Lăng kính là một khối chất trong suốt
Lăng kính là một khối chất trong suốt. Đây là một nội dung nằm trong chương trình học môn Vật lý
phổ thông. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, mời bạn đọc tham khảo bài viết dưới đây của Luật Minh Khuê.
Mục lục bài viết
1. Lăng kính là một khối chất trong suốt
Một "khối chất trong suốt" là một vật thể hoặc vật liệu có tính chất làm cho nó có khả năng truyền ánh
sáng thông qua mình mà không làm cho ánh sáng bị tán xạ (phân tán) hoặc hấp thụ nhiều. Điều này có
nghĩa là khi ánh sáng đi qua một khối chất trong suốt, nó có thể thấy rõ và không bị biến dạng hoặc tối đi.
Lăng kính là một thiết bị quang học được sử dụng để tập trung hoặc phân tán ánh sáng. Lăng kính
thường được làm từ các vật liệu trong suốt như thủy tinh hoặc nhựa dẻo. Chúng có thể có nhiều hình
dạng và kích thước khác nhau, và chức năng của chúng phụ thuộc vào loại lăng kính và cách chúng
được thiết kế. Các loại lăng kính phổ biến bao gồm:
+ Lăng kính tròn (Lăng kính cầu): Được làm thành hình cầu hoặc hình cầu phần, được sử dụng để tập
trung ánh sáng vào một điểm cụ thể, được gọi là tiêu điểm. Loại lăng kính này thường được sử dụng
trong các ống kính máy ảnh hoặc kính viễn vọng.
+ Lăng kính phẳng (Lăng kính phẳng đối xứng): Có hai mặt phẳng song song và được sử dụng để phân
tán ánh sáng. Ví dụ về lăng kính phẳng bao gồm lăng kính thấu kính trong viễn vọng hoặc lăng kính
ngắm trong các thiết bị quan sát.
+ Lăng kính lồi và lăng kính lõm: Các lăng kính này có hình dạng lồi hoặc lõm và có khả năng tập trung
hoặc phân tán ánh sáng tùy thuộc vào hình dạng của chúng. Chúng được sử dụng trong nhiều ứng
dụng quang học khác nhau, từ kính cận đến lăng kính ánh sáng mặt trời.
+ Lăng kính Fresnel: Được làm từ các bề mặt phẳng nhiều khe rãnh, giúp giảm trọng lượng của lăng
kính trong các ứng dụng cần lăng kính lớn như đèn pha.
+ Lăng kính phân cực: Sử dụng để phân cực ánh sáng, nghĩa là chỉ cho phép ánh sáng dao động theo
một hướng cụ thể đi qua.
2. Tác dụng của lăng kính
Lăng kính có nhiều tác dụng và ứng dụng quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, công nghiệp, khoa
học và công nghệ. Dưới đây là một số tác dụng chính của lăng kính:
+ Tập trung ánh sáng: Lăng kính có khả năng tập trung ánh sáng vào một điểm cụ thể. Điều này làm
cho chúng hữu ích trong các thiết bị quang học như ống kính máy ảnh, viễn vọng, và thiết bị quan sát,
giúp ghi lại và quan sát hình ảnh rõ nét từ xa.
+ Phân tán ánh sáng: Một số loại lăng kính được thiết kế để phân tán ánh sáng. Các ứng dụng của lăng
kính phân tán bao gồm lăng kính ngắm, lăng kính kính màu trong các cửa sổ, và các thiết bị quan sát khoa học.
+ Phóng đại hình ảnh: Lăng kính có khả năng phóng đại hình ảnh, giúp tạo ra kính cận và thiết bị quang
học khác để cải thiện thị lực của người dùng.
+ Phân cực ánh sáng: Một số lăng kính được sử dụng để phân cực ánh sáng, nghĩa là chỉ cho phép ánh
sáng dao động theo một hướng cụ thể đi qua. Các ứng dụng bao gồm kính phân cực để giảm chói và
ứng dụng trong nghiên cứu quang học.
+ Ánh sáng học và nghiên cứu quang học: Lăng kính chơi một vai trò quan trọng trong nghiên cứu về
ánh sáng và quang học. Chúng được sử dụng trong các thí nghiệm và phân tích ánh sáng để hiểu sâu
hơn về tính chất và hành vi của ánh sáng.
+ Công nghiệp và sản xuất: Lăng kính được sử dụng trong quá trình sản xuất và kiểm tra chất lượng
sản phẩm. Chúng có thể được sử dụng để kiểm tra các chi tiết nhỏ và đo kích thước chính xác của sản phẩm.
+ Khoa học và nghiên cứu khoa học: Lăng kính là một phần quan trọng trong các thiết bị quang học và
các phòng thí nghiệm khoa học. Chúng được sử dụng để nghiên cứu và phân tích ánh sáng trong nhiều
lĩnh vực khoa học khác nhau như vật lý, hóa học, sinh học, và thiên văn học.
