Bài 24. Tán sắc ánh sáng

BÀI 35
TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Lớp 12A1 Võ Thị Sáu
Nhóm 10
Giải thích vì sao có hiện tượng cầu vòng?
Cầu vồng là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa.
Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu vồng bậc 1, bậc 2... Trong đó cầu vồng bậc 1 là rõ nhất (chỉ có 1 lần phản xạ nên năng lượng sáng mạnh nhất). Thường cầu vồng nhìn thấy là cầu vồng bậc 1. Tuy nhiên đôi khi ta còn quan sát thêm được cầu vồng bậc 2 mà trật tự màu sắc lại ngược lại với cầu vồng bậc 1 và cường độ sáng yếu hơn.
Do cầu vồng được nhìn bởi cùng 1 góc (gần 42 độ với cầu vồng bậc 1 và 53 độ với cầu vồng bậc 2), là góc mà cường độ sáng của tất cả các tia mặt trời qua các giọt nước là đạt cực đại, nên cầu vồng có dạng một cung tròn.
I. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng:
a) Sơ đồ thí nghiệm:
Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp qua một lăng kính
b) Kết quả thí nghiệm:
Ta phân biệt được bảy màu chính, lần lượt trên xuống dưới là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, đúng như bảy màu của cầu vòng.
Chùm sáng màu đỏ bị lệch ít nhất; chùm sáng màu tím bị lệch nhiều nhất. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Dãy màu từ đỏ đến tím được gọi là quang phổ của ánh sáng mặt trời, hay vắn tắt hơn là quang phổ của mặt trời.
II. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
a) Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn sắc, kết quả thí nghiệm đã cho thấy:
B
P2
E2
E
Khi đi qua lăng kính P2, một chùm sáng có màu sắc định ( chùm màu lục chẳng hạn) bị lệch về phía đáy của P2 ( do khúc xạ), nhưng vẫn giữ nguyên màu không bị tán sắc.
Góc lệch của chùm tia có màu khác nhau khi truyền qua lăng kính là khác nhau.
Newton gọi chùm sáng có màu xác định là chùm sáng đơn sắc.
Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.
Chú ý: mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định và một bước sóng nhất định.
Vậy ánh sáng đơn sắc là gì???
b) Tổng hợp các ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng.
TK hội tụ
Khe hẹp A
Màn E
Vệt màu trắng
Bố trí thí nghiệm như hình vẽ, trong đó bỏ màn chắn E1 và dịch lăng kính P2 lại gần sáng lăng kính P1 ( các mặt bên của P1 và P2 song song với nhau) sao cho chùm sáng khúc xạ qua P1 bị phân tích thành nhiều chùm sáng màu, tiếp tục bị khúc xạ qua P2 theo chiều ngược lại và hợp thành chùm sáng trắng, cho ta vệt màu trắng trên màn E2.
c) Kết luận: Ánh sáng trắng ( ánh sáng mặt trời, ánh sáng hồ quang điện, ánh sáng đèn điện dây tóc,.) là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng phức tạp, hay ánh sáng đa sắc.
Từ đó ta có thể kết luận điều gì???
III. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng:
Ánh sáng trắng ( ánh sáng mặt trời, ánh sáng hồ quang điện, ánh sáng đèn điện dây tóc,.) là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu từ đỏ đến tím.
Chiết suất của thủy tinh và của mọi môi trường trong suốt khác có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau, ? đỏ > ? cam .. > ?tím .
Vì vậy, các chùm sáng đơn sắc có màu khác nhau trong chùm ánh sáng trắng, sau khi khúc xạ góc lệch của ánh sáng đơn sắc qua lăng kính, qua lăng kính bị lệch các góc khác nhau ( D = (n-1). A), trở thành tách rời nhau, kết quả là chùm ánh sáng trắng ló ra khỏi lăng kính bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc , tạo thành quang phổ của ánh sáng trắng mà ta đã quan sát được trên màn E1.
Như vậy, sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau.
Chú ý: Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất của môi trưỡng vào bước sóng của ánh sáng trong chân không ( chiết suất n phụ thuộc vào ? ).
Như vậy sự tán sắc là gì???
IV) Ứng dụng sự tán sắc ánh sáng:
a) Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng đơn sắc do các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc.
b) Giải thích nhiều hiện tượng quang học trong khí quyển, như cầu vòng chẳng hạn.
Máy quang phổ
1. Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ?
A. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền
B. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc trong chân không phụ thuộc bước sóng ánh sáng
C. Trong cùng một môi trường trong suốt vận tốc của ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn vận tốc ánh sáng màu tím
D. Tần số của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc môi trường truyền
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11



A. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền
2. Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ?
A. Chiết suất của chất làm lăng kính không phụ thuộc ánh sáng đơn sắc
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục
C. Trong nước vận tốc ánh sáng màu tím lớn hơn vận tốc của ánh sáng màu đỏ .
D. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc môi trường truyền
10
09
08
07
06
05
04
03
02
01
00
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11



B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục
3. Chọn phát biểi SAI
A. Ánh sáng trắng là tập hợp gồm bảy ánh sáng đơn sắc : đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím
B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính
C. Chiết suất của môi trường tuỳ thuộc vào ánh sáng đơn sắc
D. Vận tốc của ánh sáng tuỳ thuộc vào môi trường trong suốt mà ánh sáng truyền qua
A. Ánh sáng trắng là tập hợp gồm bảy ánh sáng đơn sắc : đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím
CẢM ƠN THẦY &
CÁC BẠN ĐÃ LẮNG NGHE!!!