Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng
Vật Lý 12 bài 24: Hiện tượng tán sắc ánh sáng là gì? Sự tán sắc ánh sáng và ứng dụng của nó. Trên thực tế, bạn hẳn đã từng trải qua hiện tượng tán sắc ánh sáng, ví dụ điển hình là bảy sắc cầu vồng mà chúng ta thường bắt gặp sau cơn mưa rào nhẹ, đây là hiện tượng ánh sáng mặt trời bị tán sắc dưới ánh nắng mặt trời. hạt mưa được sinh ra.
Vậy tán sắc ánh sáng là gì? Làm thế nào để giải thích sự phân tán của ánh sáng? Ứng dụng của sự phân tán trong cuộc sống thực là gì? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.
I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Newton (1672)
• Thực hiện phép thử như hình vẽ:
• Kết quả:
– Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch chuyển về phía đáy của lăng kính, đồng thời bị kéo dài thành một dải bảy màu sặc sỡ, lần lượt từ trên xuống dưới: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, màu tím (bảy sắc cầu vồng).
Dải màu có thể nhìn thấy này được gọi là quang phổ của ánh sáng mặt trời hay quang phổ của Mặt trời.
– Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng do lăng kính P gây ra.
II. thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Newton
• Newton rạch màn M trong thí nghiệm trên một khe hẹp F’ song song với F và di chuyển màn M để đặt F’ vào vị trí có màu – vàng V, ví dụ trên quang phổ như hình bên dưới:
– Cho chùm tia sáng màu vàng thu được sau màn M’ khúc xạ qua một lăng kính P’ trùng với lăng kính P và hứng chùm tia ló trên màn M’ thì trên màn M’ thấy có một vệt sáng, mặc dù nó vẫn bị dịch chuyển về phía đáy của P’, nhưng vẫn có màu vàng.
→ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có màu xác định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
III. Giải thích hiện tượng tán sắc
– 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 các chất trong suốt thay đổi theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ đỏ sang tím.
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc.
IV. Ứng dụng của hiện tượng tán sắc
– giải thích được một số hiện tượng tự nhiên như: cầu vồng bảy sắc, đó là do trước khi đến mắt ta các tia nắng mặt trời đã bị khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước.
– Ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính để tìm hiểu chùm sáng nhiều màu do vật phát ra thành các thành phần đơn sắc.
V. Bài tập về sự tán sắc ánh sáng
* Bài 1 trang 125 SGK Vật Lý 12: Trình bày thí nghiệm của Newton về sự tán sắc ánh sáng.
° Giải bài 1 trang 125 SGK Vật Lý 12:
¤ Thí nghiệm Newton về sự tán sắc ánh sáng:
– Chiếu một chùm ánh sáng trắng (ánh sáng mặt trời) song song qua khe hẹp F.
– Đặt một màn M song song với khe F. Giữa khe F và màn M đặt một lăng kính (P) sao cho cạnh chiết quang của (P) song song với F.
– Chùm sáng ló ra khỏi lăng kính không những không bị lệch về phía đáy lăng kính mà còn bị tách thành nhiều chùm sáng có màu khác nhau.
– Trên màn M ta thu được dải màu biến thiên liên tục gồm 7 màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải ánh sáng này được gọi là quang phổ của Mặt trời.
* Bài 2 trang 125 SGK Vật Lý 12: Trình bày thí nghiệm của Newton với ánh sáng đơn sắc.
° Giải bài 2 trang 125 SGK Vật Lý 12:
¤ Thí nghiệm Newton về sự tán sắc ánh sáng:
– Trên màn M của thí nghiệm tán sắc ánh sáng, Niutơn rạch một khe hẹp F’ song song với khe F để tách một chùm ánh sáng hẹp chỉ có màu vàng.
– Cho chùm tia sáng màu vàng đi qua lăng kính (P’) y si P và hướng chùm tia ló ra trên màn M’ thì vệt sáng trên màn M’ vẫn bị lệch về phía đáy của lăng kính (P’) nhưng vẫn giữ nguyên. màu vàng.
– Thử nghiệm với các màu khác, kết quả tương tự. Tức là một chùm sáng có màu nhất định bị tách khỏi quang phổ của Mặt trời, sau khi đi qua lăng kính P’ chỉ bị lệch hướng mà không bị đổi màu. Newton gọi chùm sáng này là chùm sáng đơn sắc.
– Vậy ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
* Bài 3 trang 125 SGK Vật Lý 12: Trong thí nghiệm của Newton với ánh sáng đơn sắc, nếu ta bỏ khe M và đưa hai lăng kính lại gần nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng có bị tán xạ hay không?
