Tại sao ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, luôn có sự khúc xạ và tia khúc xạ lệch gần tia pháp tuyến hơn so với tia tới.
Hãy thiết lập công thức lăng kính.
Giải thích sự phản xạ toàn phần ở mặt phân cách bên lăng kính ở hình 28.7 SGK
* Vì chiết suất của các chất làm lăng kính bao giờ cũng lớn hơn chiết suất của không khí: n > 1.
Do ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính là từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang lớn hơn => luôn có tia khúc xạ.
* Mặt khác, theo công thức của định luật khúc xạ ta có:
luôn có sự khúc xạ và tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới.
Từ hình 28.4, theo định luật khúc xạ trên mặt bên AB và mặt bên AC ta có:
và
Mặt khác: (vì tứ giác AIHJ là tứ giác nội tiếp)
Trong ΔIHJ ta có:
D là góc ngoài đỉnh K của tam giác IKJ
Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân ABC vuông tại A. Như vậy góc B = góc C = .
• Trường hợp hình 28.7a: Chùm tia sáng tới song song tới góc vuông với mặt bên AB, sẽ truyền thẳng vào lăng kính tới đáy BC dưới góc tới trên mặt đáy BC là . Chất làm lăng kính có chiết suất n thỏa mãn điều kiện sao cho góc giới hạn . Tức là:
Khi đó sẽ thõa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại đáy BC. Ta thu được tia phản xạ với góc phản xạ . Như vậy tia này sẽ vuông góc với mặt bên AC nên sẽ truyền thẳng ra ngoài không khí mà không bị khúc xạ.
• Trường hợp hình 28.7b: Chùm tia sáng tới song song tới vuông góc với mặt đáy BC, sẽ truyền thẳng vào lăng kính tới mặt bên AB dưới góc tới trên mặt bên AB là . Chất lăng kính có chiết suất n thỏa mãn điều kiện sao cho góc tới giới hạn . Tức là:
Khi đó sẽ thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại mặt bên AB. Ta thu được tia phản xạ với góc phản xạ . Như vậy tia sáng này sẽ song song với mặt đáy BC nên sẽ truyền thẳng tới mặt bên AC dưới góc tới . Như vậy tại mặt AC cũng thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần. Ta thu được tia phản xạ với góc phản xạ . Như vậy tia này sẽ vuông góc với mặt bên BC nên sẽ truyền thẳng ra ngoài không khí mà không bị khúc xạ.
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
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.
a) Vẽ đường truyền của tia sáng và tính góc chiết quang A.
b) Tìm điều kiện mà chiết suất n của lăng kính thỏa mãn.
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.
Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính như hình 28.8. Ở các trường hợp nào sau đây, lăng kính không làm tia ló lệch về phía đáy?
Lăng kính là gì? Nêu cấu tạo và các đặc trưng quang học của lăng kính.
Cho tia sáng truyền tới lăng kính như hình 28.9: Tia ló truyền đi đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây?
Chiết suất n của lăng kính có giá trị nào sau đây? (Tính với một chữ só thập phân).