Tóm lại, lăng kính có nhiều ứng dụng quan trọng và đa dạng trong cuộc sống hàng ngày và trong nhiều
lĩnh vực công nghiệp và khoa học khác nhau, giúp tập trung, phân tán, và nghiên cứu ánh sáng.
3. Một số câu hỏi liên quan đến lăng kính
Câu 1. Có ba trường hợp truyền tia sáng qua lăng kính ở (các) trường hợp nào sau đây, lăng kính
không làm lệch tia ló về phía đáy?
A. Trường hợp (1).
B. Hai trường hợp (2) và (3).
C. Ba trường hợp (1), (2) và (3).
D. Không có trường hợp nào. Đáp án: D
Giải thích: Quan sát hình ta thấy, cả 3 trường hợp đều không có tia ló lệch về phía đáy lăng kính.
Câu 2. Một lăng kính trong suốt có tiết diện thẳng là tam giác vuông như hình vẽ. Góc chiết quang của
lăng kính có giá trị nào? A. 30°. B. 60°. C. 90°.
D. 30° hoặc 60° hoặc 90° tuỳ đường truyền tia sáng. Đáp án: D
Giải thích: Góc chiết quang của lăng kính sẽ phụ thuộc vào đường truyền của tia sáng nên góc chiết
quang có thể là 30° hoặc 60° hoặc 90° tuỳ đường truyền tia sáng.
Câu 3. Một tia sáng Mặt Trời truyền qua một lăng kính sẽ ló ra như thế nào?
A. Bị tách ra thành nhiều tia sáng có màu khác nhau.
B. Vẫn là một tia sáng trắng.
C. Bị tách ra nhiều thành tia sáng trắng.
D. Là một tia sáng trắng có viền màu.
Đáp án: A Giải thích: Tia sáng mặt trời là chùm sáng trắng, khi đi qua lăng kính sẽ bị tán sắc thành
nhiều màu sắc khác nhau (cụ thể là dải màu đỏ, da càm, vàng, lục, lam, chàm, tím biến thiên liên tục)
Câu 4. Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của lăng kính thì
A. luôn luôn có tia sáng ló ra ở mặt bên thứ hai của lăng kính.
B. tia ló lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
C. tia ló lệch về phía đỉnh của lăng kính so với tia tới.
D. đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc ở đỉnh. Đáp án: B
Giải thích: Chiếu một tia sáng tới một mặt bên của lăng kính thì tia ló lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
Câu 5. Chiếu một tia sáng tới một mặt bên thứ nhất của lăng kính ở trong không khí. Sự phản xạ toàn phần xảy ra khi:
A. Góc tới mặt bên thứ nhất lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần
B. Góc tới mặt bên thứ nhất nhỏ hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần
C. Sau khi đi vào lăng kính góc tới mặt bên thứ hai lớn hơn góc tới giới hạn phản xạ toàn phần.
D. chiết suất của lăng kính lớn hơn chiết suất bên ngoài Đáp án: C Giải thích:
A, B, D – sai vì ánh sáng từ không khí (n = 1) tới lăng kính (n >1) thì không bao giờ có hiện tượng phản xạ toàn phần.
C – đúng vì khi tới mặt bên thứ hai nếu góc tới lớn hơn góc tới giới hạn thì sẽ xảy ra hiện tượng phản
xạ toàn phần, đồng thời đã thỏa mãn điều kiện ánh sáng đi từ môi trường chiết quang sang môi
trường kém chiết quang hơn.
Câu 6. Chọn câu sai. Trong không khí, một chùm tia song song, đơn sắc, đi qua một lăng kính thuỷ tinh.
A. Chùm tia ló là chùm tia phân li.
B. Chùm tia ló là chùm tia song song.
C. Chùm tia ló bị lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
D. Góc lệch của chùm tia phụ thuộc vào góc tới lăng kính mặt thứ nhất của lăng kính. Đáp án: A
Giải thích: A – sai vì chùm sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính sẽ không bị phân li mà chỉ bị lệch về phía
đáy của lăng kính, các tia ló sẽ song song với nhau, góc lệch D sẽ phụ thuộc vào góc tới i.
Câu 7. Chọn câu sai. Góc lệch của tia sáng qua lăng kính
Á. phụ thuộc góc ở đỉnh của lăng kính.
B. phụ thuộc chiết suất của lăng kính.
C. không phụ thuộc chiết suất của lăng kính.
D. phụ thuộc góc tới của chùm sáng tới. Đáp án: C
Giải thích: Góc lệch của tia sáng qua lăng kính D = i + i' − A Nên góc lệch D phụ thuộc vào: - góc ở đỉnh
(góc A) - góc i’ phụ thuộc vào chiết suất của lăng kính nên D cũng phụ thuộc vào chiết suất - góc tới i
Câu 8. Đường đi của tia sáng qua lăng kính đặt trong không khí hình vẽ nào là không đúng. A. Hình 1 B. Hình 2 C. Hình 3 D. Hình 4 Đáp án: B
Giải thích: Hình 2 vẽ sai tia ló khi đi qua lăng kính phải đi lệch về phía đáy.