° Giải bài 3 trang 125 SGK Vật Lý 12:
– Trong thí nghiệm của Newton với ánh sáng đơn sắc, nếu ta bỏ đi đường cong M và đưa hai lăng kính lại gần nhau nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng không còn bị phân tán rõ rệt mà chỉ có thể xuất hiện ở rìa chùm tia ló ( viền đỏ ở cạnh trên và viền tím ở cạnh dưới).
* Bài 4 trang 125 SGK Vật Lý 12: chọn câu đúng. Thí nghiệm của Newton với ánh sáng đơn sắc để chứng minh:
A. sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc
B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng truyền qua nó.
C. ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng đơn sắc.
D. ánh sáng có màu gì thì khi đi qua lăng kính cũng bị lệch về phương đó.
° Giải bài 4 trang 125 SGK Vật Lý 12:
¤ đáp án lựa chọn: B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng truyền qua nó.
– làm thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Newton để chứng minh: Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng truyền qua nó.
* Bài 5 trang 125 SGK Vật Lý 12: Một lăng kính bằng thủy tinh có góc chiết quang A = 5o, coi như nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n = 1,643 và nt = 1,685. . Cho một chùm ánh sáng trắng hẹp chiếu vào một mặt của lăng kính dưới góc tới i nhỏ. Tính góc hợp bởi tia tím và tia đỏ sau khi đi ra khỏi lăng kính.
° Giải bài 5 trang 125 SGK Vật Lý 12:
Công thức tính lăng kính:
sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2 ; Một = r1 + r2 ; D = i1 + i2 – A
– Khi góc tới i và góc khúc xạ A nhỏ (sinr1≈ r1 ; sinr2 ≈ r2) thì ta có:
i1 = nr1; i2 = nr2 ; Một = r1 + r2 ;
D = i1 + i2 – A = nr1 + nr2 – A = n(r1 + r2) – A = nA – A = (n-1)A
– Góc lệch của tia đỏ sau khi đi qua lăng kính:
D1 = (đồng – 1)A = (1,643 – 1)5 = 3,2150
– Góc của tia tím sau khi đi qua lăng kính:
D2 = (nt – 1)A = (1,685 – 1)5 = 3,4250
– Góc giữa tia tím và tia đỏ sau khi ra khỏi lăng kính:
ΔD = D2 – D1 = 3,4250 – 3,2150 = 0,210 = 12,6′ (lưu ý 10 = 60′).
* Bài 6 trang 125 SGK Vật Lý 12: Một bể sâu 1,2m chứa đầy nước. Một tia sáng mặt trời chiếu vào mặt bể dưới góc tới i, với tani = 4/3. Tính độ dài vệt tạo thành ở đáy bể. Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n = 1,328 và nt = 1,343.
° Giải bài 6 trang 125 SGK Vật Lý 12:
– Theo đề bài tani = 4/3, từ công thức:
Áp dụng định luật khúc xạ: 
Vì vậy chúng tôi có:
– Mặt khác ta có: cos2rd + sin2rd = 1, suy ra:
– Tương tự, cos2rt + sin2rt = 1 nên suy ra:
– Vậy độ dài của vệt sáng ở đó là:
ΔD = hỗn hợp – HT = h.(tanrd – tanrt) = 1,2(0,7547- 0,7417) = 0,0156(m) = 1,56(cm).
– Kết luận: Độ dài của vạch tạo ở đáy bể là 1,56 (cm).
Hy vọng với bài viết Tán sắc ánh sáng là gì? Hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng trên giúp ích gì cho các em. Mọi góp ý và thắc mắc các bạn vui lòng để lại bình luận dưới bài viết để trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong ghi nhận và hỗ trợ, chúc các bạn học tốt.
Bản quyền bài viết thuộc về THPT Sóc Trăng.Edu.Vn. Mọi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: thptphandinhphung.edu.vn
Bạn thấy bài viết Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng bên dưới để Trường THPT Kiến Thụy có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptphandinhphung.edu.vn của Trường THPT Kiến Thụy
Nhớ để nguồn bài viết này: Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng của website thptphandinhphung.edu.vn
Chuyên mục: Văn học
Qua bài viết trên, Đạo Tâm hy vọng với những thông tin đã chia sẻ trong bài viết “Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng❤️️”.có thể giúp bạn có thêm nhiều thông tin cũng như hiểu rõ hơn về chủ đề “Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng là gì? hiện tượng tán sắc ánh sáng và ứng dụng” [ ❤️️❤️️ ]”.
