị bé nhất.
C. Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì góc ló bằng i' góc tới i.
D. Khi tia sáng đi qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì góc ló i'
Câu 16. Điều nào sau đây là đúng khi nói về lăng kính?
A. Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ đứng, có tiết diện thẳng là một hình tam giác
B. Góc chiết quang của lăng kính luôn nhỏ hơn.
C. Hai mặt bên của lăng kính luôn đối xứng nhau qua mặt phẳng phân giác của góc chiết quang.
D. Tất cả các lăng kính chỉ sử dụng hai mặt bên cho ánh sáng truyền qua.
| Câu 1 | C | Câu 20 | B |
| Câu 2 | D | Câu 21 | A |
| Câu 3 | C | Câu 22 | C |
| Câu 4 | D | Câu 23 | C |
| Câu 5 | D | Câu 24 | D |
| Câu 6 | B | Câu 25 | D |
| Câu 7 | D | Câu 26 | A |
| Câu 8 | C | Câu 27 | D |
| Câu 9 | B | Câu 28 | C |
| Câu 10 | C | Câu 29 | B |
| Câu 11 | B | Câu 30 | B |
| Câu 12 | A | Câu 31 | C |
| Câu 13 | D | Câu 32 | B |
| Câu 14 | A | Câu 33 | A |
| Câu 15 | C | Câu 34 | C |
| Câu 16 | A | Câu 35 | A |
| Câu 17 | A | Câu 36 | C |
| Câu 18 | A | Câu 37 | A |
| Câu 19 | B | Câu 38 | D |
Chu Huyền [Tổng hợp]