Bài 24. Tán sắc ánh sáng
Chia sẻ bởi Nguyễn Quang Nhân |
Ngày 19/03/2024 |
9
Chia sẻ tài liệu: Bài 24. Tán sắc ánh sáng thuộc Vật lý 12
Nội dung tài liệu:
Kính chúc
Tất cả các em
năm mới có nhiều
thắng lợi mới
Trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa tạnh, trên bầu trời đôi khi xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc, vắt ngang vòm trời.
Đó là kết quả của hiện tượng gì ?
BÀI MỚI
Tiết 42
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm
b. Kết quả thí nghiệm
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
a. Thí nghiệm Niutơn về ánh sáng đơn sắc
b. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh
sáng trắng
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
4. Ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng
Màn E
F
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Một màn chắn có
khoét khe hẹp F
Một lăng kính có cạnh
song song với khe
hẹp, đặt sau màn chắn
Màn E đặt sau lăng
kính, hứng chùm tia ló
ra khỏi lăng kính
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
Chiếu chùm tia sáng Mặt Trời (màu trắng
qua khe hẹp F lên màn E đặt trong buồng
tối. Quan sát ảnh trên màn:
a. Trước khi đặt lăng kính P
Màn E
F
Chùm tia sáng
không qua lăng
kính vẫn truyền
thẳng và vẫn
có màu trắng
Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
b. Sau khi qua
lăng kính:
Chùm tia sáng
- bị lệch về đáy
lăng kính
- và bị tách ra
thành các chùm
sáng có màu
khác nhau
C1: So sánh hai hình ảnh thấy trên màn E
trước và sau khi đặt lăng kính P1 xen vào
giữa F và E.
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
-Trước khi đặt lăng
kính P1. trên màn
E có một vệt sáng
màu trắng.
-Sau khi đặt lăng
kính P1, chùm tia
ló bị lệch về đáy
lăng kính và ta
thấy dãy sáng liên
tục nhiều màu từ
đỏ đến tím.
Quan sát các màu trên dãy sáng ta phân
biệt được các màu nào ?
Ta gọi dãy màu liên tục từ đỏ đến tím là
quang phổ của ánh sáng trắng của Mặt Trời.
Màu đỏ
Màu da cam
Màu vàng
Màu lục
Màu lam
Màu chàm
Màu tím
Có phải quang phổ Mặt Trời chỉ gồm 7 màu
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím ?
Trả lời: Quang phổ Mặt Trời không chỉ gồm
7 màu, nó gồm vô số màu, thay đổi liên tục
từ đỏ đến tím.
Nêu kết quả thí nghiệm về tán sắc ánh sáng,
Sau khi qua lăng kính: Chùm tia sáng
- bị tách ra thành các chùm sáng có màu
khác nhau
- bị lệch về đáy lăng kính
Hỏi: Ánh sáng trắng lại bị tách ra thành các
chùm tia sáng có màu khác nhau do:
a. thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng
b. sự khúc xạ của chùm tia sáng qua lăng
kính
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn
sắc.
-có phải lăng kính đã nhuôm màu cho ánh sáng
không khi ánh sáng chiếu qua nó ?
( Ta cho ánh sáng có một màu -ví dụ màu vàng
qua lăng kính, nếu nó cho quang phổ nhiều
màu hiện trên màn, ta nói thủy tinh đã làm đổi
màu ánh sáng )
Làm lại thí nghiệm thứ nhất về tán sắc ánh
sáng, thay màn E bởi màn E1 có khoét khe
hẹp vừa đủ cho chùm sáng một màu đi qua.
Điều chỉnh vị trí màn E1 để có chùm tia sáng
một màu qua E1, đến lăng kính P2 có đáy
hướng lên (ngược với P1).
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
có bị tán sắc hay không ?
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
không bị tán sắc
Màn E2
Các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy
lăng kính. Góc lệch của các chùm tia có
màu khác nhau có giống nhau hay không ?
Ví dụ: góc lệch của tia ló màu đỏ có giống
góc lệch của tia ló màu vàng hay không ?
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Góc lệch của tia đỏ và tia vàng
qua lăng kính P2 khác nhau.
Màn E2
Góc lệch của chùm tia ló màu đỏ và màu
vàng qua P2 có giống nhau không ?
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Chùm sáng có 1 màu xác định qua lăng
kính bị lệch về đáy lăng kính, nhưng không
bị tán sắc
- Góc lệch của các chùm sáng có màu khác
nhau qua lăng kính thì khác nhau
Ta có thể gọi chùm sáng 1 màu là chùm sáng
gì ?
Chùm sáng 1 màu có thể gọi là chùm sáng đơn
sắc
Ta gọi ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không
bị tán sắc khi qua lăng kính
và các chùm tia sáng có màu khác nhau bị
lệch về đáy lăng kính với góc lệch khác
nhau.
Ánh sáng trắng bị tán sắc thành nhiều màu
khác nhau từ đỏ đến tím khi qua lăng
kính. Ngược lại khi tổng hợp nhiều màu khác
nhau từ đỏ đến tím ta được ánh sáng gì ?
Trả lời: Được ánh sáng trắng.
Hãy nêu phương án thí nghiệm ?
Làm lại thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc, trong
đó ta bỏ màn E1 đi, dời lăng kính P2 lại gần P1
sao cho các mặt bên của chúng song song
nhau, hứng chùm tia ló sau cùng trên màn E2
Màn E
F
Ta thu
được vệt
sáng trắng
Cho dĩa tròn có 7 màu đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp quay đều
Với vận tốc lớn hơn 10 vòng/giây. Nhận xét
hình ảnh thu được.
Trả lời: dĩa quay đều vận tốc n > 10 vòng/s
có màu trắng
c. Nêu kết luận:
Ta có thể tổng hợp 7 ánh sáng đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp để tạo ra ánh sáng
trắng.
Tổng quát, ta có thể tổng hợp nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến tím (ánh sáng
Mặt Trời, hồ quang điện, đèn dây tóc…) thành ánh
sáng trắng
Hay ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng
đơn sắc, có màu khác nhau từ đỏ đến tím. Ánh sáng
trắng là trường hợp của ánh sáng đa sắc phức tạp
Có phải ánh sáng trắng chỉ có 7 màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím hay không ?
