Doc24.vn LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG – PHẦN I KHÚC XẠ ÁNH SÁNG Ví dụ 1: Một tia sáng từ khơng khí vào nước có chiết suất n = 4/3 góc tới i = 300 a) Tính góc khúc xạ b) Tính góc lệch D tạo tia khúc xạ tia tới ĐS: 220,80 …………… Ví dụ 2: Một tia sáng từ nước (n1 = 4/3) vào thủy tinh (n2 = 1,5) với góc tới 350 Tính góc khúc xạ ĐS : 30,60 …………… Ví dụ 3: Tia sáng truyền khơng khí đến gặp mặt thống chất lỏng có n = với Tia phản xạ khúc xạ vng góc Tính góc tới? ĐS: 600 …………… Ví dụ 4: Một gậy cắm thẳng đứng xuống đáy hồ sâu 1,5 m Phần gậy nhô lên khỏi mặt nước 0,5 m Ánh sáng mặt trời chiếu xuống hồ theo phương hợp với pháp tuyến mặt nước góc 600 Tính chiều dài bóng gậy mặt nước đáy hồ? ĐS: 0,86 m 2,11 m …………… II PHẢN XẠ TOÀN PHẦN Ví dụ 1: Một khối thủy tinh P có chiết suất n = 1,5, tiết diện thẳng tam giác ABC vng cân B Chiếu vng góc tới mặt AB chùm sáng song song SI a) Khối thủy tinh P khơng khí Tính góc D làm tia tới tia ló b) Tính lại góc D khối P nước có chiết suất n = 4/3 ĐS: a D = 900; b D = 70 42’ …………… Ví dụ 2: Một tia sáng thủy tinh đến mặt phân cách thủy tinh với khơng khí góc tới i = 300, tia phản xạ khúc xạ vuông góc a) Tính chiết suất thủy tinh b) Tính góc tới i để khơng có tia sáng ló khơng khí ĐS: a n = 3; b i > 350 44’ …………… …………… Ví dụ 3: Một tia sáng từ chất lỏng suốt có chiết suất n chưa biết sang khơng khí với góc tới hình vẽ Cho biết α = 600, β = 300 a) Tính chiết suất n chất lỏng b) Tính góc α lớn để tia sáng khơng thể ló sang mơi trường khơng khí phía ĐS: a n = b αmax ≈ 54o 44 ' Doc24.vn Doc24.vn …………… BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG PHẦN Câu 1: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2 với n2 > n1, A xảy tượng phản xạ B xảy tượng khúc xạ C xảy đồng thời phản xạ khúc xạ D xảy phản xạ xảy khúc xạ Câu 2: Chọn câu sai Khi tia sáng từ mơi trường có chiết suất n1 sang mơi trường có chiết suất n2 với n2 > n1, A ln ln có tia khúc xạ vào mơi trường thứ hai B góc khúc xạ r lớn góc tới i C góc khúc xạ r nhỏ góc tới i D góc tới i 0, tia sáng không bị khúc xạ Câu 3: Chọn câu sai Trong tượng khúc xạ ánh sáng A góc tới i tăng góc khúc xạ r tăng B hiệu số |i - r| cho biết góc lệch tia sáng qua mặt phân cách hai mơi trường C góc tới i tia sáng không bị lệch qua mặt phân cách hai mơi trường D góc khúc xạ r tỉ 1ệ thuận với góc tới i Câu 4: Chọn câu sai Cho chùm tia sáng song song tới mặt phân cách hai môi trường A Chùm tia bị gãy khúc qua mặt phân cách B Góc khúc xạ r lớn hay nhỏ góc tới i C Chiết suất n2 mơi trường khúc xạ lớn chùm tia bị gãy khúc nhiều D Góc lệch chùm tia qua mặt phân cách lớn chiết suất nl n2 hai môi trường tới khúc xạ khác Câu 5: Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất n1 sang môi trường chiết suất n2, điều kiện đầy đủ để xảy phản xạ tồn phần A n1 > n2 B góc tới lớn góc khúc xạ C n1 < n2 góc tới lớn góc giới hạn D n1 > n2 góc tới lớn góc giới hạn Câu 6: Có tia sáng truyền từ khơng khí vào ba mơi trường (1), (2), (3) hình Phản xạ tồn phần xảy ánh sáng truyền từ môi trường tới môi trường ? A Từ (l) tới (2) B Từ (l) tới (3) C Từ (2) tới (3) D A, B, C Câu 7: Cho tia sáng từ nước (n = 4/3) khơng khí Sự phản xạ tồn phần xảy góc tới (tính trịn): A i < 480 B i > 420 C i > 490 D i > 370 Câu 8: Chọn câu sai Khi tia sáng từ mơi trường có chiết suất n1 tới mặt phân cách với mơi trường có chiết suất n2 với n2 < n1 A có tia khúc xạ phương tia tới B tỉ số sini sinr không đổi cho góc tới thay đổi C góc khúc xạ r lớn góc tới i D góc khúc xạ thay đổi từ tới 900 góc tới i biến thiên Câu 9: Ba môi trường suốt không khí hai mơi trường khác có chiết suất tuyệt đối n1, n2 (với n2 > n1) Lần lượt cho ánh sáng truyền đến mặt phân cách tất cặp mơi trường tạo Biểu thức kể sau khơng thể sin góc giới hạn igh cặp môi trường tương ứng? A 1/n1 B 1/n2 C n1/n2 D n2/n1 Câu 10: Chiết suất tỉ đối môi trường khúc xạ môi trường tới A lớn B nhỏ Doc24.vn Doc24.vn C tỉ số chiết suất tuyệt đối môi trường khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trường tới D hiệu số chiết suất tuyệt đối môi trường khúc xạ chiết suất tuyệt đối môi trường tới Câu 11: Chiết suất tỉ đối môi trường khúc xạ môi trường tới A luôn lớn B luôn nhỏ C tuỳ thuộc vận tốc ánh sáng hai môi trường D tuỳ thuộc góc tới tia sáng Câu 12: Chiết suất tỉ đối hai môi trường A cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay từ môi trường vào môi trường B lớn góc tới tia sáng lớn C lớn góc khúc xạ nhỏ D tỉ số góc khúc xạ góc tới Câu 13: Chiết suất tuyệt đối môi trường truyền sáng A lớn B nhỏ C D lớn Câu 14: Hãy câu sai A Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt lớn B Chiết suất tuyệt đối chân không quy ước C Chiết suất tuyệt đối cho biết vận tốc truyền ánh sáng môi trường nhỏ vận tốc truyền ánh sáng chân không lần D Chiết suất tỉ đối hai môi trường lớn Câu 15: Tốc độ ánh sáng chân không c = 3.108m/s Kim cương có chiết suất n = 2,42 Tốc độ truyền ánh sáng kim cương (tính trịn) là: A 242000 km/s B 124000 km/s C 72600 km/s D 173000 km/s Câu 16: Chiếu tia sáng từ nước, có chiết suất n = 4/3, tới mặt phân cách với khơng khí với góc tới i = 60 Khi A tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ r = 4,50 B tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ r = 60 C tia sáng truyền vào khơng khí với góc khúc xạ r = 80 D khơng có tia khúc xạ truyền khơng khí Câu 17: Một tia sáng truyền khơng khí tới mặt thống chất lỏng Tia phản xạ tia khúc xạ vng góc với Trong điều kiện đó, góc tới i góc khúc xạ r có hệ thức liên hệ nào? A i = r + 900 B i + r = 900 C i = 1800 – r D r = 1800 – 2i Câu 18: Tia sáng truyền từ nước khúc xạ khơng khí Tia khúc xạ tia phản xạ mặt nước vng góc với Nước có chiết suất 4/3 Góc tới tia sáng (tính trịn số) A 370 B 420 C 530 D 490 Câu 19: Hiện tượng ánh sáng truyền qua mặt phân cách hai môi trường suốt , tia sáng bị đổi hướng đột ngột mặt phân cách gọi A tượng khúc xạ ánh sáng B tượng phản xạ ánh sáng C tượng tán xạ ánh sáng