Phương pháp giải bài tập Tán sắc ánh sáng môn Vật Lý 12 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Bài tập phần tán sắc ánh sáng chủ yếu là bài tập quang hình sử dụng các định luật phản xạ, khúc xạ ánh sáng và hiện tượng phản xạ toàn phần nên phương pháp giải tương tự như giải bài tập quang hình với lưu ý chiết suất phụ thuộc màu sắc ánh sáng.

- Định luật phản xạ ánh sáng:

Tia phản xạ nằm trong mặt phẳng tới và phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

Góc phản xạ bằng góc tới (i’= i).

- Định luật khúc xạ ánh sáng:

Tia khúc xạ nằm trong mặt phẳng tới và phía bên kia pháp tuyến so với tia tới.

Công thức: n₁sini = n₂sinr

Ví dụ 1: Chiếu một tia sáng đơn sắc màu vàng từ không khí (chiết suất coi như bằng 1 đối với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng phân cách của một khối chất rắn trong suốt với góc tới 60⁰ thì thấy tia phản xạ trở lại không khí vuông góc với tia khúc xạ đi vào khối chất rắn. Tính chiết suất của chất rắn trong suốt đó đối với ánh sáng màu vàng.

Giải

Ta có:

sini = nsinr = nsin(90⁰ – i’) = nsin(90⁰ – i) = ncosi

 n = tani = √ 3

Ví dụ 2: Chiếu một tia sáng gồm hai thành phần đỏ và tím từ không khí (chiết suất coi như bằng 1 đối với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng của một khối thủy tinh với góc tới 60⁰. Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1,51; đối với ánh sáng tím là 1,56. Tính góc lệch của hai tia khúc xạ trong thủy tinh.

Giải

Ta có:

sinr_d = sini/n_d = 0,574 = sin35⁰;

sinr_t = sini/n_t = 0,555 = sin33,7⁰

 Dr = r_d – r_t = 1,3⁰

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.

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

A. 0,48 mm.                B. 0,38 mm.               

C. 0,58 mm.                D. 0,68 mm.

Câu 5: Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là l = 0,60 mm. Tính bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.

A. 0,3 mm.                  B. 0,4 mm.                 

C. 0,38 mm.                D. 0,48 mm.

...

--(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--

Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Tán sắc ánh sáng môn Vật Lý 12 năm 2021. 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.