Hiện tượng tán sắc ánh sáng

Trong thực tế có lẽ rằng các em đã chạm mặt qua hiện tượng tán nhan sắc ánh sáng, ví dụ nổi bật là bảy sắc ước vồng mà chúng ta hay chạm mặt sau trận mưa rào nhẹ, đó 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 tán sắc tia nắng là gì? giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng như thế nào? trong cuộc sống hiện tượng tán sắc có áp dụng gì? chúng ta cùng tò mò qua nội dung bài viết dưới đây.

I. Thí nghiệm về sự tán sắc tia nắng của Niu-tơn (1672)

• Thực hiện tại thí nghiệm như hình:

*
• Kết quả:

- Vệt sáng sủa F’ bên trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải lâu năm thành một dải màu sặc sỡ gồm bảy màu, từ bên trên xuống bên dưới là: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (bảy màu sắc của cầu vồng).

- Dải màu quan gần kề được này gọi là quang phổ của tia nắng Mặt Trời tốt quang phổ của mặt Trời.

- Ánh sáng khía cạnh Trời là ánh nắng trắng.

- Hiện tượng trên gọi là sự việc tán sắc đẹp ánh sáng gây nên bởi lăng kính P.

II. Phân tách với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn

• Niu-tơn rạch trên màn M ở thí nghiệm trên một khe bé nhỏ F’ tuy vậy song với F với xê dịch màn M để để F’ vào đúng chỗ một màu sắc - màu đá quý V, chẳng hạn trên quang đãng phổ như hình sau:

*
- Cho chùm sáng sủa màu xoàn thu được sau màn M khúc xạ qua một lăng kính P’ giống hệt lăng kính p và hứng chùm tia ló trên một màn M’, ông thấy vệt sáng trên màn M’, mặc dù vẫn bị dịch chuyển về phía lòng của P’, nhưng lại vẫn giữ nguyên màu vàng.

→ Ánh sáng đối chọi sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không xẩy ra tán nhan sắc khi truyền qua lăng kính.

III. Giải thích hiện tượng tán sắc

- Ánh sáng sủa trắng chưa phải là ánh sáng đơn sắc cơ mà là hỗn vừa lòng của nhiều ánh sáng đối chọi sắc tất cả màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

- Chiết suất của những chất vào suốt biến thiên theo màu sắc của ánh nắng và tăng dần từ màu sắc đỏ, đến màu tím.

- Sự tán sắc ánh sáng là việc phân tách bóc một chùm ánh sáng phức hợp thành những chùm sáng solo sắc.

IV. Ứng dụng của hiện tượng kỳ lạ tán sắc

- giải thích một số hiện tượng thoải mái và tự nhiên như: Cầu vồng bảy sắc, đó là do trước khi đến mắt ta những tia sáng khía cạnh Trời đã trở nên khúc xạ và phản xạ qua những giọt nước.

- Ứng dụng trong thứ quang phổ lăng kính để phân tích một chùm sáng đa sắc do các vật vạc ra thành những thành phần solo sắc.

V. Bài bác tập về việc tán dung nhan ánh sáng

* Bài 1 trang 125 SGK trang bị Lý 12: Trình bày xem sét của Niu-tơn về việc tán dung nhan ánh sáng.

° lời giải bài 1 trang 125 SGK thứ Lý 12:

¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự việc tán sắc đẹp ánh sáng:

- Chiếu một chùm tia nắng trắng (ánh sáng mặt Trời), song song qua khe thuôn F.

- Đặt một màn M tuy vậy song cùng với khe F. Giữa khe F với màn M, để một lăng kính (P), làm thế nào cho cạnh khúc xạ của (P) tuy nhiên song với F.

Xem thêm: Jurassic World: Fallen Kingdom (2018), Jurassic World: Fallen Kingdom

- Chùm tia sáng sủa ló ra khỏi lăng kính không phần lớn bị lệch về phía lòng lăng kính, ngoại giả bị tách bóc ra thành các chùm sáng sủa có màu sắc khác nhau.

- bên trên màn M, ta chiếm được một dải màu phát triển thành thiên tiếp tục gồm 7 màu sắc chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải sáng màu sắc này call là quang đãng phổ của phương diện Trời.

* Bài 2 trang 125 SGK đồ Lý 12: Trình bày thể nghiệm với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn.

