Đang tải... (xem toàn văn)
Tán sắc ánh sáng Người đăng: Snowhite Snowflakes Ngày: 02082017 Mở đầu chương 5, chúng ta học về một hiện tượng rất lí thú của ánh sáng, đó là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Tech12h hi vọng những kiến thức trọng tâm dưới đây sẽ giúp bạn ôn tập tốt hơn Giải bài 24 vật lí 12: Tán sắc ánh sáng Bài viết gồm hai phần: Lý thuyết Hướng dẫn giải bài tập sách giáo khoa A. Lý thuyết I. Thế nào là tán sắc ánh sáng Tán sắc ánh sáng là hiện tượng phân tách một chùm ánh sáng phức tạp (ánh sáng trắng) thành các chùm ánh sáng đơn sắc. Giải Bài 24: Tán sắc ánh sáng Chú ý: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. Ánh sáng đơn sắc khi truyền qua lăng kính tuy không bị tán sắc nhưng vẫn bị lệch về phía đáy lăng kính do hiện tượng khúc xạ ánh sáng khi truyền qua mặt phân cách giữa hai môi trường. Mỗi ánh sáng đơn sắc chỉ có một mày duy nhất, ứng với một tần số nhất định (một bước sóng nhất định). Công thức liên hệ giữa vận tốc truyền sóng, bước sóng ánh sáng và tần số sóng: λ=vf. Khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì vận tốc và bước sóng thay đổi nhưng tần số sóng thì luôn không đổi. Mối liên hệ giữa bước sóng ánh sáng trong một môi trường với bước sóng ánh sáng trong chân không: λ=λ0n, với n là chiết suất của môi trường. Từ hiện tượng tán sắc, ta có thể định nghĩa ánh sáng trắng như sau: Ánh sáng trắng là ánh sáng bị lăng kính phân tách thành các chùm ánh sáng đơn sắc đồng thời chùm ánh sáng đơn sắc bị lệch về đáy của lăng kính, hoặc có thể coi ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ tới tím. II. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng: Do sự phụ thuộc của chiết suất của chất làm lăng kính vào bước sóng ánh sáng, cụ thế như sau: Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng tím lớn nhất và với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Mà chiết suất của lăng kính khác nhau với các ánh sáng khác nhau. Do đó, khi đi qua lăng kính, ánh sáng đơn sắc khác nhau bị lệch với những góc khác nhau nên ánh sáng trắng bị phân tách thành dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Chiết suất của lăng kính với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất nên tia đỏ có góc lệch nhỏ nhất. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím là lớn nhất nên tia tím có góc lệch lớn nhất (Theo định luật khúc xạ). Chú ý: Thứ tự sắp xếp của bước sóng: λđỏ>λcam>...>λtím Thứ tự sắp xếp của chiết suất môi trường đối với từng ánh sáng đơn sắc: nđỏ < ncam < ... < ntím B. BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trình bày thí nghiệm của Newton về sự tán sắc ánh sáng. => Xem hướng dẫn giải Câu 2: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trình bày thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niutơn. => Xem hướng dẫn giải Câu 3: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niutơn, nếu ta bỏ màn M đi rồi đưa hai lăng kính lại sát nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau, thì ánh sáng có bị tán sắc hay không? => Xem hướng dẫn giải Câu 4: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Chọn câu đúng Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niutơn nhằm chứng minh A. Sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc. B. Lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng qua nó. C. Ánh sáng Mặt Trời không phải là ánh sáng đơn sắc. D. Ánh sáng có bất kì màu gì, khi qua lăng kính cũng bị lệch về phái đấy. => Xem hướng dẫn giải Câu 5: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 50, được coi là nhỏ, các chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,643 và nt = 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. => Xem hướng dẫn giải Câu 6: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Một cái bể sâu 1,2 m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể, dưới góc tới i, tani=43. Tính độ dài của vệt sáng tạo ở đáy bể. Cho biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,328 và nt = 1,343. => Xem hướng dẫn giải