Ánh sáng trắng không chỉ có 7 màu, nó gồm
vô số màu khác nhau, từ đỏ đến tím
Các màu khác nhau (đỏ, cam, vàng…) qua
lăng kính:
a. bị khúc xạ giống nhau
b. bị khúc xạ khác nhau (màu đỏ lệch ít, màu
tím lệch nhiều)
Hỏi: Với góc tới nhỏ, công thức góc lệch của
tia sáng qua lăng kính là
A. B.
Góc lệch D phụ thuộc vào chiết suất lăng kính n,
suy ra tia tím lệch nhiều, có chiết suất ntím lớn,
tia đỏ lệch ít, có chiết suất nđỏ nhỏ .
Các tia màu trung gian: cam, vàng, lục, lam, chàm
có chiết suất sắp theo thứ tự thế nào ?
A. nđỏ > ncam > nvàng > nlục > nlam > nchàm > ntím
B. nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
4. Ứng dụng: Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
a. Dùng trong máy quang phổ để phân tích một
chùm sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng
đơn sắc khác nhau.
b. Dùng để giải thích một số hiện tượng quang
học như cầu vồng (do trước khi tới mắt ta, các
tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ
trong các giọt nước…)
1. Chọn câu đúng: Chiếu chùm sáng trắng đến
lăng kính, sau khi qua lăng kính, ta thấy các
chùm tia ló:
bị lệch về đáy lăng kính
B. bị tách ra thành nhiều chùm sáng đơn sắc
có màu khác nhau
C. Câu A và B đều sai
D. Câu A và B đều đúng.
2. Nhận xét kết quả thí nghiệm tán sắc ánh
sáng, một học sinh nhận định
A. Lăng kính làm đổi màu ánh sáng
B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng
C. Lăng kính chỉ làm lệch chùm sáng trắng
D. Lăng kính làm lệch mọi chùm sáng và
không làm đổi màu các chùm sáng.
3. Chiết suất ánh sáng (n) cho biết vận tốc ánh
sáng trong môi trường (v) nhỏ hơn vận tốc
ánh sáng trong chân không (c) là n lần
3. Vận tốc các ánh sáng đơn sắc của 7 màu
thấy rõ trong cầu vồng sắp xếp như sau (chọn
câu đúng):
A. vđỏ < vcam < vvàng < vlục < vlam < vchàm < vtím
B. vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím
Tia đỏ lệch ít, chiết suất nđỏ nhỏ, nên vđỏ lớn
4. Giả sử ánh sáng là sóng lan truyền đi, bước
sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau
sắp xếp như sau (chọn câu đúng):
A. λđỏ < λcam < λvàng < λlục < λlam < λchàm < λtím
B. λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím
5. Phát biểu nào dưới đây sai, khi nói về ánh sáng
trắng và đơn sắc:
A) ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng
đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ
đến tím.
B) Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh
sáng đơn sắc khác nhau là như nhau.
C) ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
qua lăng kính.
D) Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường
trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh
sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
6. Hiện tượng tán sắc xảy ra do ánh sáng
trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn
sắc khác nhau và còn do nguyên nhân nào
dưới đây.
A. lăng kính bằng thuỷ tinh.
B. lăng kính có góc chiết quang quá lớn.
C. lăng kính không đặt ở góc lệch cực tiểu.
D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ
tinh - phụ thuộc màu sắc của ánh sáng.
7. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất ?
A. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc
trong ánh sáng trắng.
B. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh lăng kính không làm biến đổi màu
của ánh sáng qua nó.
C. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh dù ánh sáng có màu gì thì khi đi
qua lăng kính đều bị lệch về phía đáy của lăng kính.
D. Cả ba câu trên đúng.
8. Phát biểu nào sau đây là đúng? Một chùm
ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng,
hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước
tạo nên ở đáy bể một vết sáng có:
A. màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
B. nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
C. nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi
chiếu vuông góc
D. nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng
khi chiếu xiên
9. Chọn câu Đúng. Hiện tượng tán sắc xảy ra:
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc lỏng.
C. ở mặt phân cách hai môi trường khác nhau.
D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không (hoặc không khí).
10. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các
ánh sáng đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ
đỏ đến tím.
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với
các ánh sáng đơn sắc là khác nhau.
C. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua
lăng kính.
D. Khi chiếu một chùm ánh sáng mặt trời đi qua một
cặp hai môi trường trong suốt thì tia tím bị lệch xa
đường pháp tuyến nhiều hơn tia đỏ
Giải thích hiện tượng cầu vồng:
Từ sau lưng ta, tia sáng Mặt Trời chiếu đến
các giọt nước ở phía trước mặt ta với cùng
góc tới. Tia sáng bị phản xạ trong giọt nước và
khúc xạ ra ngoài không khí. Tia khúc xạ lệch
góc D so với tia tới trong mặt phẳng thẳng
đứng và truyền đến mắt ta coi như cố định
Các tia sáng có màu khác nhau có chiết suất
đối với giọt nước khác nhau, tạo góc lệch
khác nhau, góc lệch lớn đối với tia đỏ, góc
lệch nhỏ đối với tia tím
Mắt
- Hiện tượng cầu vồng
4. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng
Bảng giá trị các chiết suất đối với một số ánh sáng đơn sắc
Trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa tạnh, trên bầu trời đôi khi xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc, vắt ngang vòm trời.
Đó là kết quả của hiện tượng gì ?
Tiết 42
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm
b. Kết quả thí nghiệm
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
a. Thí nghiệm Niutơn về ánh sáng đơn sắc
b. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh
sáng trắng
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
4. Ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng
Màn E
F
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
-Một màn chắn có
khoét khe hẹp F
- Một lăng kính có cạnh
song song với khe
hẹp, đặt sau màn chắn
- Màn E đặt sau lăng
kính, hứng chùm tia ló
ra khỏi lăng kính
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
Chiếu chùm tia sáng Mặt Trời (màu trắng
qua khe hẹp F lên màn E đặt trong buồng
tối. Quan sát ảnh trên màn:
a. Trước khi đặt lăng kính P
Màn E
F
Chùm tia sáng
không qua lăng
kính vẫn truyền
thẳng và vẫn
có màu trắng
Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
b. Sau khi qua
lăng kính:
Chùm tia sáng
- bị lệch về đáy
lăng kính
- và bị tách ra
thành các chùm
sáng có màu
khác nhau
C1: So sánh hai hình ảnh thấy trên màn E
trước và sau khi đặt lăng kính P1 xen vào
giữa F và E.
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
-Trước khi đặt lăng
kính P1. trên màn
E có một vệt sáng
màu trắng.
