Bài 24: Tán sắc ánh sáng

• Kết quả:

  • Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ.

  • Quan sát được 7 màu: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím.

  • Ranh giới giữa các màu không rõ rệt.

  • Dải màu quan sát được này là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ của Mặt Trời.

  • Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng.

  • Sự tán sắc ánh sáng: là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.

• Cho các chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính → tia ló lệch về phía đáy nhưng không bị đổi màu.

• Vậy: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.

• Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

• Chiết suất của thuỷ tinh biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.

• Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành c chùm sáng đơn sắc.

Giải thích các hiện tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính…

• Hiện tượng tán sắc ánh sáng được dùng trong máy quang phổ để phân tích một chùm sáng đa sắc, do các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc.

• Nhiều hiện tượng quang học trong khí quyển, như cầu vồng chẳng hạn xảy ra do sự tán sắc ánh sáng. Đó là vì trước khi tới mắt ta, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ trong các giọt nước.

Bài 1: 

Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong không khí là \(0,7\mu m\) và trong chất lỏng trong suôt là \(0,56\mu m\). Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn giải: 

• Trong không khí:

\(n_1=\frac{c}{v_1}=\frac{c}{\lambda _1.f}=1\Rightarrow \lambda _1 = \frac{c}{f} (1)\)

• Trong chất lỏng:

\(n_1=\frac{c}{v_2}=\frac{c}{\lambda _2.f}\Rightarrow \lambda _2 = \frac{c}{n_2.f} (2)\)
Từ (1) (2) \(\Rightarrow \lambda_2=\frac{\lambda_2}{n_2}\Rightarrow n_2=\frac{\lambda_1}{\lambda_2 }\Rightarrow n_2=\frac{0,7}{0,56}=1,25\)

Bài 2: 

Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = \(5^o\), được coi là nhỏ, các chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là \(n_{d}\) = 1,643  và \(n_{t}\) = 1,685. Cho một chùm ánh sáng trắng hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính, dưới góc tới i nhỏ. Tính góc giữa tia tím và tia đỏ sau khi ló ra khỏi lăng kính.

Hướng dẫn giải: 

Coi góc chiết quang là nhỏ nên góc lệch được tính theo công thức:

                           D = (n-1) A

Với  \(n_{d}\) = 1,643 thì \(D_d\) = 0,643.5 = \(3,125^o\)

Với  \(n_{t}\) = 1,685 thì \(D_t\) = 0,685.5 =  \(3,425^o\)

Góc lệch giữa tia đỏ và tia  tím là: ∆D = \(D_t\) – \(D_d\) = \(0,21^o\)= 12,6’

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với các kiến thức liên quan đến Tán sắc ánh sáng cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được : 

• Biết được hiện tượng tán sắc ánh sáng, khái niệm về ánh sáng đơn sắc và ánh sáng trắng

• Giải thích được hiện tượng tán sắc ánh sáng.

• Vận dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng để giải thích hiện tượng cầu vòng và máy quang phổ lăng kính.

Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 12 Bài 24 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết. 

• Câu 1:

  Phát biểu nào sau đây là đúng?

  • A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
  • B. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
  • C. Chỉ có ánh sáng trắng mới bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
  • D. Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc sẽ luôn được ánh sáng trắng.

• Câu 2:

  Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 \(\mu m\). Xác định bước sóng của ánh sáng đó trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là \(\frac{4}{3}\).

  • A. \(0,48\mu m\)
  • B. \(0,96\mu m\)
  • C. \(0,24\mu m\)
  • D. \(0,12\mu m\)

• Câu 3:

  Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong không khí là \(0,7\mu m\) và trong chất lỏng trong suôt là \(0,56\mu m\). Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó bằng bao nhiêu?

  • A. 2
  • B. 1
  • C. 1,25
  • D. 1,5

Câu 4- Câu 10: Xem thêm phần trắc nghiệm để làm thử Online 

Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 12 Bài 24 để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.

Bài tập 24.4 trang 65 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.5 trang 65 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.6 trang 65 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.7 trang 65 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.8 trang 65 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.9 trang 66 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.10 trang 66 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.11 trang 66 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.12 trang 66 SBT Vật lý 12

Bài tập 24.13 trang 66 SBT Vật lý 12

Bài tập 1 trang 189 SGK Vật lý 12 nâng cao

Bài tập 2 trang 189 SGK Vật lý 12 nâng cao

Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý Chúng tôi sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!

Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!