Trong thực tế có lẽ rằng các em đã gặp gỡ qua hiện tượng tán sắc ánh sáng, ví dụ điển hình là bảy sắc cầu vồng mà chúng ta hay chạm mặt sau trận mưa rào nhẹ, đây là hiện tượng ánh sáng Mặt Trời bị tán sắc trong các hạt mưa sinh ra.
Bạn đang xem: Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Vậy hiện tượng lạ tán sắc tia nắng là gì? giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng như thế nào? trong cuộc sống đời thường hiện tượng tán sắc có ứng dụng gì? họ cùng khám phá qua nội dung bài viết dưới đây.
I. Thí nghiệm về sự tán sắc tia nắng của Niu-tơn (1672)
• Thực hiện thí nghiệm như hình:
• Kết quả:
- Vệt sáng sủa F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải nhiều năm thành một dải màu sặc sỡ gồm bảy màu, từ trên xuống bên dưới là: đỏ, domain authority cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (bảy màu của cầu vồng).
- Dải màu sắc quan sát được này hotline là quang quẻ phổ của ánh nắng Mặt Trời tốt quang phổ của mặt Trời.
- Ánh sáng mặt Trời là ánh nắng trắng.
- Hiện tượng trên gọi là việc tán sắc ánh sáng gây ra bởi lăng kính P.
II. Thử nghiệm với ánh sáng 1-1 sắc của Niu-tơn
• Niu-tơn rạch bên trên màn M sống thí nghiệm bên trên một khe thon thả F’ tuy vậy song cùng với F với xê dịch màn M để để F’ vào đúng chỗ một màu sắc - màu quà V, ví dụ điển hình trên quang đãng phổ như hình sau:
→ Ánh sáng đối chọi sắc là tia nắng có một màu nhất quyết và không trở nên tán dung nhan khi truyền qua lăng kính.
III. Phân tích và lý giải hiện tượng tán sắc
- Ánh sáng sủa trắng chưa phải là ánh sáng đối chọi sắc mà là hỗn thích hợp của nhiều ánh sáng đối chọi sắc bao gồm màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Chiết suất của những chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của tia nắng và tăng dần từ màu đỏ, đến color tím.
- Sự tán sắc đẹp ánh sáng là việc phân bóc một chùm ánh sáng phức hợp thành những chùm sáng đối kháng sắc.
IV. Ứng dụng của hiện tượng lạ tán sắc
- giải thích một số hiện tượng tự nhiên như: Cầu vồng bảy sắc, đó là vì trước khi đến mắt ta các tia sáng khía cạnh Trời đã biết thành khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước.
- Ứng dụng trong trang bị quang phổ lăng kính để phân tích một chùm sáng đa sắc do những vật phát ra thành các thành phần solo sắc.
V. Bài tập về việc tán nhan sắc ánh sáng
* Bài 1 trang 125 SGK thiết bị Lý 12: Trình bày xem sét của Niu-tơn về sự tán dung nhan ánh sáng.
° giải mã bài 1 trang 125 SGK đồ vật Lý 12:
¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự tán sắc ánh sáng:
- Chiếu một chùm ánh sáng trắng (ánh sáng mặt Trời), song song qua khe hạn hẹp F.
- Đặt một màn M song song cùng với khe F. Thân khe F và màn M, đặt một lăng kính (P), làm sao để cho cạnh khúc xạ của (P) tuy vậy song cùng với F.
- Chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính không các bị lệch về phía đáy lăng kính, ngoài ra bị tách bóc ra thành những chùm sáng có màu sắc khác nhau.
- bên trên màn M, ta chiếm được một dải màu biến hóa thiên thường xuyên gồm 7 màu sắc chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải sáng color này điện thoại tư vấn là quang quẻ phổ của mặt Trời.
* Bài 2 trang 125 SGK thiết bị Lý 12: Trình bày phân tích với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn.
° giải mã bài 2 trang 125 SGK trang bị Lý 12:
¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự tán sắc ánh sáng:
- trên màn M của thể nghiệm tán sắc đẹp ánh sáng, Niu-tơn rạch một khe thon thả F’ song song với khe F, để bóc tách ra một chùm sáng sủa hẹp, chỉ gồm màu vàng.
- mang đến chùm sáng sủa màu kim cương qua lăng kính (P’) đồng nhất P với hướng chùm tia ló trên màn M’, vệt sáng sủa trên màn M’ tuy vẫn bị lệch về phía lòng của lăng kính (P’) nhưng lại vẫn không thay đổi màu vàng.
