Chuyên đề Giải bài tập Tán sắc ánh sáng qua lăng kính môn Vật Lý 12 năm 2020

CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUA LĂNG KÍNH

Áp dụng các công thức của lăng kính:

sini₁ = nsinr₁; sini₂ = nsinr₂;

A = r₁ + r₂; D = i₂ + i₂ - A.

Khi i₁ = i₂ (r₁ = r₂) thì D = D_min với

\(\sin \frac{{{D_{\min }} + A}}{2} = n\sin \frac{A}{2}\)

- Trường hợp góc chiết quang A và góc tới i₁ đều nhỏ (≤ 10⁰), ta có các công thức gần đúng: i₁ = nr₁; i₂ = nr₂; A = r₁ + r₂; D = (n – 1)A; D_min = A(n – 1).

- Trong một số trường hợp khác, ta cần giải một số bài toán liên quan đến định luật phản xạ: i = i’, định luật khúc xạ: n₁sini₁ = n₂sini₂.

Ví dụ 1: Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 μm . Tính bước sóng của ánh sáng đó trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 4/3.

Giải

Ta có: 

\(\lambda ' = \frac{v}{f} = \frac{c}{{nf}} = \frac{\lambda }{n} = 0,48\mu m\)

Ví dụ 2: Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là λ = 0,60 μm. Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.

Giải

Ta có:

\(\begin{array}{l} f = \frac{c}{\lambda } = {5.10^{14}}Hz;\\ T = \frac{1}{f} = {2.10^{ - 15}}s;\\ v = \frac{c}{n} = {2.10^8}m/s;\\ \lambda ' = \frac{v}{f} = \frac{\lambda }{n} = 0,4\mu m \end{array}\)

Ví dụ 3: Một lăng kính có góc chiết quang là 60^ο. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60^ο. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

Giải

Ta có:

\({\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_1} = \frac{{{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_2}}}{n} = 0,58 = \sin {35,3^o}\)

⇒ r₁ = 35,3^ο ⇒ r₂ = A – r₁ = 24,7^ο; sini₂ = nsinr₂ = 0,63 = sin38,0^ο

⇒ i₂ = 38,8^ο ⇒ D = i₂ + i₂ – A = 38,8^ο.

---Các em vui lòng xem nội dung ví dụ minh họa tiếp theo tại online hoặc tải về máy---

Câu 1: Chiếu một tia sáng trắng tới mặt nước dưới góc tới 60⁰, chiều cao của nước trong bể là 1m, chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là 1,33 và 1,34. Tính bề rộng của dãy quang phổ dưới đáy bể:

A. 0,18cm                          B. 1,1cm                            C. 1,8cm                                D. 2,2cm

Câu 2: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 8⁰. Chiết suất của thuỷ tinh làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu tím lần lượt là n_đ = 1,6444 và n_t = 1,6852. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rất hẹp, coi như một tia sáng, vào mặt bên của lănh kính theo phương vuông góc với mặt đó. Góc tạo bởi tia ló màu đỏ và màu tím là

A. 0,057rad.                      B. 0,57rad.                        C. 0,0057rad.              D. 0,0075rad.

Câu 3: Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8⁰ theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng kính là 1,65 thì góc lệch của tia sáng là

A. 4,00.                             B. 5,20.                             C. 6,30.                                D. 7,80.

...

---(Nội dung đầy đủ các bài tập Trắc nghiệm vận dụng, các em vui lòng xem tại online hoặc đăng nhập để tải về máy)--- 

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Chuyên đề Giải bài tập về Tán sắc ánh sáng qua lăng kính môn Lý lớp 12 năm 2020. Để xem toàn bộ nội dung các em đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

​Chúc các em học tập tốt !