Bài 5 trang 234 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Bài 47: Lăng kính

Bài 5 trang 234 sgk Vật Lý 11 nâng cao

Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5; tiết diện chính là một tam giác đều, được đặt trong không khí

a) Tính góc lệch của tia sáng qua lăng kính khi góc tới là 30o

b) Vẽ đường đi tia sáng và tính góc mà tia ló hợp với tia tới trong trường hợp tia tới vuông góc với mặt bên của lăng kính

Lời giải

a) Lăng kính có tiết diện chính là một tam giác đều ⇒ A = 60^o

Ta có: i₁= 30^o

⇒ r₁ = 19,47^o ⇒ r₂ = A-r₁ = 40,53^o

Theo định luật khúc xạ tại J, ta có: sini₂ = n.sinr₂ = 1,5.sin40,53^o ⇒ i₂ = 77,1^o

→ Góc lệch của tia sáng khi qua lăng kính là: D = i₁ + i₂ - A = 47,1^o

b) Trường hợp tia tới vuông góc với mặt bên ngoài của lăng kính:

Tia tới SI ⊥ AB ⇒ i₁ = 0; r₁ = 0

⇒ r₂ = A₂ = 60^o

Mà:

⇒ i_gh = 41,8^o

⇒ Góc tới tại mặt AC: r₂ > i_gh ⇒ Xảy ra phản xạ toàn phần tại mặt bên thứ hai AC.

Định luật phản xạ tại J ⇒ r₂' = r₂ = 60^o ⇒ Tia JK ⊥ BC và ló ra khỏi lăng kính ở mặt đáy BC.

⇒ góc hợp bởi tia ló JK và tia tới SI là: D = 180^o - (r₂ + r₂' ) = 60^o

Xem toàn bộ Giải bài tập Vật lý 11 nâng cao: Bài 47. Lăng kính