Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Lăng kính Vật Lí 11 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 11 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.

Mời các bạn đón xem:  

Lăng kính (Lý thuyết + 16 bài tập có lời giải)

I. Lý thuyết Lăng kính

1. Cấu tạo lăng kính

- Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.

Lăng kính được biểu diễn bằng tam giác tiết diện thẳng.

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

    + Hai mặt phẳng giới hạn ở trên gọi là các mặt bên của lăng kính.

    + Giao tuyến của hai mặt bên gọi là cạnh của lăng kính.

    + Mặt đối diện với cạnh là đáy của lăng kính.

- Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:

     + Góc chiết quang A (góc hợp bởi hai mặt của lăng kính).

     + Chiết suất n

2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

a) Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng

Lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau. Đó là sự tán sắc ánh sáng bởi lăng kính.

b) Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

Khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính so với tia tới.

Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.

3. Các công thức lăng kính

∗ Công thức lăng kính đặt trong không khí:

    sini₁ = nsinr₁

    sini₂ = nsinr₂

    A = r₁ + r₂

    D = i₁ + i₂ – A

∗ Trong trường hợp góc i1 và góc chiết quang A nhỏ (<10^o) thì:

    i₁ = nr₁

    i₂ = nr₂

    A = r₁ + r₂

    D = (n - 1)A

4. Công dụng của lăng kính

a) Máy quang phổ

Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.

Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc, nhờ đó xác định được cấu tạo của nguồn sáng.

b) Lăng kính phản xạ toàn phần

Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.

Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để điều hỉnh đường đi của tia sáng hoặc tạo ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy ảnh…)

II. Bài tập Lăng kính

Bài 1. 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 30^o.

A. 47,1^o

B. 22,5^o

C. 36,4^o

D. 40,5^o

A.1,2

B. 2,5

C. 1,55

D. 3,21

Bài 3. 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. 30^o

B. 45^o

C. 60^o

D. 90^o

Bài 4. 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 = 45^o, khi đó góc lệch D đặt gí trị cực tiểu và bằng 30^o, tìm chiết suất của lăng kính.

A.1,2

B. √3

C. √2

D. 3,21

Bài 5. Một lăng kính có góc chiết quang A = 60^o. Khi ở trong không khí thì góc lệch của cực tiểu là 30^o. Khi ở trong một chất lỏng trong suất chiết suất x thì góc lệch cực tiểu là 4^o. Cho biết  Xác định giá trị của x.

A. 4/3

B. √3

C. √2

D. 3/2

Bài 6. 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

Bài 7. Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính như hình vẽ. Ở các trường hợp nào sau đây, lăng kính không làm tia ló lệch về phía đáy?

A. Trường hợp (1)

B. Các trường hợp (1) và (2)

C. Ba trường hợp (1), (2) và (3).

D. Không trường hợp nào.

Bài 8. Cho tia sáng truyền tới lăng kính như hình vẽ. Tia ló truyền đi đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây?

A. 0^o

B. 22,5^o

C. 45^o

D. 90^o

Bài 9. Tiếp theo câu 8. Chiết suất n của lăng kính có giá trị nào sau đây? (Tính với một chữ só thập phân).

A. 1,4

B. 1,5

C. 1,7

D. Khác A, B, C

Bài 10. 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. 30^o

B. 22,5^o

C. 36^o

D. 40^o

A. tròn

B. elip

C. tam giác

D. chữ nhật

Bài 12. 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 ra ở góc B

C. lệch về đáy của lăng kính

D. đi ra cùng phương

Bài 13. Chiếu một chùm sáng song song tới mặt bên của một lăng kính và có tia ló ra mặt bên còn lại. Khi thay đổi góc tới của tia tới thì góc lệch giữa tia ló so với tia tới

A. luôn tăng dần

B. luôn giảm dần

C. luôn không đổi

D. giảm rồi tăng

Bài 14. Khi chiếu một chùm tia sáng vào mặt bên của một lăng kính đặt trong không khí, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Góc khúc xạ của tia sáng tới nhỏ hơn góc tới

B. Góc tới mặt bên thứ hai nhỏ hơn góc ló ra khỏi lăng kính

C. Luôn có chùm tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai

D. Chùm sáng bị lệch về đấy khi đi qua lăng kính.

Bài 15. Trong một số dụng cụ quang, khi cần làm cho chùm sáng lệch một góc vuông, người ta thường dùng lăng kính phản xạ toàn phần thay cho gương phẳng vì

A. tiết kiệm chi phí sản xuất vì không cần mạ bạc

B. khó điều chỉnh gương nghiêng 45^o, còn lăng kính thì không cần điều chỉnh

C. lớp mạ mặt sau của gương tạo nhiều ảnh phụ do phản xạ nhiều lần

D. lăng kính có hệ số phản xạ gần 100% cao hơn ở gương

Bài 16: Chiếu một chùm sáng song song tới lăng kính. Tăng dần góc tới i từ giá trị nhỏ nhất thì

A. góc lệch D tăng theo i

B. góc lệch D giảm dần

C. góc lệch D tăng đến một giá trí nhất định rồi giảm dần

D. góc lệch D giảm tới một giá trị rồi tăng dần