Bài Tập Lăng Kính

Trong bài viết này, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về lăng kính và cách giải các bài tập liên quan đến chúng. Điều này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về lý thuyết và cách làm bài tập, từ đó bạn có thể ôn tập môn Vật lí lớp 11 một cách hiệu quả để đạt được kết quả cao trong các kỳ thi.

Lý thuyết

Cấu tạo

  • Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất như thủy tinh hoặc nhựa và thường có dạng lăng trụ tam giác.

Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

  • Khi chiếu tia sáng vào mặt bên của lăng kính, tia sáng luôn lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
  • Góc tạo bởi tia ló và tia tới được gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.
  • Đối với lăng kính phản xạ toàn phần, tia sáng luôn bị phản xạ hoàn toàn và không thoát ra khỏi lăng kính.

Công thức lăng kính đặt trong không khí

  • sin(i1) = n*sin(r1)
  • sin(i2) = n*sin(r2)
  • A = r1 + r2
  • D = i1 + i2 – A (góc lệch giữa tia tới và tia ló)

Phương pháp

  • Áp dụng công thức lăng kính để giải các yêu cầu của bài toán.

Chú ý:

  • Trong một số trường hợp, ta cần sử dụng đến định luật phản xạ, định luật khúc xạ và điều kiện phản xạ toàn phần.

Ví dụ minh họa

Ví dụ 1: Cho tia sáng truyền từ không khí tới lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân. Tia ló truyền đi sát mặt BC. Hãy tính chiết suất n của lăng kính.

Hướng dẫn giải:
Theo hình vẽ, ta có:

n*sin(r1) = sin(i1)
n*sin(r2) = sin(i2)
A = r1 + r2
D = i1 + i2 - A

Ví dụ 2: Một lăng kính có góc chiết quang là 60°. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60°. Hãy tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

Hướng dẫn giải:
Ta có:

n*sin(r1) = sin(i1)
n*sin(r2) = sin(i2)
A = r1 + r2
D = i1 + i2 - A

Ví dụ 3: Cho một lăng kính có chiết suất 1,5 đặt trong không khí, tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC. Trong mặt phẳng ABC, chiếu tới trung điểm của AB một chùm sáng hẹp, song song với góc tới 15°. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

Hướng dẫn giải:

n*sin(r1) = sin(i1)
n*sin(r2) = sin(i2)
A = r1 + r2
D = i1 + i2 - A

Bài tập vận dụng

  1. Lăng kính có góc ở đỉnh là 60°, chiết suất 1,5, ở trong không khí. Chiếú góc tới một mặt bên của lăng kính một chùm sáng song song.
    A. Không có tia sáng ló ra khỏi mặt bên thứ hai.
    B. Góc ló lớn hơn 30°.
    C. Góc ló nhỏ hơn 30°.
    D. Góc ló nhỏ hơn 25°.
    Đáp án: A

  2. Cho tia sáng truyền tới lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân. Tia ló truyền đi sát mặt BC. Tính góc lệch tạo bởi lăng kính.
    A. 47,1°
    B. 22,5°
    C. 36,4°
    D. 40,5°
    Đáp án: A

  3. Cho một lăng kính có chiết suất 1,5 đặt trong không khí, tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC. Trong mặt phẳng ABC, chiếu tới trung điểm của AB một chùm sáng hẹp, song song với góc tới 30°. Tia ló ra khỏi lăng kính lệch so với tia tới một góc gần giá trị nào nhất?
    A. 30°
    B. 22,5°
    C. 45°
    D. 90°
    Đáp án: C

  4. Lăng kính thủy tinh có chiết suất 1,5 đặt trong không khí, tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC. Trong mặt phẳng ABC, chiếu tới trung điểm của AB một chùm sáng hẹp, song song với góc tới 30°. Tia ló ra khỏi lăng kính lệch so với tia tới một góc gần giá trị nào nhất?
    A. 30°
    B. 22,5°
    C. 45°
    D. 90°
    Đáp án: A

  5. Lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là tam giác cân ABC đỉnh A, chiết suất n, đặt trong không khí. Một tia sáng đơn sắc được chiếu vuông góc tới mặt bên AB. Sau hai lần phản xạ toàn phần trên hai mặt AC và AB, ti sáng ló ra khỏi đáy BC theo phưong vuông góc với BC. Giá trị của góc chiết quang A và chiết suất n (có thể) lần lượt là
    A. A = 36° và n = 1,7.
    B. A = 36° và n = 1,5.
    C. A = 35° và n = 1,7.
    D. A = 35° và n =1,5.
    Đáp án: A

Đây là những kiến thức cơ bản về lăng kính và cách giải các bài tập liên quan. Hy vọng rằng với những thông tin này, bạn đã hiểu rõ hơn về chủ đề này và có thể áp dụng vào việc giải quyết các bài tập. Nếu bạn cần thêm thông tin hay có những câu hỏi cần giải đáp, hãy truy cập vào trang web Copy Paste Tool để tìm hiểu thêm.

bài tập lăng kính