Tán sắc ánh sáng Người đăng: Snowhite Snowflakes - Ngày: 02/08/2017 Mở đầu chương 5, học tượng lí thú ánh sáng, tượng tán sắc ánh sáng Tech12h hi vọng kiến thức trọng tâm giúp bạn ôn tập tốt Bài viết gồm hai phần: Lý thuyết Hướng dẫn giải tập sách giáo khoa A Lý thuyết I Thế tán sắc ánh sáng Tán sắc ánh sáng tượng phân tách chùm ánh sáng phức tạp (ánh sáng trắng) thành chùm ánh sáng đơn sắc Chú ý: Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định không bị tán sắc truyền qua lăng kính Ánh sáng đơn sắc truyền qua lăng kính khơng bị tán sắc bị lệch phía đáy lăng kính tượng khúc xạ ánh sáng truyền qua mặt phân cách hai mơi trường Mỗi ánh sáng đơn sắc có mày nhất, ứng với tần số định (một bước sóng định) Cơng thức liên hệ vận tốc truyền sóng, bước sóng ánh sáng tần số sóng: λ=vf Khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường khác vận tốc bước sóng thay đổi tần số sóng ln khơng đổi Mối liên hệ bước sóng ánh sáng mơi trường với bước sóng ánh sáng chân khơng: λ=λ0n, với n chiết suất môi trường Từ tượng tán sắc, ta định nghĩa ánh sáng trắng sau: Ánh sáng trắng ánh sáng bị lăng kính phân tách thành chùm ánh sáng đơn sắc đồng thời chùm ánh sáng đơn sắc bị lệch đáy lăng kính, coi ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ tới tím II Giải thích tượng tán sắc ánh sáng Nguyên nhân tượng tán sắc ánh sáng: Do phụ thuộc chiết suất chất làm lăng kính vào bước sóng ánh sáng, cụ sau: Chiết suất mơi trường ánh sáng tím lớn với ánh sáng đỏ nhỏ Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc mà hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Mà chiết suất lăng kính khác với ánh sáng khác Do đó, qua lăng kính, ánh sáng đơn sắc khác bị lệch với góc khác nên ánh sáng trắng bị phân tách thành dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Chiết suất lăng kính với ánh sáng đỏ nhỏ nên tia đỏ có góc lệch nhỏ Chiết suất lăng kính ánh sáng tím lớn nên tia tím có góc lệch lớn (Theo định luật khúc xạ) Chú ý: Thứ tự xếp bước sóng: λđỏ>λcam> >λtím Thứ tự xếp chiết suất môi trường ánh sáng đơn sắc: n đỏ < ncam < < ntím B BÀI TẬP VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trình bày thí nghiệm Newton tán sắc ánh sáng => Xem hướng dẫn giải Câu 2: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trình bày thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn => Xem hướng dẫn giải Câu 3: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn, ta bỏ M đưa hai lăng kính lại sát nhau, đặt ngược chiều nhau, ánh sáng có bị tán sắc hay khơng? => Xem hướng dẫn giải Câu 4: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Chọn câu Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu-tơn nhằm chứng minh A Sự tồn ánh sáng đơn sắc B Lăng kính khơng làm thay đổi màu sắc ánh sáng qua C Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng đơn sắc D Ánh sáng có màu gì, qua lăng kính bị lệch phái => Xem hướng dẫn giải Câu 5: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 50, coi nhỏ, chiết suất ánh sáng đỏ ánh sáng tím nđ = 1,643 nt = 1,685 Cho chùm ánh sáng trắng hẹp rọi vào mặt bên lăng kính, góc tới i nhỏ Tính góc tia tím tia đỏ sau ló khỏi lăng kính => Xem hướng dẫn giải Câu 6: SGK Vật lí 12 – Trang 125: Một bể sâu 1,2 m chứa đầy nước Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể, góc tới i, tani=43 Tính độ dài vệt sáng tạo đáy bể Cho biết chiết suất nước ánh sáng đỏ ánh sáng tím nđ = 1,328 nt = 1,343 => Xem hướng dẫn giải ... chùm ánh sáng đơn sắc đồng thời chùm ánh sáng đơn sắc bị lệch đáy lăng kính, coi ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ tới tím II Giải thích tượng tán sắc ánh sáng. .. tượng tán sắc ánh sáng: Do phụ thuộc chiết suất chất làm lăng kính vào bước sóng ánh sáng, cụ sau: Chiết suất môi trường ánh sáng tím lớn với ánh sáng đỏ nhỏ Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc. ..Chú ý: Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính Ánh sáng đơn sắc truyền qua lăng kính khơng bị tán sắc bị lệch phía đáy lăng kính tượng khúc xạ ánh sáng truyền