Lý thuyết và bài tập về Tán sắc qua bản mặt song song và qua lưỡng chất phẳng có đáp án

LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP VỀ TÁN SẮC QUA BẢN MẶT SONG SONG VÀ QUA LƯỠNG CHẤT PHẲNG

Áp dụng định luật khúc xạ:  

\(\begin{array}{l} \sin i = {n_d}\sin {r_d} = {n_t}\sin {r_t}\\ \Rightarrow {d_d} = ?,{r_t} = ?\\ \Rightarrow DT = IO.\left( {{\mathop{\rm t}\nolimits} {\rm{an}}{{\rm{r}}_d} - \tan {r_t}} \right)\\ \Rightarrow DH = DT\sin \left( {{{90}^0} - i} \right) = DT\cos i \end{array}\)

Ví dụ 1: Chiếu một tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có bề dày 5 cm dưới góc tới 80°. Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,472 và 1,511. Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím.

A. 0,32 mm.                B. 0,33 mm.               

C. 0,34 mm.                D. 0,35 mm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \sin {80^0} = 1,472.\sin {r_d} = 1,511.{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_t}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {r_d} \approx 41,{99^0}\\ {r_t} \approx 40,{67^0} \end{array} \right.\\ a = DT.\cos {80^0}\\ = \left( {e\tan {r_d} - e\tan {r_t}} \right)\cos {80^0} \approx 0,35\left( {mm} \right) \end{array}\)

Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ không khí vào nước dưới góc tới.

\(\begin{array}{l} \sin i = {n_d}\sin {r_d} = {n_t}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_t}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {r_d} = ?\\ {r_t} = ? \end{array} \right.\\ \Rightarrow DT = IO.\left( {\tan {r_d} - \tan {r_t}} \right) \end{array}\)

Nếu ở dưới đáy bể đặt gương phẳng thì chùm tán sắc phản xạ lên mặt nước có độ rộng D’T’ = 2DT, rồi ló ra ngoài với góc ló đúng bằng góc tới i nên độ rộng chùm ló là a = D’T’sin(90° − i)

Ví dụ 1: Chiếu một tia ánh sáng trắng hẹp đi từ không khí vào một bể nước rộng dưới góc tới 60°. Chiều sâu nước trong bể 1 (m). Tìm độ rộng của chùm màu sắc chiếu lên đáy bể. Biết chiết suất của nước đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là: 1,33 và 1,34.

A. 1,0 cm.                   B. 1,1 cm.                   

C. 1,3 cm.                   D. 1,2 cm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \sin {60^0} = 2,33\sin {r_d} = 1,34.{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_t}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} {r_d} \approx 40,{63^0}\\ {r_t} \approx 40,{26^0} \end{array} \right.\\ \Rightarrow DT = 100.\left( {{\mathop{\rm t}\nolimits} {\rm{an}}{{\rm{r}}_d} - \tan {r_t}} \right) \approx 1,115\left( {cm} \right) \end{array}\)

 Chọn B

Bình luận thêm: Nếu ở dưới đáy đặt gương phẳng song song với mặt nước thì độ rộng vệt sáng trên mặt nước là D'T' = 2DT = 2,23 cm.

Độ rộng chùm ló ra ngoài:  

\(a = D'T'\sin \left( {{{90}^0} - i} \right) = 1,115cm\)

Ví dụ 2: Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn sắc màu đỏ và màu tím tới mặt chất lỏng trong suốt với góc tới 53° thì xảy ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ. Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc xạ màu tím và tia khúc xạ màu đỏ là 1°. Chiết suất của chất lỏng đối với tia sáng màu tím là

A. 1,4105.                   B. 1,3768.                  

C. 1,3627.                   D. 1,3333

Hướng dẫn

* Tính  :

\({n_t} = \frac{{\sin i}}{{\sin {r_t}}} = \frac{{\sin {{54}^0}}}{{\sin {{35}^0}}} \approx 1,4105\)

 Chọn A.

Trên đây là toàn bộ nội dung Lý thuyết và bài tập về Tán sắc qua bản mặt song song và qua lưỡng chất phẳng có đáp án. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc 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 .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• 20 câu hỏi trắc nghiệm về năng lượng của vật DĐĐH môn Vật lý 12 năm 2020

• Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12

• Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH

Chúc các em học tập tốt !