D tượng phản xạ toàn phần Câu 20: Ánh sáng truyền mơi trường có chiết suất n1 với vận tốc v1, mơi trường có chiết suất n2 với vận tốc v2 Hệ thức liên hệ chiết suất vận tốc ánh sáng A n2/n1 = 2v1/v2 B n2/n1 = v2/v1 C n2/n1 = v1/v2 D n2/n1 = 2v2/v1 Câu 21: Phát biểu sau sai ? A Chiết suất tuyệt đối môi trường tỉ số vận tốc ánh sáng môi trường vận tốc ánh sáng chân khơng B Khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết suất lớn sang môi trường chiết suất nhỏ, tượng phản xạ tồn phần xảy góc tới lớn góc giới hạn igh C Khi tia sáng truyền từ môi trường chiết suất nhỏ sang môi trường chiết suất lớn ln ln có tia khúc xạ D Chiết suất tuyệt đối môi trường lớn Doc24.vn Doc24.vn Câu 22: Chiếu tia sáng từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n Khi tia khúc xạ vng góc với tia phản xạ cơng thức tính góc tới i A sini = 1/n B tani = n C tani = 1/n D cosi = n Câu 23: Ba môi trường suốt (1), (2), (3) đặt tiếp giáp Với góc tới i = 600, ánh sáng truyền từ (1) vào (2) góc khúc xạ 450, ánh sáng truyền từ (1) vào (3) góc khúc xạ 300 Hỏi ánh sáng truyền từ (2) vào (3) với góc tới i = 600 góc khúc xạ có giá trị (tính trịn) là: A 380 B 420 C 480 D 530 Câu 24: Có hai mơi trường suốt Đặt v1 v2 vận tốc truyền ánh sáng mơi trường đó, n1 n2 chiết suất mơi trường Mơi trường chiết quang mơi trường có điều kiện kể sau: A n2 > n1 B v2 > v1 C n12 >1 D Bất kì điều kiện nêu A, B, C Câu 25: Có hai mơi trường suốt Đặt n chiết suất môi trường, v vận tốc truyền ánh sáng Môi trường chiết quang mơi trường có điều kiện: A n2 < n1 B v2 < v1 C n12 >1 D Bất kì điều kiện nêu A, B, C Câu 26: Hiện tượng khúc xạ ánh sáng luôn xảy tia sáng A truyền tới mặt phân cách hai môi trường suốt có chiết suất B truyền từ mơi trường suốt có chiết suất n1 tới mặt phân cách với mơi trường suốt khác có chiết suất n2 > nl với góc tới khác C truyền từ mơi trường suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với mơi trường suốt khác có chiết suất n2 < nl với góc tới khác D truyền từ mơi trường suốt có chiết suất nl tới mặt phân cách với môi trường suốt khác có chiết suất n2 < nl với góc tới i thoả mãn sini > n2/n1 Câu 27: Chiết suất tuyệt đối môi trường: A cho biết tia sáng vào mơi trường bị khúc xạ nhiều hay B chiết suất tỉ đối mơi trường chân khơng C chiết suất tỉ đối mơi trường khơng khí D Cả A B Câu 28: Chiết suất tỉ đối hai môi trường: A cho biết tia sáng khúc xạ nhiều hay từ môi trường vào môi trường B lớn góc tới tia sáng lớn C lớn góc khúc xạ nhỏ D tỉ số góc khúc xạ góc tới Câu 29: Mắt người đặt khơng khí nhìn xuống đáy chậu có chứa chất lỏng suốt có chiết suất n Chiều cao lớp chất lỏng 20 cm Mắt thấy đáy chậu dường cách mặt thoáng chất lỏng h A h > 20 cm B h < 20 cm C h = 20 cm D kết luận chưa biết chiết suất n chất lỏng Câu 30: Chiết suất thủy tinh nhận giá trị giá trị sau A 1,5 B 2,5 C 0,5 D Câu 31: Từ khơng khí chiếu tia sáng đến mặt nước (n = 4/3) góc tới 450 Khi góc lệch tia khúc xạ so với tia tới A 130 B 200 C 15,40 