Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

1 1 1 1 1
> > = sini > >
n®á nvµng nlôc nlam ntÝm
Khóc x¹ ra ngoµi kh«ng khÝ
bÞ phn x¹ toµn phÇn
2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC
Phương pháp giải
1) Tán sắc qua lăng kính
* Chiếu chùm sáng đơn sắc:
⎧sin
i1 = n.sin
r1
⎪sin
i2 = n.sin
r2
+ Sử dụng công thức lăng kính: ⎨
⎪A = r1 + r2
⎪
⎩D = ( i1 + i2
) − A
A Dmin
+ A A
+ Góc lệch cực tiểu ↔ i1 = i2 ⇒ r1 = r2 = ⇒ sin = nsin .
2 2 2
* Chiếu chùm sáng trắng, tất cả các màu đều có cùng góc tới i 1 .
⎧i1 = nr1
⎪i2 = nr2
+ Khi A, i nhỏ: ⇔ ⎨
⎪r1 + r2
= A
⎪
⎩D = ( n −1)
A
⎧sin
i1 = nd.sin
r1
d
⎪A = r1 d + r2
d
+ Đối với tia đỏ: ⎨
⎪sin
i2 d
= nd.sin
r2
d
⎪
⎩Dd
= ( i1 + i2
d
) − A
+ Góc hợp bởi tia ló đỏ và tia ló tím: δ = D − D = i2 − i2
t d t d
⎧ Dv
min
+ A
i1 = i2
v =
⎪
+
2
Nếu tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu thì ⎨
⇒ i1
= ?
⎪ A
sin i1
= nv.sin ⎪⎩
2
Ví dụ 1:Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song coi như một tia sáng vào mặt bên AB của lăng
kính có góc chiết quang 50 0 , dưới góc tới 60 0 . Chùm tia ló ra khỏi mặt AC gồm nhiều màu sắc biến
thiên liên tục từ đỏ đến tím. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là:
1,54 và 1,58. Hãy xác định góc hợp bởi giữa tia đỏ và tia tím ló ra khỏi lăng kính.
Hướng dẫn:
⎧Sin
i1 = n.sin
r1
⎪Sin
i2 = n.sin
r2
+ Áp dụng công thức lăng kính: ⎨
⎪r1 + r2
= A
⎪
⎩D = ( i1 + i2
) − A
0
⎧
sin 60
0
⎪sin i1 = nd.sin r1 d
⇒ sin r1 d
= ⇒ r1
d
= 34,22
nd
⎪
0
+ Đối với tia đỏ: ⎨r1 d
+ r2 d
= A ⇒ r2 d
= A − r1
d
= 15,78
⎪
⎪
sin i2 d
= n.sin r2 d
⇒ sin r2 d
= nd sin r2 d
⇒ i2
d
= 24,76
⎪ 0 0 0 0
⎩D = ( i1 + i2
d
) − A = 60 + 24,76 − 50 = 34,76
0 0
⎧ sin 60 = nt.sin r1 t
⇒ r1
t
= 33,24
⎪
0
⎪r1 t
+ r2 t
= A ⇒ r2 t
= A − r1
t
= 16,76
+ Đối với tia tím: ⎨
0
⎪sin i2t = n.sin r2 t
⇒ sin r2 t
= nt sin r2 t
⇒ i2t
= 27,1
⎪
0 0 0 0
⎩D = i1 + i2
d
− A = 60 + 27,1 − 50 = 37,1
+ Góc hợp bởi giữa hai tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi lăng kính: D
t
0
− D = 2,34
Ví dụ 2:Chiếu một chùm tia sáng hẹp song song vào mặt bên của lăng kính có góc chiết quang
60 0 dưới góc tới i 1 thì chùm tia ló ra khỏi mặt AC lệch về đáy với các góc lệch khác nhau. Trong đó tia
màu vàng cho góc lệch cực tiểu. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với tia vàng và tia đỏ lần
lượt là: n = 1,52; n = 1,49. Xác định góc tới i 1 . Xác định góc lệch ứng với tia đỏ.
v
Hướng dẫn:
d
Tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu nêni
1
= i
A
⇒ r1 v
= r2 v
= = 30 ⇒ sin i1 = nv
sin30° = 0,76 ⇒ i
1
= 49,46
2
0 0
Đối với tia đỏ cũng có góc tới i 1 như tia vàng:
0 0
⎧ sin 49,46 = 1,49.sin r1 d
⇒ r1
d
= 30,67
⎪
0
⎪r2 d
= A − r1
d
= 29,33
⎨
0 0
⎪sini2 d
= 1,49.sin 29,33 ⇒ i2
d
= 46,87
⎪
⎩D = i1 + i2
d
− A = 49,46 + 46,87 − 60 = 36,33
2v
0 0 0 0
⎧ A
i1 = i2 ⇒ r1 = r2
=
⎪
2
Chú ý: Công thức góc lệch cực tiểu: ⎨
⎪ Dmin
+ A
Dmin = i1 + i2 − A ⇒ i1 = i2
=
⎪⎩
2
d
0
⎯⎯⎯⎯→ n r sin = sin D A = nsin
A
2 2
sini1 = sin 1
min
+
i1
Trang279
Trang280