-Sau khi đặt lăng
kính P1, chùm tia
ló bị lệch về đáy
lăng kính và ta
thấy dãy sáng liên
tục nhiều màu từ
đỏ đến tím.
Quan sát các màu trên dãy sáng ta phân
biệt được các màu nào ?
Ta gọi dãy màu liên tục từ đỏ đến tím là
quang phổ của ánh sáng trắng của Mặt Trời.
Màu đỏ
Màu da cam
Màu vàng
Màu lục
Màu lam
Màu chàm
Màu tím
Có phải quang phổ Mặt Trời chỉ gồm 7 màu
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím ?
Trả lời: Quang phổ Mặt Trời không chỉ gồm
7 màu, nó gồm vô số màu, thay đổi liên tục
từ đỏ đến tím.
Nêu kết quả thí nghiệm về tán sắc ánh sáng,
Sau khi qua lăng kính: Chùm tia sáng
- bị tách ra thành các chùm sáng có màu
khác nhau
- bị lệch về đáy lăng kính
Hỏi: Ánh sáng trắng lại bị tách ra thành các
chùm tia sáng có màu khác nhau do:
a. thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng
b. sự khúc xạ của chùm tia sáng qua lăng
kính
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn
sắc.
(để thử xem thủy tinh có làm đổi màu ánh sáng
chiếu vào nó hay không. Ta cho ánh sáng có
một màu -ví dụ màu vàng- qua lăng kính, nếu
nó cho quang phổ nhiều màu hiện trên màn, ta
nói thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng )
Làm lại thí nghiệm thứ nhất về tán sắc ánh
sáng, thay màn E bởi màn E1 có khoét khe
hẹp vừa đủ cho chùm sáng một màu đi qua.
Điều chỉnh vị trí màn E1 để có chùm tia sáng
một màu qua E1, đến lăng kính P2 có đáy
hướng lên (ngược với P1).
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
có bị tán sắc hay không ?
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
không bị tán sắc
Màn E2
Các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy
lăng kính. Góc lệch của các chùm tia có
màu khác nhau có giống nhau hay không ?
Ví dụ: góc lệch của tia ló màu đỏ có giống
góc lệch của tia ló màu vàng hay không ?
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Góc lệch của tia đỏ và tia vàng
qua lăng kính P2 khác nhau.
Màn E2
Góc lệch của chùm tia ló màu đỏ và màu
vàng qua P2 có giống nhau không ?
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Chùm sáng có 1 màu xác định qua lăng
kính bị lệch về đáy lăng kính, nhưng không
bị tán sắc
- Góc lệch của các chùm sáng có màu khác
nhau qua lăng kính thì khác nhau
Ta có thể gọi chùm sáng 1 màu là chùm sáng
gì ?
Chùm sáng 1 màu có thể gọi là chùm sáng đơn
sắc
Ta gọi ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không
bị tán sắc khi qua lăng kính
và các chùm tia sáng có màu khác nhau bị
lệch về đáy lăng kính với góc lệch khác
nhau.
Ánh sáng trắng bị tán sắc thành nhiều màu
khác nhau từ đỏ đến tím khi qua lăng
kính. Ngược lại khi tổng hợp nhiều màu khác
nhau từ đỏ đến tím ta được ánh sáng gì ?
Trả lời: Được ánh sáng trắng.
Hãy nêu phương án thí nghiệm ?
Làm lại thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc, trong
đó ta bỏ màn E1 đi, dời lăng kính P2 lại gần P1
sao cho các mặt bên của chúng song song
nhau, hứng chùm tia ló sau cùng trên màn E2
Màn E
F
Ta thu
được vệt
sáng trắng
Cho dĩa tròn có 7 màu đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp quay đều
Với vận tốc lớn hơn 10 vòng/giây. Nhận xét
hình ảnh thu được.
Trả lời: dĩa quay đều vận tốc n > 10 vòng/s
có màu trắng
c. Nêu kết luận:
Ta có thể tổng hợp 7 ánh sáng đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp để tạo ra ánh sáng
trắng.
Tổng quát, ta có thể tổng hợp nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến tím (ánh sáng
Mặt Trời, hồ quang điện, đèn dây tóc…) thành ánh
sáng trắng
Hay ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng
đơn sắc, có màu khác nhau từ đỏ đến tím. Ánh sáng
trắng là trường hợp của ánh sáng đa sắc phức tạp
Có phải ánh sáng trắng chỉ có 7 màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím hay không ?
Ánh sáng trắng không chỉ có 7 màu, nó gồm
vô số màu khác nhau, từ đỏ đến tím
Các màu khác nhau (đỏ, cam, vàng…) qua
lăng kính:
a. bị khúc xạ giống nhau
b. bị khúc xạ khác nhau (màu đỏ lệch ít, màu
tím lệch nhiều)
Hỏi: Với góc tới nhỏ, công thức góc lệch của
tia sáng qua lăng kính là
A. B.
Góc lệch D phụ thuộc vào chiết suất lăng kính n,
suy ra tia tím lệch nhiều, có chiết suất ntím lớn,
tia đỏ lệch ít, có chiết suất nđỏ nhỏ .
Các tia màu trung gian: cam, vàng, lục, lam, chàm
có chiết suất sắp theo thứ tự thế nào ?
A. nđỏ > ncam > nvàng > nlục > nlam > nchàm > ntím
B. nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
4. Ứng dụng: Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
a. Dùng trong máy quang phổ để phân tích một
chùm sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng
đơn sắc khác nhau.
b. Dùng để giải thích một số hiện tượng quang
học như cầu vồng (do trước khi tới mắt ta, các
tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ
trong các giọt nước…)
1. Chọn câu đúng: Chiếu chùm sáng trắng đến
lăng kính, sau khi qua lăng kính, ta thấy các
chùm tia ló:
bị lệch về đáy lăng kính
B. bị tách ra thành nhiều chùm sáng đơn sắc
có màu khác nhau
C. Câu A và B đều sai
D. Câu A và B đều đúng.
2. Nhận xét kết quả thí nghiệm tán sắc ánh
sáng, một học sinh nhận định
A. Lăng kính làm đổi màu ánh sáng
B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng
C. Lăng kính chỉ làm lệch chùm sáng trắng
D. Lăng kính làm lệch mọi chùm sáng và
không làm đổi màu các chùm sáng.
