Khảo sát đường đi tia sáng qua lăng kính trong hai trường hợp sau:
a) Lăng kính có góc ở đỉnh là A = 50o, chiết suất n = √2 đặt trong nước có chiết suất n' = 4/3, góc tới là i = 45o.
b) Lăng kính thủy tinh đặt trong không khí có góc ở đỉnh A = 75o, góc C = 60o, chiết suất n = 1,5, góc tới của tia sáng là i = 30o. Tia tới đến mặt AB của lăng kính.
a) A = 50o, n = √2, môi trường nước n' = 4/3, i1 = i = 45o
Áp dụng định luật khúc xạ tại mặt AB ta được: n'.sini1 = n.sinr1
⇒ r2 = A - r1 = 50 - 41,8 = 8,2o
Tại mặt AC:
Như vậy: r2 < igh nên tia IJ cho tia ló ra môi trường nước.
Áp dụng định luật khúc xạ tại mặt AC ta được: n'.sini2 = n.sinr2
Góc lệch của tia ló so với tia tới là: D = i1 + i2 – A = 3,7o
b) A = 75o, n = 1,5, môi trường nước n' = 1, i1 = i = 30o
Áp dụng định luật khúc xạ tại mặt AB ta được: n’.sini1 = n.sinr1
⇒ r1 = 19,47o
⇒ r2 = A – r1 = 75 - 19,47 = 55,53o
Tại mặt AC:
Như vậy: r2 > igh nên tia IJ sẽ bị phản xạ toàn phần tại mặt AC.
⇒ r'2 = r2 = 55,53o và góc C = 60o
Góc hợp bởi tia JK và tia SI là:
D1 = (i1 – r1) + 180o – 2.r2 = (30o – 19,47o) + 180o - 2.55,53o = 79,47o
Tia JK tới mặt BC với một góc tới r3 thỏa mãn:
r3 = 4,5o < igh = 41,81o ⇒ có tia ló khỏi mặt đáy BC có góc ló i3 thỏa mãn định luật khúc xạ tại mặt BC:
sini3 = n.sinr3 = 1,5.sin4,47 = 0,117 ⇒ i3 = 6,72o
Góc lệch của tia ló so với tia tới là góc ngoài của tam giác NKD1 và được tính bởi
D2 = D1 + (i3 - r3) = 79,47o + (6,72 - 4,47) = 81,72o.
