Trả lời câu hỏi C3 trang 178 - Bài 28 - SGK môn Vật lý lớp 11

Giải thích sự phản xạ toàn phần ở mặt phân cách bên lăng kính ở hình 28.7.

Lời giải:

Lăng kính phản xạ toàn phần là lăng kính có tiết diện thẳng là tam giác vuông cân ABC vuông tại A. Như vậy

\(\widehat{B}=\widehat{C}={{45}^{o}} \).

* Trường hợp hình 28.7a:

Chùm tia sáng tới song song tới góc vuông với mặt bên AB, sẽ truyền thẳng vào lăng kính tới đáy BC dưới góc tới trên mặt đáy BC là \(i=45^o\). Chất làm lăng kính có chiết suất n thỏa mãn điều kiện sao cho góc giới hạn \(i_{gh} < i =45^o\). Tức là:

\(\sin {{i}_{gh}}=\frac{1}{n}<\sin {{45}^{o}}=\frac{1}{\sqrt{2}}\Rightarrow n>\sqrt{2} \)

Khi đó sẽ thõa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại đáy BC. Ta thu được tia phản xạ với góc phản xạ \(i'=i=45^o\). Như vậy tia này sẽ vuông góc với mặt bên AC nên sẽ truyền thẳng ra ngoài không khí mà không bị khúc xạ.

* Trường hợp hình 28.7b:

Chùm tia sáng tới song song tới vuông góc với mặt đáy BC, sẽ truyền thẳng vào lăng kính tới mặt bên AB dưới góc tới trên mặt bên AB là \(i_1=45^o\). Chất làm lăng kính có chiết suất n thỏa mãn điều kiện sao cho góc tới giới hạn\(i_{gh} < i_1 =45^o\). Tức là:

\(\sin {{i}_{gh}}=\frac{1}{n}<\sin {{45}^{o}}=\frac{1}{\sqrt{2}}\Rightarrow n>\sqrt{2} \)

Khi đó sẽ thỏa mãn điều kiện phản xạ toàn phần tại mặt bên AB. Ta thu được tia phản xạ với góc phản xạ \(i_1'=i_1=45^o\). Như vậy tia sáng này sẽ song song với mặt đáy BC nên sẽ truyền thẳng tới mặt bên BC dưới góc tới \(i_2=45^o\). Như vậy tại mặt BC cũng thỏa mãn

GHI NHỚ:
- Một lăng kính được đặc trưng bởi góc chiết quang A và chiết suất n.
- Tia ló ra khỏi lăng kính luôn lệch về đáy lăng kính so với tia tới.
- Công thức lăng kính:
\(\sin i_1=n\sin r_1\); \(\sin i_2=n\sin r_2\)
\(A=r_1+r_2\); \(D=i_1+i_2-A\)
- Lăng kính là bộ phận chính của máy quang phổ.

Bài trước Bài sau

Lý thuyết vật lý lớp 11

Bài 28: Lăng kính

+ Mở rộng xem đầy đủ