3. Chiết suất ánh sáng (n) cho biết vận tốc ánh
sáng trong môi trường (v) nhỏ hơn vận tốc
ánh sáng trong chân không (c) là n lần
3. Vận tốc các ánh sáng đơn sắc của 7 màu
thấy rõ trong cầu vồng sắp xếp như sau (chọn
câu đúng):
A. vđỏ < vcam < vvàng < vlục < vlam < vchàm < vtím
B. vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím
Tia đỏ lệch ít, chiết suất nđỏ nhỏ, nên vđỏ lớn
4. Giả sử ánh sáng là sóng lan truyền đi, bước
sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau
sắp xếp như sau (chọn câu đúng):
A. λđỏ < λcam < λvàng < λlục < λlam < λchàm < λtím
B. λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím
5. Phát biểu nào dưới đây sai, khi nói về ánh sáng
trắng và đơn sắc:
A) ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng
đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ
đến tím.
B) Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh
sáng đơn sắc khác nhau là như nhau.
C) ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
qua lăng kính.
D) Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường
trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh
sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
6. Hiện tượng tán sắc xảy ra do ánh sáng
trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn
sắc khác nhau và còn do nguyên nhân nào
dưới đây.
A. lăng kính bằng thuỷ tinh.
B. lăng kính có góc chiết quang quá lớn.
C. lăng kính không đặt ở góc lệch cực tiểu.
D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ
tinh - phụ thuộc màu sắc của ánh sáng.
7. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất ?
A. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc
trong ánh sáng trắng.
B. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh lăng kính không làm biến đổi màu
của ánh sáng qua nó.
C. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh dù ánh sáng có màu gì thì khi đi
qua lăng kính đều bị lệch về phía đáy của lăng kính.
D. Cả ba câu trên đúng.
8. Phát biểu nào sau đây là đúng? Một chùm
ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng,
hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước
tạo nên ở đáy bể một vết sáng có:
A. màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
B. nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
C. nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi
chiếu vuông góc
D. nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng
khi chiếu xiên
9. Chọn câu Đúng. Hiện tượng tán sắc xảy ra:
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc lỏng.
C. ở mặt phân cách hai môi trường khác nhau.
D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không (hoặc không khí).
10. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các
ánh sáng đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ
đỏ đến tím.
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với
các ánh sáng đơn sắc là khác nhau.
C. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua
lăng kính.
D. Khi chiếu một chùm ánh sáng mặt trời đi qua một
cặp hai môi trường trong suốt thì tia tím bị lệch xa
đường pháp tuyến nhiều hơn tia đỏ
Giải thích hiện tượng cầu vồng:
Từ sau lưng ta, tia sáng Mặt Trời chiếu đến
các giọt nước ở phía trước mặt ta với cùng
góc tới. Tia sáng bị phản xạ trong giọt nước và
khúc xạ ra ngoài không khí. Tia khúc xạ lệch
góc D so với tia tới trong mặt phẳng thẳng
đứng và truyền đến mắt ta coi như cố định
Các tia sáng có màu khác nhau có chiết suất
đối với giọt nước khác nhau, tạo góc lệch
khác nhau, góc lệch lớn đối với tia đỏ, góc
lệch nhỏ đối với tia tím
Mắt
- Hiện tượng cầu vồng
4. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng
Bảng giá trị các chiết suất đối với một số ánh sáng đơn sắc
Vì sao xuất hiện cầu vồng ở trên thác nước?
HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng:
* Sơ đồ:
* Kết luận:
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị tách ra thành chùm sáng nhiều màu sắc khác nhau.
Tiết 42
Dải sáng nhiều màu gọi là quang phổ của ánh sáng.
Quang phổ của ánh sáng trắng có màu như cầu vồng, gồm 7 màu cơ bản: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Quang phổ của ánh sáng trắng
II. Ấnh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
Thí nghiệm Newton về áng sáng đơn sắc:
b. Kết luận:
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính.
a. Thí nghiệm
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc.
Đường đi của các tia sáng có màu đỏ và tím qua lăng kính
a Thí nghiệm
b Kết luận:
Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
2. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng
III. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Góc lệch tia sáng tia sáng (đơn sắc) phụ thuộc vào chiết suất môi trường với tia sáng.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
- Vì vậy góc lệch của ánh sáng đơn sắc qua môi trường trong suốt là khác nhau, tạo ra tán sắc ánh sáng.
- Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau. Chiết suất đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
Tính chất này đúng cho mọi chất trong suốt.
V. Ứng dụng
Giải thích một số hiện tượng như cầu vồng, quầng .... là do ánh sáng bị tán sắc khi chiếu vào các giọt nước, tinh thể băng ... trong không khí.
Dùng trong các máy quang phổ.
Quầng xung quanh mặt trăng
Cầu vồng trên bầu trời
Có khi nào cầu vồng xuất hiện ở hướng nam hoặc hướng bắc không?
1. Vì sao mắt nhìn thấy các vật có màu sắc xanh, đỏ, tím, vàng ....?
2. Ta nói ánh sáng có màu trắng được không? Vì sao?
3. Có vật nào màu đen không? Vì sao vật có màu đen?
Vì ánh sáng từ vật đó đến mắt là ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím ..
Không, vì màu trắng không phải là một màu của ánh sáng mà là tập hợp của vô số màu liên tục từ đỏ đến tím.
Không có màu đen, khi không có ánh sáng từ vật chiếu tới mắt thì vật sẽ đen và mắt ta không nhìn thấy vật, gọi là đen
4. Vì sao mặt trời màu đỏ, bầu trời lại có màu xanh ?
Ánh sáng trắng qua không khí sẽ bị tán sắc. Màu đỏ khuếch tán ít, chiếu thẳng đến mặt đất nên ta thấy mặt trời có màu đỏ. Màu lam bị khuếch tán trong không khí nhiều do đó mắt ta thấy bầu trời có màu xanh.
Tất cả các em
năm mới có nhiều
thắng lợi mới
Trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa tạnh, trên bầu trời đôi khi xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc, vắt ngang vòm trời.
Đó là kết quả của hiện tượng gì ?