° lời giải bài 2 trang 125 SGK đồ gia dụng Lý 12:

¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự việc tán nhan sắc ánh sáng:

- bên trên màn M của phân tích tán sắc ánh sáng, Niu-tơn rạch một khe nhỏ F’ tuy vậy song với khe F, để bóc ra một chùm sáng hẹp, chỉ tất cả màu vàng.

- cho chùm sáng màu tiến thưởng qua lăng kính (P’) như nhau P cùng hướng chùm tia ló bên trên màn M’, vệt sáng trên màn M’ tuy vẫn bị lệch về phía lòng của lăng kính (P’) nhưng lại vẫn giữ nguyên màu vàng.

- có tác dụng thí nghiệm với các màu khác, kết quả vẫn như thế. Tức là chùm sáng có một màu sắc nào đó được bóc ra từ quang đãng phổ của khía cạnh Trời, sau khoản thời gian qua lăng kính P’ chỉ bị lệch mà không biến thành đổi màu. Niu-tơn gọi chùm sáng sủa này là chùm sáng 1-1 sắc.

- Vậy ánh sáng 1-1 sắc là ánh nắng có một màu cố định và không trở nên tán sắc khi qua lăng kính.

* Bài 3 trang 125 SGK đồ vật Lý 12: Trong phân tách với ánh sáng đối kháng sắc của Niu-tơn, ví như ta quăng quật màn M đi rồi chuyển hai lăng kính lại gần cạnh nhau, nhưng vẫn để ngược chiều nhau, thì tia nắng có còn bị tán sắc đẹp hay không?

° giải thuật bài 3 trang 125 SGK đồ dùng Lý 12:

- Trong nghiên cứu với ánh sáng đối chọi sắc của Niu-tơn, nếu như ta quăng quật màn M đi rồi chuyển hai lăng kính lại sát nhau, mà lại vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng không hề bị tán sắc đẹp rõ rệt mà nó chỉ thể hiện ở phần mép của chùm tia ló (viền đỏ làm việc cạnh trên và viền tím ngơi nghỉ cạnh dưới).

* Bài 4 trang 125 SGK đồ vật Lý 12: Chọn câu đúng. Thể nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh:

A. Sự trường tồn của ánh sáng đối chọi sắc

B. Lăng kính không làm biến hóa màu dung nhan của ánh nắng qua nó.

C. Tia nắng mặt trời không phải là ánh sáng 1-1 sắc.

D. ánh sáng có bất kể màu gì, khi qua lăng kính cũng trở thành lệch về phía đấy.

° giải thuật bài 4 trang 125 SGK vật Lý 12:

¤ Chọn đáp án: B. Lăng kính ko làm biến đổi màu sắc của ánh sáng qua nó.

- phân tích với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm mục đích chứng minh: Lăng kính không làm biến hóa màu sắc của tia nắng qua nó.

* Bài 5 trang 125 SGK đồ gia dụng Lý 12: Một lăng kính thủy tinh tất cả góc chiết quang A = 5o, được coi là nhỏ, bao gồm chiết suất so với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím theo lần lượt là nđ = 1,643 với nt = 1,685. Cho 1 chùm sáng trắng nhỏ bé rọi vào trong 1 mặt bên của lăng kính, dưới góc cho tới i nhỏ. Tính góc giữa tia tím với tia đỏ sau thời điểm ló ra khỏi lăng kính.

° lời giải bài 5 trang 125 SGK thứ Lý 12:

- cách làm tính lăng kính:

 sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2 ; A = r1 + r2 ; D = i1 + i2 - A

- lúc góc tới i với góc phân tách quang A nhỏ tuổi (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 = na - A = (n-1)A 

- Góc lệch của tia đỏ sau khoản thời gian 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 giữa tia tím với tia tia đỏ sau khi ló thoát khỏi lăng kính:

 ΔD = D2 - D1 = 3,4250 - 3,2150 = 0,210 = 12,6" (lưu ý 10 = 60").

* Bài 6 trang 125 SGK đồ Lý 12: Một dòng bể sâu 1,2m đựng đầy nước. Một tia sáng phương diện Trời rọi vào phương diện nước bể, dưới góc cho tới i, bao gồm tani = 4/3. Tính độ lâu năm của vết sáng tạo ở đáy bể. đến biết: tách suất của nước so với ánh sáng sủa đỏ và ánh sáng tím theo thứ tự là nđ = 1,328 cùng nt = 1,343.