D 25,50 Câu 32: Cho tia sáng từ nước khơng khí Biết chiết suất nước n = 4/3, phản xạ tồn phần xảy góc tới: A i > 490 B i > 430 C i > 420 D i < 490 Câu 33: Câu khơng đúng? A Ta ln ln có tia khúc xạ tia sáng từ môi trường có chiết suất nhỏ sang mơi trường có chiết suất lớn Doc24.vn Doc24.vn B Ta ln ln có tia khúc xạ tia sáng từ môi trường có chiết suất lớn sang mơi trường có chiết suất nhỏ C Khi chùm sáng phản xạ toàn phần khơng có chùm sáng khúc xạ D Khi có phản xạ tồn phần, cường độ chùm sáng phản xạ gần cường độ chùm sáng tới Câu 34: Chọn phát biểu sai A Mọi tia sáng truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt bi đổi phương đột ngột B Chiết suất tuyệt đối môi trường lớn C Chiết suất tuyệt đối môi trường chân khơng D Mơi trường có chiết suất tuyệt đối lớn vận tốc ánh sáng mơi trường nhỏ Câu 35: Công thức liên quan vận tốc ánh sáng chân không (c), vận tốc ánh sáng môi truờng suốt (v) chiết suất mơi trường (n) A n = c/v B n = c.v C n = v/c D n = c – v Câu 36: Trong tượng khúc xạ ánh sáng A Khi góc tới i tăng góc khúc xạ r tăng B Khi góc tới i tăng góc khúc xạ r giảm C Góc khúc xạ góc tới tỉ lệ thuận với D Góc khúc xạ góc tới tỉ lệ nghịch với Câu 37: Điều sau không phát biểu tượng khúc xạ ánh sáng : A Tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến tia tới B Khi tia sáng truyền theo phương vng góc vật phân cách mơi trường suốt khác truyền thẳng C Tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến môi trường chứa tia khúc xạ có chiết suất nhỏ chiết suất môi trường chứa tia tới D Tỉ số sin góc tới sin góc khúc xạ chiết suất tỉ đối môi trường chứa tia khúc xạ môi trường chứa tia tới Câu 38: Một tia sáng chiếu từ khơng khí vào thủy tinh (có chiết suất n = 3/2) góc tới i = 300 Khi góc khúc xạ có giá trị là: A 19,470 B 240 C 210 D 150 Câu 39: Từ chất lỏng có chiết suất n, tia sáng đến mặt phân cách chất lỏng khơng khí góc tới 300, góc khúc xạ khơng khí tia sáng 600 Chất lỏng có chiết suất là: A n = 1,73 B n = 1,33 C n = 1,5 D n = 1,41 Câu 40: Từ nước, tia sáng chiếu đến mặt phân cách nước (có n = 4/3) khơng khí góc tới 500 Khi A Khơng có tia khúc xạ B Góc khúc xạ 450 C Góc khúc xạ 600 D Góc khúc xạ lớn 500( góc khúc xạ phải lớn góc tới) ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM 01 C 11 C 21 A 31 A 02 B 12 A 22 B 32 A 03 D 13 A 23 A 33 B 04 C 14 D 24 A 34 A 05 D 15 C 25 B 35 A 06 D 16 C 26 B 36 A 07 C 17 B 27 D 37 A 08 A 18 A 28 A 38 A LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG – PHẦN I THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG 1) Thí nghiệm Chiếu ánh sáng Mặt Trời qua lăng kính thuỷ tinh P thấy vệt sáng F’ M bị dịch xuống phía đáy lăng kính đồng thời bị trải dài thành dải màu biến thiên, dải màu gọi quang phổ Doc24.vn 09 D 19 A 29 B 39 A 10 C 20 C 30 C 40 A Doc24.vn 2) Nhận xét - Chùm ánh sáng trắng sau qua lăng kính bị phân tách thành chùm sáng đơn sắc đồng thời bị lệch phía đáy lăng kính Hiện tượng gọi tán sắc ánh sáng - Góc lệch chùm