BÀI MỚI
Tiết 42
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm
b. Kết quả thí nghiệm
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
a. Thí nghiệm Niutơn về ánh sáng đơn sắc
b. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh
sáng trắng
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
4. Ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng
Màn E
F
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Một màn chắn có
khoét khe hẹp F
Một lăng kính có cạnh
song song với khe
hẹp, đặt sau màn chắn
Màn E đặt sau lăng
kính, hứng chùm tia ló
ra khỏi lăng kính
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
Chiếu chùm tia sáng Mặt Trời (màu trắng
qua khe hẹp F lên màn E đặt trong buồng
tối. Quan sát ảnh trên màn:
a. Trước khi đặt lăng kính P
Màn E
F
Chùm tia sáng
không qua lăng
kính vẫn truyền
thẳng và vẫn
có màu trắng
Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
b. Sau khi qua
lăng kính:
Chùm tia sáng
- bị lệch về đáy
lăng kính
- và bị tách ra
thành các chùm
sáng có màu
khác nhau
C1: So sánh hai hình ảnh thấy trên màn E
trước và sau khi đặt lăng kính P1 xen vào
giữa F và E.
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
-Trước khi đặt lăng
kính P1. trên màn
E có một vệt sáng
màu trắng.
-Sau khi đặt lăng
kính P1, chùm tia
ló bị lệch về đáy
lăng kính và ta
thấy dãy sáng liên
tục nhiều màu từ
đỏ đến tím.
Quan sát các màu trên dãy sáng ta phân
biệt được các màu nào ?
Ta gọi dãy màu liên tục từ đỏ đến tím là
quang phổ của ánh sáng trắng của Mặt Trời.
Màu đỏ
Màu da cam
Màu vàng
Màu lục
Màu lam
Màu chàm
Màu tím
Có phải quang phổ Mặt Trời chỉ gồm 7 màu
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím ?
Trả lời: Quang phổ Mặt Trời không chỉ gồm
7 màu, nó gồm vô số màu, thay đổi liên tục
từ đỏ đến tím.
Nêu kết quả thí nghiệm về tán sắc ánh sáng,
Sau khi qua lăng kính: Chùm tia sáng
- bị tách ra thành các chùm sáng có màu
khác nhau
- bị lệch về đáy lăng kính
Hỏi: Ánh sáng trắng lại bị tách ra thành các
chùm tia sáng có màu khác nhau do:
a. thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng
b. sự khúc xạ của chùm tia sáng qua lăng
kính
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn
sắc.
-có phải lăng kính đã nhuôm màu cho ánh sáng
không khi ánh sáng chiếu qua nó ?
( Ta cho ánh sáng có một màu -ví dụ màu vàng
qua lăng kính, nếu nó cho quang phổ nhiều
màu hiện trên màn, ta nói thủy tinh đã làm đổi
màu ánh sáng )
Làm lại thí nghiệm thứ nhất về tán sắc ánh
sáng, thay màn E bởi màn E1 có khoét khe
hẹp vừa đủ cho chùm sáng một màu đi qua.
Điều chỉnh vị trí màn E1 để có chùm tia sáng
một màu qua E1, đến lăng kính P2 có đáy
hướng lên (ngược với P1).
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
có bị tán sắc hay không ?
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
không bị tán sắc
Màn E2
Các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy
lăng kính. Góc lệch của các chùm tia có
màu khác nhau có giống nhau hay không ?
Ví dụ: góc lệch của tia ló màu đỏ có giống
góc lệch của tia ló màu vàng hay không ?
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Góc lệch của tia đỏ và tia vàng
qua lăng kính P2 khác nhau.
Màn E2
Góc lệch của chùm tia ló màu đỏ và màu
vàng qua P2 có giống nhau không ?
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Chùm sáng có 1 màu xác định qua lăng
kính bị lệch về đáy lăng kính, nhưng không
bị tán sắc
- Góc lệch của các chùm sáng có màu khác
nhau qua lăng kính thì khác nhau
Ta có thể gọi chùm sáng 1 màu là chùm sáng
gì ?
Chùm sáng 1 màu có thể gọi là chùm sáng đơn
sắc
Ta gọi ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không
bị tán sắc khi qua lăng kính
và các chùm tia sáng có màu khác nhau bị
lệch về đáy lăng kính với góc lệch khác
nhau.
Ánh sáng trắng bị tán sắc thành nhiều màu
khác nhau từ đỏ đến tím khi qua lăng
kính. Ngược lại khi tổng hợp nhiều màu khác
nhau từ đỏ đến tím ta được ánh sáng gì ?
Trả lời: Được ánh sáng trắng.
Hãy nêu phương án thí nghiệm ?
Làm lại thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc, trong
đó ta bỏ màn E1 đi, dời lăng kính P2 lại gần P1
sao cho các mặt bên của chúng song song
nhau, hứng chùm tia ló sau cùng trên màn E2
Màn E
F
Ta thu
được vệt
sáng trắng
Cho dĩa tròn có 7 màu đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp quay đều
Với vận tốc lớn hơn 10 vòng/giây. Nhận xét
hình ảnh thu được.
Trả lời: dĩa quay đều vận tốc n > 10 vòng/s
có màu trắng
c. Nêu kết luận:
Ta có thể tổng hợp 7 ánh sáng đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp để tạo ra ánh sáng
trắng.
Tổng quát, ta có thể tổng hợp nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến tím (ánh sáng
Mặt Trời, hồ quang điện, đèn dây tóc…) thành ánh
sáng trắng
Hay ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng
đơn sắc, có màu khác nhau từ đỏ đến tím. Ánh sáng
trắng là trường hợp của ánh sáng đa sắc phức tạp
Có phải ánh sáng trắng chỉ có 7 màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím hay không ?
Ánh sáng trắng không chỉ có 7 màu, nó gồm
vô số màu khác nhau, từ đỏ đến tím
Các màu khác nhau (đỏ, cam, vàng…) qua
lăng kính:
a. bị khúc xạ giống nhau
b. bị khúc xạ khác nhau (màu đỏ lệch ít, màu
tím lệch nhiều)
Hỏi: Với góc tới nhỏ, công thức góc lệch của
tia sáng qua lăng kính là
A. B.
Góc lệch D phụ thuộc vào chiết suất lăng kính n,
suy ra tia tím lệch nhiều, có chiết suất ntím lớn,
tia đỏ lệch ít, có chiết suất nđỏ nhỏ .
Các tia màu trung gian: cam, vàng, lục, lam, chàm
có chiết suất sắp theo thứ tự thế nào ?
