Lớp 11Vật Lý

Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng

Câu hỏi: Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng:

A. phân tích ánh sáng từ nguồn sáng thành những thành phần đơn sắc

B. làm cho ánh sáng qua máy quang phổ đều bị lệch

Bạn đang xem: Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng

C. làm cho ánh sáng qua máy quang phổ hội tụ tại một điểm

D. Làm cho ánh sáng qua máy quang phổ được nhuộm màu

Lời giải: 

Đáp án đúng: A. phân tích ánh sáng từ nguồn sáng thành những thành phần đơn sắc

Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng phân tích ánh sáng từ nguồn sáng thành những thành phần đơn sắc

Cùng THPT Ninh Châu ôn lại lý thuyết về Lăng kính và luyện tập nhé!

I. Lăng kính

1. Cấu tạo của Lăng Kính

[CHUẨN NHẤT] Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng

Lăng kính là một khối chất trong suốt (thủy tinh, nhựa …) thường có dạng lăng trụ tam giác.

Khi sử dụng lăng kính, chùm tia sáng hẹp được chiếu truyền qua lăng kính trong một mặt phẳng vuông góc với cạnh của khối lăng trụ. Do đó, lăng kính được biểu diễn bằng tam giác tiết diện phẳng.

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.

Ta khảo sát lăng kính đặt trong không khí.

2. Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

*Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng

Ta đã biết, ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) gồm nhiều ánh sáng màu và lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng truyền qua nó thành nhiều chùm sáng màu khác nhau.

Đó là sự tán sắc ánh sáng bởi lăng kính do Niu – tơn khám phá ra năm 1669.

Dưới đây, ta chỉ xét sự truyền của một chùm tia sáng hẹp đơn sắc (có một màu nhất định) qua một lăng kính.

*Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

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

Tại I: tia khúc xạ lệch gần pháp tuyến, nghĩa là lệch về phía đáy lăng kính.

Tại J: tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến, tức là cũng lệch về đáy lăng kính.

[CHUẨN NHẤT] Trong máy quang phổ, lăng kính thực hiện chức năng (ảnh 2)

Vậy, khi có tia ló ra khỏi lăng kính thì tia ló bao giờ cũng lệch về đáy lăng kính so nới tia tới.

Góc tạo bởi tia ló và tia tới gọi là góc lệch D của tia sáng khi truyền qua lăng kính.

3. Các công thức trong 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 đây:

sin i1 = n.sin r1 ; A = r1 + r2

sin i2 = n.sin r2 ; D = i1 + i2 – A 

Ghi chú: Nếu các góc i1 và A nhỏ ( < 10 ) thì các công thức này có thể viết: 

i1 = n.r1 ; i2 = n.r2

A = r1 + r2 

D = (n – 1).A

II. Máy quang phổ lăng kính

1. Định nghĩa

Máy quang phổ lăng kính biến những chùm tia sáng phức tạp thành những chùm tia sáng đơn giản từ đó giúp chúng ta dễ dàng xác định được những thành phần có trong vật chất. Ngoài ứng dụng trong phòng thí nghiệm, nó còn có là sản phẩm rất hữu ích trong cuộc sống hàng ngày. Máy quang phổ lăng kính giúp chúng ta xác định độ an toàn của đồ ăn thông qua phân tích, phát hiện thành phần độc hại có trong đồ ăn hàng ngày.

2. Cấu tạo

Bộ phận chính của máy quang phổ lăng kính:

– Ống chuẩn mực: biến chùm tia sáng phân kỳ thành chùm tia song song nhờ thấu kính hội tụ.

– Hệ tán sắc: gồm 2 lăng kính có tác dụng tán sắc những chùm tia mới đi ra từ ống chuẩn trực từ đó biến tia sáng đa sắc thành đơn sắc.

– Ống ngăm và buồng ảnh (hay buồng tối): dùng để quan sát tia sáng bằng mắt

3. Quy trình hoạt động

– Đặt vật cần nghiên cứu ở một vị trí xác định

– Chiếu chùm sáng từ vật vào ống chuẩn trực của máy quang phổ lăng kính

– Khi qua ống chuẩn trực, chúng sẽ được thấu kính hội tụ chuyển thành các chùm tia song song.

– Các chùm tia này sẽ di chuyển đến lăng kính ở hệ tán sáng và bị tách ra. Sau khi rời khỏi đây, sẽ có những tia sáng đơn sắc song song với màu sắc riêng biệt và bị lệch thành hai phương

– Ở buồng ảnh, ta thu được quang phổ của nguồn sáng.

III. Bài tập

Câu 1. Lăng kính được cấu tạo bằng khối chất trong suốt, đồng chất, thường có dạng hình lăng trụ. Tiết diện thẳng của lăng kính hình

A. tròn 

B. elip 

C. tam giác 

D. chữ nhật

Câu 2. Một lăng kính có góc chiết quang A và chiết suất n. chiếu một tia tới nằm trong tiết diện thẳng vào mặt bên dưới góc tới i1 = 45 độ, khi đó góc lệch D đặt gí trị cực tiểu và bằng 30 độ, tìm chiết suất của lăng kính.

A.1,2

B. √3

C. √2

D. 3,21

Câu 3. Lăng kính có góc ở đỉnh là 60 độ. Chùm tia song song qua lăng kính có độ lệch cực tiểu là Dmin = 42 độ. Tìm chiết suất của lăng kính.

A.1,2

B. 2,5

C. 1,55

D. 3,21

Câu 4. Để chế tạo lăng kính phản xạ toàn phần đặt trong không khí thì phải chọn thủy tinh để chiết suất là

A. n > √2 

B. n > √3 

C. n > 1,5 

D. √3 > n > √2

Câu 5. Trong một số dụng cụ quang, khi cần làm cho chùm sáng lệch một góc vuông, người ta thường dùng lăng kính phản xạ toàn phần thay cho gương phẳng vì

A. tiết kiệm chi phí sản xuất vì không cần mạ bạc

B. khó điều chỉnh gương nghiêng 45 độ, còn lăng kính thì không cần điều chỉnh

C. lớp mạ mặt sau của gương tạo nhiều ảnh phụ do phản xạ nhiều lần

D. lăng kính có hệ số phản xạ gần 100% cao hơn ở gương

Đăng bởi: THPT Văn Hiến

Chuyên mục: Lớp 11, Vật Lý 11

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button