sáng có màu khác khác Góc lệch với chùm sáng tìm lớn nhất, chùm sáng đỏ lệch - Dải màu thu quan sát gồm có màu chính: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím II THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC 1) Thí nghiệm Vẫn làm thí nghiệm tương tự thí nghiệm với ánh sáng ánh sáng trắng trên, nhiên chùm sáng đơn sắc sau qua lăng kính P tách lấy ánh sáng đơn sắc (ví dụ ánh sáng vàng) tiếp tục cho qua lăng kính Khi quan sát nhận thấy thu điểm sáng vàng 2) Nhận xét - Ánh sáng đơn sắc qua lăng kính khơng bị tán sắc ánh sáng mà bị lệch phía đáy lăng kính - Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định, có bước sóng định không bị tán sắc truyền qua lăng kính III MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1) Hiện tượng tán sắc ánh sáng Là tượng lăng kính phân tách chùm ánh sáng phức tạp (ánh sáng trắng) thành chùm ánh sáng đơn sắc 2) Ánh sáng đơn sắc - Là ánh sáng bị lệch phía đáy lăng kính mà khơng bị tán sắc qua lăng kính - Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu gọi màu đơn sắc, tương ứng có giá trị tần số xác định 3) Ánh sáng trắng Là 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 IV GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG - Nguyên nhân tượng tán sắc ánh sáng chiết suất lăng kính có giá trị khác ánh sáng đơn sắc khác Chiết suất với ánh sáng tím lớn với ánh sáng đỏ nhỏ Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc mà hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Do chiết suất lăng kính có giá trị khác ánh sáng đơn sắc khác nên qua lăng kính ánh sáng đơn sắc bị lệch đáy lăng kính với góc lệch khác Do chúng khơng chồng chất lên mà tách thành dải gồm nhiều màu liên tục - Với ánh sáng đỏ, lăng kính có chiết suất nhỏ nhất, tia đỏ có góc lệch nhỏ Với ánh sáng tím, lăng kính có chiết suất lớn nhất, tia tím có góc lệch lớn * Chú ý: - Trong chương trình lớp 11 biết hệ thức tốc độ truyền ánh sáng môi c 3.108 trường với chiết suất môi trường n = = với v tốc độ truyền ánh sáng môi trường có v v v n n chiết suất n Khi ánh sáng truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) ta có → 2 n2 v2 n - Thứ tự xếp bước sóng chiết suất lăng kính với ánh sáng đơn sắc bản:λ λđỏ > λcam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím V ỨNG DỤNG CỦA HIỆN TƢỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG - Ứng dụng máy quang phổ để phân tích chùm ánh sáng đa sắc thành thành phần đơn sắc - Các tượng tự nhiên cầu vịng, bong bóng xà phòng… xay tán sắc ánh sáng Doc24.vn Doc24.vn VI ƠN TẬP KIẾN THỨC LĂNG KÍNH 1) Cấu tạo Lăng kính khối chất suốt giới hạn hai mặt phẳng không song song Trong thực tế, lăng kính khối lăng trụ có tiết diện tam giác 2) Đường truyền tia sáng Xét tia sáng đơn sắc truyền qua lăng kính mặt phẳng tiết diện - Tia sáng khúc xạ hai mặt - Tia ló lệch đáy so với tia tới 3) Cơng thức lăng kính sin i1 n sin r1 (1) sin i n sin r2 (2) - Trường hợp tổng quát: A r1 r2 (3) D i1 i A (4) - Trường hợp