A. nđỏ > ncam > nvàng > nlục > nlam > nchàm > ntím
B. nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
4. Ứng dụng: Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
a. Dùng trong máy quang phổ để phân tích một
chùm sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng
đơn sắc khác nhau.
b. Dùng để giải thích một số hiện tượng quang
học như cầu vồng (do trước khi tới mắt ta, các
tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ
trong các giọt nước…)
1. Chọn câu đúng: Chiếu chùm sáng trắng đến
lăng kính, sau khi qua lăng kính, ta thấy các
chùm tia ló:
bị lệch về đáy lăng kính
B. bị tách ra thành nhiều chùm sáng đơn sắc
có màu khác nhau
C. Câu A và B đều sai
D. Câu A và B đều đúng.
2. Nhận xét kết quả thí nghiệm tán sắc ánh
sáng, một học sinh nhận định
A. Lăng kính làm đổi màu ánh sáng
B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng
C. Lăng kính chỉ làm lệch chùm sáng trắng
D. Lăng kính làm lệch mọi chùm sáng và
không làm đổi màu các chùm sáng.
3. Chiết suất ánh sáng (n) cho biết vận tốc ánh
sáng trong môi trường (v) nhỏ hơn vận tốc
ánh sáng trong chân không (c) là n lần
3. Vận tốc các ánh sáng đơn sắc của 7 màu
thấy rõ trong cầu vồng sắp xếp như sau (chọn
câu đúng):
A. vđỏ < vcam < vvàng < vlục < vlam < vchàm < vtím
B. vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím
Tia đỏ lệch ít, chiết suất nđỏ nhỏ, nên vđỏ lớn
4. Giả sử ánh sáng là sóng lan truyền đi, bước
sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau
sắp xếp như sau (chọn câu đúng):
A. λđỏ < λcam < λvàng < λlục < λlam < λchàm < λtím
B. λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím
5. Phát biểu nào dưới đây sai, khi nói về ánh sáng
trắng và đơn sắc:
A) ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng
đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ
đến tím.
B) Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh
sáng đơn sắc khác nhau là như nhau.
C) ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
qua lăng kính.
D) Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường
trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh
sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
6. Hiện tượng tán sắc xảy ra do ánh sáng
trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn
sắc khác nhau và còn do nguyên nhân nào
dưới đây.
A. lăng kính bằng thuỷ tinh.
B. lăng kính có góc chiết quang quá lớn.
C. lăng kính không đặt ở góc lệch cực tiểu.
D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ
tinh - phụ thuộc màu sắc của ánh sáng.
7. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất ?
A. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc
trong ánh sáng trắng.
B. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh lăng kính không làm biến đổi màu
của ánh sáng qua nó.
C. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh dù ánh sáng có màu gì thì khi đi
qua lăng kính đều bị lệch về phía đáy của lăng kính.
D. Cả ba câu trên đúng.
8. Phát biểu nào sau đây là đúng? Một chùm
ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng,
hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước
tạo nên ở đáy bể một vết sáng có:
A. màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
B. nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
C. nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi
chiếu vuông góc
D. nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng
khi chiếu xiên
9. Chọn câu Đúng. Hiện tượng tán sắc xảy ra:
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc lỏng.
C. ở mặt phân cách hai môi trường khác nhau.
D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không (hoặc không khí).
10. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các
ánh sáng đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ
đỏ đến tím.
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với
các ánh sáng đơn sắc là khác nhau.
C. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua
lăng kính.
D. Khi chiếu một chùm ánh sáng mặt trời đi qua một
cặp hai môi trường trong suốt thì tia tím bị lệch xa
đường pháp tuyến nhiều hơn tia đỏ
Giải thích hiện tượng cầu vồng:
Từ sau lưng ta, tia sáng Mặt Trời chiếu đến
các giọt nước ở phía trước mặt ta với cùng
góc tới. Tia sáng bị phản xạ trong giọt nước và
khúc xạ ra ngoài không khí. Tia khúc xạ lệch
góc D so với tia tới trong mặt phẳng thẳng
đứng và truyền đến mắt ta coi như cố định
Các tia sáng có màu khác nhau có chiết suất
đối với giọt nước khác nhau, tạo góc lệch
khác nhau, góc lệch lớn đối với tia đỏ, góc
lệch nhỏ đối với tia tím
Mắt
- Hiện tượng cầu vồng
4. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng
Bảng giá trị các chiết suất đối với một số ánh sáng đơn sắc
Trong những ngày hè, khi cơn mưa vừa tạnh, trên bầu trời đôi khi xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc, vắt ngang vòm trời.
Đó là kết quả của hiện tượng gì ?
Tiết 42
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm
b. Kết quả thí nghiệm
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
a. Thí nghiệm Niutơn về ánh sáng đơn sắc
b. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh
sáng trắng
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
4. Ứng dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng
Màn E
F
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
-Một màn chắn có
khoét khe hẹp F
- Một lăng kính có cạnh
song song với khe
hẹp, đặt sau màn chắn
- Màn E đặt sau lăng
kính, hứng chùm tia ló
ra khỏi lăng kính
1. Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
Chiếu chùm tia sáng Mặt Trời (màu trắng
qua khe hẹp F lên màn E đặt trong buồng
tối. Quan sát ảnh trên màn:
a. Trước khi đặt lăng kính P
Màn E
F
Chùm tia sáng
không qua lăng
kính vẫn truyền
thẳng và vẫn
có màu trắng
Thí nghiệm về tán sắc ánh sáng
a. Sơ đồ thí nghiệm:
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
b. Sau khi qua
lăng kính:
Chùm tia sáng
- bị lệch về đáy
lăng kính
- và bị tách ra
thành các chùm
sáng có màu
khác nhau
C1: So sánh hai hình ảnh thấy trên màn E
trước và sau khi đặt lăng kính P1 xen vào
giữa F và E.
Quang phổ
Màn E
Lăng Kính
F
-Trước khi đặt lăng
kính P1. trên màn
E có một vệt sáng
màu trắng.
-Sau khi đặt lăng
kính P1, chùm tia
ló bị lệch về đáy
lăng kính và ta
thấy dãy sáng liên
tục nhiều màu từ
đỏ đến tím.
Quan sát các màu trên dãy sáng ta phân
biệt được các màu nào ?
Ta gọi dãy màu liên tục từ đỏ đến tím là
quang phổ của ánh sáng trắng của Mặt Trời.
Màu đỏ
Màu da cam
Màu vàng
Màu lục
Màu lam
Màu chàm
Màu tím
Có phải quang phổ Mặt Trời chỉ gồm 7 màu
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím ?
