Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,5 tiết diện chính là một tam giác đều

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 30^o

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

Định luật khúc xạ tại J: sin⁡i₂ = n.sinr₂ = 1,5.sin⁡40,53^o ⇒ i₂ = 77,1^o

→ Góc lệch của tia sáng 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 ⇒ 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 so với tia tới SI là: D = 180^o - (r₂ + r₂^' ) = 60^o