- làm cho thí nghiệm với các màu khác, hiệu quả vẫn như thế. Có nghĩa là chùm sáng bao gồm một màu sắc nào đó được tách ra từ quang phổ của phương diện Trời, sau thời điểm qua lăng kính P’ chỉ bị lệch mà không biến thành đổi màu. Niu-tơn hotline chùm sáng này là chùm sáng đối chọi sắc.
- Vậy ánh sáng 1-1 sắc là ánh sáng có một màu nhất quyết và không biến thành tán nhan sắc khi qua lăng kính.
* Bài 3 trang 125 SGK vật Lý 12: Trong thể nghiệm với ánh sáng đối chọi sắc của Niu-tơn, trường hợp ta bỏ màn M đi rồi chuyển hai lăng kính lại ngay cạnh nhau, tuy nhiên vẫn để ngược chiều nhau, thì ánh sáng có còn bị tán sắc hay không?
° lời giải bài 3 trang 125 SGK đồ Lý 12:
- Trong thí nghiệm với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn, trường hợp ta quăng quật màn M đi rồi gửi hai lăng kính lại gần cạnh nhau, nhưng lại vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng không còn bị tán sắc đẹp rõ rệt mà nó chỉ thể hiện tại đoạn mép của chùm tia ló (viền đỏ làm việc cạnh trên với viền tím sống cạnh dưới).
* Bài 4 trang 125 SGK đồ vật Lý 12: Chọn câu đúng. Thử nghiệm với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh:
A. Sự vĩnh cửu của ánh sáng đối kháng sắc
B. Lăng kính không làm chuyển đổi màu sắc đẹp của ánh nắng qua nó.
C. ánh sáng mặt trời không hẳn là ánh sáng đối kháng sắc.
D. ánh nắng có bất kì màu gì, lúc qua lăng kính cũng trở thành lệch về phía đấy.
° lời giải bài 4 trang 125 SGK vật Lý 12:
¤ Chọn đáp án: B. Lăng kính không làm biến đổi màu dung nhan của ánh nắng qua nó.
- thí nghiệm với ánh sáng 1-1 sắc của Niu-tơn nhằm mục tiêu chứng minh: Lăng kính không làm biến hóa màu dung nhan của ánh sáng qua nó.
* Bài 5 trang 125 SGK đồ gia dụng Lý 12: Một lăng kính thủy tinh bao gồm góc phân tách quang A = 5o, được xem là nhỏ, gồm chiết suất đối với ánh sáng sủa đỏ và ánh nắng tím theo thứ tự là nđ = 1,643 và nt = 1,685. Cho một chùm sáng sủa trắng eo hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính, bên dưới góc tới i nhỏ. Tính góc giữa tia tím với tia đỏ sau khi ló thoát ra khỏi lăng kính.
° lời giải bài 5 trang 125 SGK đồ dùng Lý 12:
- bí quyết tính lăng kính:
sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2 ; A = r1 + r2 ; D = i1 + i2 - A
- khi góc cho tới i và góc chiết quang A nhỏ (sinr1≈ r1 ; sinr2 ≈ r2) thì ta có:
i1 = nr1; i2 = nr2 ; A = r1 + r2 ;
D = i1 + i2 - A = nr1 + nr2 - A = n(r1 + r2) - A = mãng cầu - A = (n-1)A
- Góc lệch của tia đỏ sau thời điểm qua lăng kính:
D1 = (nđ – 1)A = (1,643 – 1)5 = 3,2150
- Góc lệch của tia tím sau khoản thời gian qua lăng kính:
D2 = (nt – 1)A = (1,685 – 1)5 = 3,4250
- Góc thân tia tím cùng tia tia đỏ sau khi ló ra khỏi lăng kính:
ΔD = D2 - D1 = 3,4250 - 3,2150 = 0,210 = 12,6" (lưu ý 10 = 60").
Xem thêm: Hướng Dẫn Tự Học Lớp 1 Tại Nhà Đơn Giản Nhất!, Hướng Dẫn Tự Học Tiếng Việt Lớp 1
* Bài 6 trang 125 SGK vật dụng Lý 12: Một cái bể sâu 1,2m cất đầy nước. Một tia sáng khía cạnh Trời rọi vào phương diện nước bể, bên dưới góc tới i, bao gồm tani = 4/3. Tính độ lâu năm của vết sáng chế ở lòng bể. Mang đến biết: tách suất của nước đối với ánh sáng sủa đỏ và ánh sáng tím theo thứ tự là nđ = 1,328 cùng nt = 1,343.