Trả lời: Quang phổ Mặt Trời không chỉ gồm
7 màu, nó gồm vô số màu, thay đổi liên tục
từ đỏ đến tím.
Nêu kết quả thí nghiệm về tán sắc ánh sáng,
Sau khi qua lăng kính: Chùm tia sáng
- bị tách ra thành các chùm sáng có màu
khác nhau
- bị lệch về đáy lăng kính
Hỏi: Ánh sáng trắng lại bị tách ra thành các
chùm tia sáng có màu khác nhau do:
a. thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng
b. sự khúc xạ của chùm tia sáng qua lăng
kính
2. Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc:
Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn
sắc.
(để thử xem thủy tinh có làm đổi màu ánh sáng
chiếu vào nó hay không. Ta cho ánh sáng có
một màu -ví dụ màu vàng- qua lăng kính, nếu
nó cho quang phổ nhiều màu hiện trên màn, ta
nói thủy tinh đã làm đổi màu ánh sáng )
Làm lại thí nghiệm thứ nhất về tán sắc ánh
sáng, thay màn E bởi màn E1 có khoét khe
hẹp vừa đủ cho chùm sáng một màu đi qua.
Điều chỉnh vị trí màn E1 để có chùm tia sáng
một màu qua E1, đến lăng kính P2 có đáy
hướng lên (ngược với P1).
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
có bị tán sắc hay không ?
Màn E2
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Qua lăng kính P2 chùm tia ló
không bị tán sắc
Màn E2
Các tia sáng qua lăng kính bị lệch về đáy
lăng kính. Góc lệch của các chùm tia có
màu khác nhau có giống nhau hay không ?
Ví dụ: góc lệch của tia ló màu đỏ có giống
góc lệch của tia ló màu vàng hay không ?
Màn E1
Lăng Kính P1
F
Lăng Kính P2
Góc lệch của tia đỏ và tia vàng
qua lăng kính P2 khác nhau.
Màn E2
Góc lệch của chùm tia ló màu đỏ và màu
vàng qua P2 có giống nhau không ?
Kết quả thí nghiệm cho thấy:
Chùm sáng có 1 màu xác định qua lăng
kính bị lệch về đáy lăng kính, nhưng không
bị tán sắc
- Góc lệch của các chùm sáng có màu khác
nhau qua lăng kính thì khác nhau
Ta có thể gọi chùm sáng 1 màu là chùm sáng
gì ?
Chùm sáng 1 màu có thể gọi là chùm sáng đơn
sắc
Ta gọi ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không
bị tán sắc khi qua lăng kính
và các chùm tia sáng có màu khác nhau bị
lệch về đáy lăng kính với góc lệch khác
nhau.
Ánh sáng trắng bị tán sắc thành nhiều màu
khác nhau từ đỏ đến tím khi qua lăng
kính. Ngược lại khi tổng hợp nhiều màu khác
nhau từ đỏ đến tím ta được ánh sáng gì ?
Trả lời: Được ánh sáng trắng.
Hãy nêu phương án thí nghiệm ?
Làm lại thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc, trong
đó ta bỏ màn E1 đi, dời lăng kính P2 lại gần P1
sao cho các mặt bên của chúng song song
nhau, hứng chùm tia ló sau cùng trên màn E2
Màn E
F
Ta thu
được vệt
sáng trắng
Cho dĩa tròn có 7 màu đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp quay đều
Với vận tốc lớn hơn 10 vòng/giây. Nhận xét
hình ảnh thu được.
Trả lời: dĩa quay đều vận tốc n > 10 vòng/s
có màu trắng
c. Nêu kết luận:
Ta có thể tổng hợp 7 ánh sáng đỏ, cam, vàng, lục,
lam, chàm, tím với tỉ lệ thích hợp để tạo ra ánh sáng
trắng.
Tổng quát, ta có thể tổng hợp nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến tím (ánh sáng
Mặt Trời, hồ quang điện, đèn dây tóc…) thành ánh
sáng trắng
Hay ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng
đơn sắc, có màu khác nhau từ đỏ đến tím. Ánh sáng
trắng là trường hợp của ánh sáng đa sắc phức tạp
Có phải ánh sáng trắng chỉ có 7 màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím hay không ?
Ánh sáng trắng không chỉ có 7 màu, nó gồm
vô số màu khác nhau, từ đỏ đến tím
Các màu khác nhau (đỏ, cam, vàng…) qua
lăng kính:
a. bị khúc xạ giống nhau
b. bị khúc xạ khác nhau (màu đỏ lệch ít, màu
tím lệch nhiều)
Hỏi: Với góc tới nhỏ, công thức góc lệch của
tia sáng qua lăng kính là
A. B.
Góc lệch D phụ thuộc vào chiết suất lăng kính n,
suy ra tia tím lệch nhiều, có chiết suất ntím lớn,
tia đỏ lệch ít, có chiết suất nđỏ nhỏ .
Các tia màu trung gian: cam, vàng, lục, lam, chàm
có chiết suất sắp theo thứ tự thế nào ?
A. nđỏ > ncam > nvàng > nlục > nlam > nchàm > ntím
B. nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc có màu khác nhau từ đỏ đến
tím.
b. Chiết suất của thủy tinh có giá trị khác nhau
đối với ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau,
nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ, lớn nhất đối với
ánh sáng tím.
c. Góc lệch của tia sáng phụ thuộc vào chiết
suất của lăng kính đối với các màu đơn sắc.
d. Từ đó các chùm sáng đơn sắc, sau khi khúc
xạ qua lăng kinh, lệch đi các góc khác nhau và
bị trải rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc tạo
thành quang phổ ánh sáng trắng nói trên
Kết luận: sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách
một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
ánh sáng đơn sắc khác nhau.
4. Ứng dụng: Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
a. Dùng trong máy quang phổ để phân tích một
chùm sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng
đơn sắc khác nhau.
b. Dùng để giải thích một số hiện tượng quang
học như cầu vồng (do trước khi tới mắt ta, các
tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ
trong các giọt nước…)
1. Chọn câu đúng: Chiếu chùm sáng trắng đến
lăng kính, sau khi qua lăng kính, ta thấy các
chùm tia ló:
bị lệch về đáy lăng kính
B. bị tách ra thành nhiều chùm sáng đơn sắc
có màu khác nhau
C. Câu A và B đều sai
D. Câu A và B đều đúng.
2. Nhận xét kết quả thí nghiệm tán sắc ánh
sáng, một học sinh nhận định
A. Lăng kính làm đổi màu ánh sáng
B. Lăng kính không làm đổi màu ánh sáng
C. Lăng kính chỉ làm lệch chùm sáng trắng
D. Lăng kính làm lệch mọi chùm sáng và
không làm đổi màu các chùm sáng.
