Dạng bài tập về lăng kính và cách giải
Với Dạng bài tập về lăng kính và cách giải sẽ giúp học sinh nắm vững lý thuyết, biết cách làm bài tập từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật lí 11.
Dạng bài tập về lăng kính và cách giải
I. Lý thuyết
a. Cấu tạo
- Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa…), thường có dạng lăng trụ tam giác.
- 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
b. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
- Chiếu đến mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng hẹp đơn sắc SI, ta thấy:
+ 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.
- Đối với lăng kính phản xạ toàn phần (lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân).
c. Công thức lăng kính đặt trong không khí:
- sini1 = nsinr1
- sini2 = nsinr2
- A = r1 + r2
- D = i1 + i2 – A với D là góc lệch giữa tia tới và tia ló
- Khi i1 = i2 (r1 = r2) thì D = Dmin
- Trong trường hợp góc i1 và góc chiết quang A nhỏ (< 10o) thì:
i1 = nr1
i2 = nr2
A = r1 + r2
D = (n – 1)A
II. 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: i = i’
+ định luật khúc xạ: n1sini1 = n2sini2
+ điều kiện phản xạ toàn phần với
III. 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 như hình vẽ. Tia ló truyền đi sát mặt BC. Chiết suất n của lăng kính có giá trị là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
Theo hình vẽ
Ta có:
Ví dụ 2: Một lăng kính có góc chiết quang là 60ο. 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 60ο. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.
Hướng dẫn giải
⇒ r1 = 35,3ο⇒ r2 = A – r1 = 24,7ο; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00
⇒ i2 = 38,8ο⇒ D = i2 + i2 – A = 38,80.
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°. Tia ló ra khỏi lăng kính lệch so với tia tới một góc là bao nhiêu?
Hướng dẫn giải
+ Tia IJ quay theo chiều kim đồng hồ so với SI một góc là
D1 = 15° − 9,936° = 5,064°
+ Tia JK quay theo chiều kim đồng hồ so với IJ là
D2 = 180° − 2.50,064° = 79,872°
+ Tia KR quay theo chiều kim đồng hồ so với JK là
D3 = 15° − 9,936° = 5,064°.
Vì vậy, tia ló lệch so với tia tới là D1 + D2 + D3 = 90°
IV. Bài tập vận dụng
Bài 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 300.
C. Góc ló nhỏ hơn 300.
D. Góc ló nhỏ hơn 250.
Đáp án: A
Bài 2: Cho tia sáng truyền tới lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân như hình vẽ. Tia ló truyền đi sát mặt BC. Góc lệch tạo bởi lăng kính có giá trị nào sau đây:
A. 00
B. 22,50
C. 450
D. 900
Đáp án: C
Bài 3: Cho tia sáng truyền từ không khí tới lăng kính, có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân như hình vẽ. Tia ló truyền đi sát mặt BC. Chiết suất n của lăng kính có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 1,4
B. 1,5
C. 1,7
D. 1,8
Đáp án: A
Bài 4: 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. 47,10
B. 22,50
C. 36,40
D. 40,50
Đáp án: A
Bài 5: Cho một lăng kính thủy tinh có tiết diện là tam giác vuông cân đặt trong không khí, góc chiết quang đối diện với mặt huyền. Nếu góc khúc xạ r1 = 300 thì góc tới r2 là bao nhiêu?
A. 150.
B. 300
C. 450.
D. 600.
Đáp án: D
Bài 6: 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
Đáp án: C
Bài 7: 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.
Đáp án: A
Bài 8: Cho một lăng kính có chiêt suất 1,5 đặt trong không khí, tiêt diện thẳng là một tam giác đều ABC. Trong mặt phang 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 sau đây?
A. 300.
B. 22,50.
C. 450.
D. 900.
Đáp án: C
Bài 9: 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°. Tia ló ra khỏi lăng kính lệch so với tia tới một góc gần giá trị nào nhất sau đây?
A. 300.
B. 22,50.
C. 450.
D. 900.
Đáp án: D
Bài 10: 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 = 360 và n = 1,7.
B. A = 360 và n = 1,5.
C. A = 350 và n = 1,7.
D. A = 350 và n =1,5.
Đáp án: A
Xem thêm phương pháp giải các dạng bài tập Vật Lí lớp 11 hay, chi tiết khác:
- Các dạng bài tập về thấu kính và cách giải
- Các dạng bài tập về mắt và cách giải
- Dạng bài tập liên quan tới kính lúp và cách giải
- Dạng bài tập về kính hiển vi và cách giải
- Dạng bài tập về kính thiên văn và cách giải
Săn shopee siêu SALE :
- Sổ lò xo Art of Nature Thiên Long màu xinh xỉu
- Biti's ra mẫu mới xinh lắm
- Tsubaki 199k/3 chai
- L'Oreal mua 1 tặng 3
Đã có app VietJack trên điện thoại, giải bài tập SGK, SBT Soạn văn, Văn mẫu, Thi online, Bài giảng....miễn phí. Tải ngay ứng dụng trên Android và iOS.
Theo dõi chúng tôi miễn phí trên mạng xã hội facebook và youtube:Nếu thấy hay, hãy động viên và chia sẻ nhé! Các bình luận không phù hợp với nội quy bình luận trang web sẽ bị cấm bình luận vĩnh viễn.
- Giải Tiếng Anh 11 Global Success
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Smart World
- Giải sgk Tiếng Anh 11 Friends Global
- Lớp 11 - Kết nối tri thức
- Soạn văn 11 (hay nhất) - KNTT
- Soạn văn 11 (ngắn nhất) - KNTT
- Giải sgk Toán 11 - KNTT
- Giải sgk Vật Lí 11 - KNTT
- Giải sgk Hóa học 11 - KNTT
- Giải sgk Sinh học 11 - KNTT
- Giải sgk Lịch Sử 11 - KNTT
- Giải sgk Địa Lí 11 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - KNTT
- Giải sgk Tin học 11 - KNTT
- Giải sgk Công nghệ 11 - KNTT
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - KNTT
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - KNTT
- Giải sgk Âm nhạc 11 - KNTT
- Lớp 11 - Chân trời sáng tạo
- Soạn văn 11 (hay nhất) - CTST
- Soạn văn 11 (ngắn nhất) - CTST
- Giải sgk Toán 11 - CTST
- Giải sgk Vật Lí 11 - CTST
- Giải sgk Hóa học 11 - CTST
- Giải sgk Sinh học 11 - CTST
- Giải sgk Lịch Sử 11 - CTST
- Giải sgk Địa Lí 11 - CTST
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - CTST
- Giải sgk Tin học 11 - CTST
- Giải sgk Công nghệ 11 - CTST
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - CTST
- Giải Giáo dục quốc phòng 11 - CTST
- Giải sgk Âm nhạc 11 - CTST
- Lớp 11 - Cánh diều
- Soạn văn 11 Cánh diều (hay nhất)
- Soạn văn 11 Cánh diều (ngắn nhất)
- Giải sgk Toán 11 - Cánh diều
- Giải sgk Vật Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hóa học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Sinh học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Lịch Sử 11 - Cánh diều
- Giải sgk Địa Lí 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục KTPL 11 - Cánh diều
- Giải sgk Tin học 11 - Cánh diều
- Giải sgk Công nghệ 11 - Cánh diều
- Giải sgk Hoạt động trải nghiệm 11 - Cánh diều
- Giải sgk Giáo dục quốc phòng 11 - Cánh diều
- Giải sgk Âm nhạc 11 - Cánh diều