góc tới nhỏ ta có cơng thức xấp xỉ sinx ≈ x để i nr1 đánh giá gần đúng: → D = i1 + i2 - A ≈ (n-1)A i nr2 4) Sự biến thiên góc lệch D theo góc tới - Lí thuyết thực nghiệm chứng tỏ góc tới i thay đổi góc lệch D thay đổi có giá trị A cực tiểu Dmin i1 = i2 = i, từ r1 = r2 = r = Dmin = 2i – A - Ở điều kiện ứng với Dmin đường truyền tia sáng đối xứng qua mặt phẳng phân giác góc A VII MỘT SỐ VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một lăng kính có góc chiết quang A = 600, chiết suất n = tương ứng với ánh sáng màu vàng natri, nhận chùm tia sáng trắng điều chỉnh cho độ lệch với ánh sáng màu vàng cực tiểu a) Tính góc tới b) Tìm góc lệch với ánh sáng màu vàng Hướng dẫn giải: a) Do góc lệch ứng với ánh sáng vàng cực tiểu nên i1 = i2 = i r1 = r2 = r = A/2 = 300 Áp dụng cơng thức (1) (2) lăng kính ta có sini = nsin r = 3sin300 = Error! i = 600 b) Khi góc lệch ứng với ánh sáng vàng góc lệch cực tiểu Dmin = 2i – A = 1200 – 600 = 600 Ví dụ 2: Một lăng kính có tiết diện thẳng tam giác ABC, góc chiết quang A = 600 Chiết suất lăng kính biến thiên từ đến Chiếu chùm sáng trắng hẹp tiết diện thẳng tới mặt bên AB, ta thấy tia đỏ có tia ló đối xứng với tia tới qua mặt phân giác góc chiết quang A Góc tới i góc khúc xạ r1 tia tím có giá trị ? Hướng dẫn giải: Do chiết suất lăng kính nhỏ với ánh sáng đỏ lớn với ánh sáng tím nên ta có ndo = , ntím = Chùm sáng chiếu vào lăng kính bị phân tách thành chùm sáng đơn sắc, chùm có góc lệch D có giá trị khác nhau, cịn góc tới tia sáng Tia đỏ có tia ló đối xứng với tia tới qua mặt phân giác góc chiết quang A nên tia đỏ có góc lệch cực tiểu, r1đỏ = r2đỏ = r = A/2 = 300 Áp dụng cơng thức lăng kính cho tia đỏ ta có sin i = ndosinrdo = 2sin300 = Error! i = 450 Các tia sáng góc tới i góc góc khúc xạ ứng với ánh sáng đơn sắc lại khác nhau, với sin 450 3 → rtím = 240 ánh sáng tím ta sini = ntímsinrtím = 3sinrtím sinrtím = Error! = Ví dụ 3: Một lăng kính có góc chiết quang A = 45 Tia sáng đơn sắc tới lăng kính ló khỏi lăng kính với góc ló góc tới, góc lệch 150 a) Góc khúc xạ lần thứ r1 tia sáng bao nhiêu? b) Chiết suất lăng kính tia sáng nói có giá trị bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Doc24.vn Doc24.vn a) Do góc tới góc ló nên trường hợp góc lệch D đạt cực tiểu Dmin, r = r1 = r2 = A = 22030 ' b) Ta có Dmin = 150 = 2i – A i = 300 sini Áp dụng công thức lăng kính ta sini = nsinr n = = 1,3 sinr Ví dụ 4: Một lăng kính có góc chiết quang 60, chiết suất 1,6 đặt khơng khí Chiếu tia sáng đơn sắc tới mặt bên lăng kính với góc tới nhỏ Tính góc lệch tia sáng qua lăng kính Hướng dẫn giải: Do góc tới i góc nhỏ nên áp dụng công thức D = (n – 1)A = 0,6.60 = 3,60 Ví dụ 5: Bước sóng ánh sáng đỏ khơng khí 0,75 μm a) Tính bước sóng ánh sáng đỏ thủy tinh có chiết suất 1,414 b) Bước sóng ánh sáng mơi trường 0,6 μm Tính chiết suất mơi trường đó? …………… Ví dụ 6: Một lăng kính có góc chiết quang A = 50 có chiết suất với ánh sáng đỏ tím 1,643 1,685 Một chùm sáng mặt trời hẹp rọi vng