3. Chiết suất ánh sáng (n) cho biết vận tốc ánh
sáng trong môi trường (v) nhỏ hơn vận tốc
ánh sáng trong chân không (c) là n lần
3. Vận tốc các ánh sáng đơn sắc của 7 màu
thấy rõ trong cầu vồng sắp xếp như sau (chọn
câu đúng):
A. vđỏ < vcam < vvàng < vlục < vlam < vchàm < vtím
B. vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím
Tia đỏ lệch ít, chiết suất nđỏ nhỏ, nên vđỏ lớn
4. Giả sử ánh sáng là sóng lan truyền đi, bước
sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau
sắp xếp như sau (chọn câu đúng):
A. λđỏ < λcam < λvàng < λlục < λlam < λchàm < λtím
B. λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím
5. Phát biểu nào dưới đây sai, khi nói về ánh sáng
trắng và đơn sắc:
A) ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng
đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ
đến tím.
B) Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh
sáng đơn sắc khác nhau là như nhau.
C) ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
qua lăng kính.
D) Khi các ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường
trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh
sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
6. Hiện tượng tán sắc xảy ra do ánh sáng
trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn
sắc khác nhau và còn do nguyên nhân nào
dưới đây.
A. lăng kính bằng thuỷ tinh.
B. lăng kính có góc chiết quang quá lớn.
C. lăng kính không đặt ở góc lệch cực tiểu.
D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ
tinh - phụ thuộc màu sắc của ánh sáng.
7. Phát biểu nào sau đây là đúng nhất ?
A. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc
trong ánh sáng trắng.
B. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh lăng kính không làm biến đổi màu
của ánh sáng qua nó.
C. Thí nghiệm của Niutơn về ánh sáng đơn sắc
nhằm chứng minh dù ánh sáng có màu gì thì khi đi
qua lăng kính đều bị lệch về phía đáy của lăng kính.
D. Cả ba câu trên đúng.
8. Phát biểu nào sau đây là đúng? Một chùm
ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng,
hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước
tạo nên ở đáy bể một vết sáng có:
A. màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
B. nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.
C. nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi
chiếu vuông góc
D. nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng
khi chiếu xiên
9. Chọn câu Đúng. Hiện tượng tán sắc xảy ra:
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc lỏng.
C. ở mặt phân cách hai môi trường khác nhau.
D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không (hoặc không khí).
10. Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các
ánh sáng đơn sắc có màu biến đổi liên tục từ
đỏ đến tím.
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với
các ánh sáng đơn sắc là khác nhau.
C. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua
lăng kính.
D. Khi chiếu một chùm ánh sáng mặt trời đi qua một
cặp hai môi trường trong suốt thì tia tím bị lệch xa
đường pháp tuyến nhiều hơn tia đỏ
Giải thích hiện tượng cầu vồng:
Từ sau lưng ta, tia sáng Mặt Trời chiếu đến
các giọt nước ở phía trước mặt ta với cùng
góc tới. Tia sáng bị phản xạ trong giọt nước và
khúc xạ ra ngoài không khí. Tia khúc xạ lệch
góc D so với tia tới trong mặt phẳng thẳng
đứng và truyền đến mắt ta coi như cố định
Các tia sáng có màu khác nhau có chiết suất
đối với giọt nước khác nhau, tạo góc lệch
khác nhau, góc lệch lớn đối với tia đỏ, góc
lệch nhỏ đối với tia tím
Mắt
- Hiện tượng cầu vồng
4. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng
Bảng giá trị các chiết suất đối với một số ánh sáng đơn sắc
Vì sao xuất hiện cầu vồng ở trên thác nước?
HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng:
* Sơ đồ:
* Kết luận:
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị tách ra thành chùm sáng nhiều màu sắc khác nhau.
Tiết 42
Dải sáng nhiều màu gọi là quang phổ của ánh sáng.
Quang phổ của ánh sáng trắng có màu như cầu vồng, gồm 7 màu cơ bản: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Quang phổ của ánh sáng trắng
II. Ấnh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
Thí nghiệm Newton về áng sáng đơn sắc:
b. Kết luận:
Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính.
a. Thí nghiệm
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc.
Đường đi của các tia sáng có màu đỏ và tím qua lăng kính
a Thí nghiệm
b Kết luận:
Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
2. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng
III. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Góc lệch tia sáng tia sáng (đơn sắc) phụ thuộc vào chiết suất môi trường với tia sáng.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
- Vì vậy góc lệch của ánh sáng đơn sắc qua môi trường trong suốt là khác nhau, tạo ra tán sắc ánh sáng.
- Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau. Chiết suất đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
Tính chất này đúng cho mọi chất trong suốt.
V. Ứng dụng
Giải thích một số hiện tượng như cầu vồng, quầng .... là do ánh sáng bị tán sắc khi chiếu vào các giọt nước, tinh thể băng ... trong không khí.
Dùng trong các máy quang phổ.
Quầng xung quanh mặt trăng
Cầu vồng trên bầu trời
Có khi nào cầu vồng xuất hiện ở hướng nam hoặc hướng bắc không?
1. Vì sao mắt nhìn thấy các vật có màu sắc xanh, đỏ, tím, vàng ....?
2. Ta nói ánh sáng có màu trắng được không? Vì sao?
3. Có vật nào màu đen không? Vì sao vật có màu đen?
Vì ánh sáng từ vật đó đến mắt là ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím ..
Không, vì màu trắng không phải là một màu của ánh sáng mà là tập hợp của vô số màu liên tục từ đỏ đến tím.
Không có màu đen, khi không có ánh sáng từ vật chiếu tới mắt thì vật sẽ đen và mắt ta không nhìn thấy vật, gọi là đen
4. Vì sao mặt trời màu đỏ, bầu trời lại có màu xanh ?
Ánh sáng trắng qua không khí sẽ bị tán sắc. Màu đỏ khuếch tán ít, chiếu thẳng đến mặt đất nên ta thấy mặt trời có màu đỏ. Màu lam bị khuếch tán trong không khí nhiều do đó mắt ta thấy bầu trời có màu xanh.
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Nguyễn Quang Nhân
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)