Bài 28. Lăng kính

LĂNG KÍNH

I. Cấu tạo lăng kính

Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất, thường có dạng lăng trụ tam giác.

Các phần tử của lăng kính gồm: cạnh, đáy, hai mặt bên.

Về phương diện quang học, một lăng kính được đặc trưng bởi:

• Góc chiết quang \(A\)
• Chiết suất \(n\)

II. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

Ta đã biết, ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng màu và lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng trắng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau. đó là sự tán sắc bởi lăng kính.

Xét sự truyền của một chùm tia sáng hẹp đơn sắc qua một lăng kính 

Chiếu đến mặt bên của lăng kính một chùm sáng hẹp đơn sắc SI.

• Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch về phía đáy của lăng kính.
• Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức là cũng lệch về phía đáy của lăng kính.

Vậy, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về phía đáy của 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.

III. Các công thức của lăng kính

Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng và một số định lí hình học về góc, ta thiết lập được các công thức lăng kính sau

\( \begin{cases} \sin i_1 = n\sin r_1\\ \sin i_2 = n \sin r_2\\ A=r_1+r_2\\ D = i_1+i_2-A\\ \end{cases}\)

IV. Công dụng của lăng kính

1. Máy quang phổ

Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.

Máy quang phổ phân tích ánh sáng từ nguồn phát ra thành các thành phần đơn sắc, nhờ đó xác định được cấu tạo của nguồn sáng.

2. Lăng kính phản xạ toàn phần

Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính thủy tinh có tiết diện thẳng là một tam giác vuông cân.

Lăng kính phản xạ toàn phần được sử dụng để tạo ảnh thuận chiều (ống nhòm, máy ảnh,…)