góc với mặt phân giác lăng kính Một đặt song song với mặt phân giác lăng kính cách lăng kính khoảng L = m a) Tính góc lệch tia đỏ tím ló khỏi lăng kính b) Tính bề rộng quang phổ thu …………… Ví dụ 7: Một lăng kính có tiết diện thẳng tam giác ABC, góc chiết quang A = 600 Chiết suất lăng kính n = Chiếu tia sáng đơn sắc tiết diện thẳng tới mặt bên AB Hãy tính góc tới i góc lệch D để tia ló đối xứng với tia tới qua mặt phân giác góc chiết quang A …………… Đáp số : i = 450, D = 300 Ví dụ 8: Chiếu tia sáng đơn sắc tới mặt bên lăng kính theo phương vng góc với mặt bên, tiết diện lăng kính tam giác Tia ló khỏi lăng kính trùng với mặt bên cịn lại Chiết suất lăng kính có giá trị bao nhiểu? …………… Đáp số: n = 1,155 Ví dụ 9: Cho lăng kính thủy tinh có tiết diện tam giác vng cân đặt khơng khí, góc chiết quang đối diện với mặt huyền Chiếu tia sáng song song với đáy góc khúc xạ r1 = 300 Chiết suất lăng kính có giá trị ? …………… Đáp số: n = 0 Ví dụ 10: Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 Góc lệch cực tiểu Dmin = 30 Chiết suất lăng kính bao nhiêu? …………… Đáp số: n = Ví dụ 11: Một lăng kính có góc chiết quang A, chiết suất n = 1,5 Một chùm tia sáng hẹp đơn sắc chiếu đến mặt trước lăng kính theo phương vng góc với mặt Khi chùm tia ló là mặt sau Doc24.vn Doc24.vn lăng kính Góc chiết quang A lăng kính có giá trị ? …………… Đáp số: A ≈ 420 Ví dụ 12: Một tia sáng tới vng góc với mặt AB lăng kính có chiết suất n = góc đỉnh A = 300, B góc vng Tính góc lệch tia sáng qua lăng kính ? …………… Đáp số: D = 150 Ví dụ 13: Một lăng kính có góc chiết quang A = 600 có chiết suất với ánh sáng trắng biến thiên từ đến Chiếu vào mặt bên AB lăng kính chùm sáng trắng hẹp cho tia tím có góc lệch cực tiểu Góc tới mặt bên AB ? …………… Đáp số: i = 600 Ví dụ 14: Một lăng kính có góc chiết quang A = 600 có chiết suất với ánh sáng trắng biến thiên từ đến Chiếu vào mặt bên AB lăng kính chùm sáng trắng hẹp Góc tới i tới mặt bên AB phải thỏa mãn điều kiện để khơng có tia chùm tia sáng ló khỏi mặt bên AC ? …………… Đáp số: i ≤ 21030’ Ví dụ 15: Cho lăng kính có góc chiết quang A đặt khơng khí Chiêu chùm tia SI hẹp gồm ánh sáng đơn sắc đỏ, vàng, lục tím theo phương vng góc với mặt bên AB Biết tia lục sát mặt bên AC, hỏi tia ló khỏi lăng kính gồm ánh sáng đơn sắc ? Giải thích ? …………… Ví dụ 16: Một bể sâu 1,5 m chứa đầy nước Một tia sáng mặt trời chiếu vào bể nước góc tới 600 Biết chiết suất nước với ánh sáng đỏ ánh sáng tìm 1,328 1,343 Bể rộng quang phổ tia sáng tạo đáy bể A 19,66 mm B 14,64 mm C 24,7 mm D 22,52 mm …………… Ví dụ 17: Bước sóng ánh sáng đỏ khơng khí 0,64 μm Tính bước sóng ánh sáng nước biết chiết suất nước ánh sáng đỏ Hướng dẫn giải: v c λ Ta có λ ' = = = = 0,48 μm f nf n Ví dụ 18: Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng chân không λ = 0,60 μm Xác định chu kì, tần số ánh sáng Tính tốc độ bước sóng ánh sáng truyền thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Hướng dẫn giải: v λ Ta có f = c/λ = 5.1014 Hz; T = 1/f = 2.10-15 s; v = c/n = 2.108 m/s; λ' = = = 0,4 μm f n Ví dụ 19: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng khơng khí 0,6 μm chất lỏng suốt 0,4 μm Tính chiết suất chất lỏng ánh sáng Hướng dẫn giải: Doc24.vn Doc24.vn λ n = λ/λ’ = 1, n Ví dụ 20: Một lăng kính có góc chiết quang 600 Biết chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ 1,5 Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên lăng kính với góc tới 600 Tính góc lệch tia ló so với tia tới Hướng dẫn giải: sini Ta có sinr1 = = 0,58 r1 = 35,30 r2 = A – r1 = 24,70; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00 n i2 = 38,80 D = i1 + i2 – A = 38,80 Ví dụ 21: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 600, có chiết suất tia đỏ 1,514; tia tím 1,532 Tính góc lệch cực tiểu hai tia Hướng dẫn giải: D d A D d A A n d sin 2 = sin49,20 Với tia đỏ: sin 49,20 Ddmin = 2.49,20 - A = 38024’ D t A D t A A n t sin 2 = sin500 Với tia tím: sin 500 Ddmin = 2.500 - A = 400 Ví dụ 22: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt khơng khí Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ tím 1,643 1,685 Chiếu chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai xạ đỏ tím vào mặt bên lăng kính theo phương vng góc với mặt Tính góc tạo tia đỏ tia tím sau ló khỏi mặt bên lăng kính Hướng dẫn giải: Với A i1 nhỏ (≤ 100) ta có: D = (n – 1)A Do đó: Dd = (nd - 1)A; Dt = (nt – 1)A Góc tạo tia ló đỏ tia ló tím ΔD = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 ≈ 10’ Ví dụ 23: Chiếu tia sáng đơn sắc màu vàng từ khơng khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng phân cách khối chất rắn suốt với góc tới 600 thấy tia phản xạ trở lại khơng khí vng góc với tia khúc xạ vào khối chất rắn Tính chiết suất chất rắn suốt ánh sáng màu vàng Hướng dẫn giải: Ta có sini = nsinr = nsin(90 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi n = tani = Ví dụ 24: Chiếu tia sáng gồm hai thành phần đỏ tím từ khơng khí (chiết suất coi ánh sáng) vào mặt phẵng khối thủy tinh với góc tới 600 Biết chiết suất thủy tinh ánh sáng đỏ 1,51; ánh sáng tím 1,56 Tính góc lệch hai tia khúc xạ thủy tinh Hướng dẫn giải: sin i sin i Ta có: sinr = n d = 0,754 = sin350; sinr = n t = 0,555 = sin33,70 Δr = r – r = 1,30 Ta có λ' = d t d t Ví dụ 25: Góc chiết quang lăng kính Chiếu tia sáng trắng vào mặt bên lăng kính, theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang Đặt quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác lăng kính cách mặt phân giác đoạn 1,5 m Chiết suất lăng kính tia đỏ nđ = 1,50 tia tím nt = 1,54 Độ rộng quang phổ liên tục quan sát A 7,0 mm B 8,4 mm C 6,5 mm D 9,3 mm …………… TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG – PHẦN Câu 1: Chiếu chùm tia sáng hẹp qua lăng kính Chùm tia sáng tách thành chùm tia sáng có màu khác Hiện tượng gọi A giao thoa ánh sáng B tán sắc ánh sáng C khúc xạ ánh sáng D nhiễu xạ ánh sáng Câu 2: Chọn câu sai câu sau? A Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính Doc24.vn