Bài 48. Hấp thụ và phản xạ lọc lựa ánh sáng. Màu sắc các vật

Khi nhìn ánh sáng Mặt Trời chiếu xuyên qua tấm kính đỏ, ta thấy tấm kính có màu đỏ, Tại sao vậy? Thực nghiệm chứng tỏ rằng, khi một chùm ánh sáng đi qua một môi trường vật chất bất kì, thì cường độ sáng bị giảm. Một phần năng lượng của chùm sáng đã bị hấp thụ và biến thành nội năng của môi trường. Hấp thụ ánh sáng là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền qua nó. Thực nghiệm chứng tỏ, khi truyền trong chân không, chùm sáng hoàn toàn không bị hấp thụ. Điều đó chứng tỏ chính sự tương tác giữa ánh sáng với các nguyên tử (hay phân tử) cấu tạo nên môi trường đã gây ra hiện tượng hấp thụ ánh sáng. Việc khảo sát định lượng sự hấp thụ ánh sáng đã cho thấy: Cường độ I của chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường tia sáng: I = I o e -αd với I o là cường độ của chùm sáng tới môi trường, α được gọi là hệ số hấp thụ của môi trường Cường độ của một chùm sáng được xác định bằng lượng quang năng mà chùm sáng tải qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với tia sáng trong một giây. Đơn vị của cường độ sáng là oát trên mét vuông. [ ] [ ] 2 J I m . s =     N¨ng l­îng DiÖn tÝch Thêi gian C1 Khi cho chùm sáng trắng đi qua ống thủy tinh có khí hiđrô nung nóng vào máy quang phổ thì ta thu được quang phổ như thế nào? C J L L 1 L 2 F S P Quang phæ liªn tôc Quang phæ v¹ch hÊp thô §Ìn h¬i Na §Ìn h¬i H 2 HiÖn t­îng ®¶o s¾c Khi cho chùm ánh sáng trắng đi qua một chất nào đó, ta quan sát thấy quang phổ hấp thụ (vật hấp thụ hay đám mây hấp thụ), trên quang phổ của ánh sáng trắng mất đi một số vạch ứng với các bước sóng đặc trưng cho chất đang xét. Các ánh sáng có bước sóng khác nhau bị môi trường hấp thụ nhiều, ít khác nhau. Nói cách khác, sự hấp thụ ánh sáng của một môi trường có tính chọn lọc, hệ số hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng. Mọi chất đều hấp thụ có chọn lọc ánh sáng. Những chất hầu như không hấp thụ ánh sáng trong miền nào của quang phổ được gọi là gần trong suốt với miền quang phổ đó. Những vật không hấp thụ ánh sáng trong miền nhìn thấy của quang phổ được gọi là vật trong suốt không màu (chẳng hạn, nước nguyên chất, không khí, thủy tinh không màu…). Thuỷ tinh không màu hấp thụ mạnh tia tử ngoại! Những vật hấp thụ hoàn toàn mọi ánh sáng nhìn thấy thì có màu đen. Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng trong miền nhìn thấy thì được gọi là vật trong suốt có màu. C2 Nhìn Mặt Trời qua tấm kính đỏ (kính lọc sắc đỏ), ta thấy tấm kính có màu đỏ. Giải thích tại sao. [...]... thuộc vào sự hấp thụ lọc lựa và phản xạ lọc lựa của vật (phản xạ lọc lựa của chất cấu tạo nên vật hoặc của chất phủ bề mặt vật) đối với ánh sáng chiếu vào vật Tấm gỗ sơn màu đỏ hấp thụ ánh sáng màu lam lục và tán xạ ánh sáng màu đỏ Do đó, nếu chiếu một chùm ánh sánh trắng vào tấm gỗ đó thì ta thấy nó có màu đỏ của tấm gỗ Nhưng nếu chiếu vào tấm gỗ đó một chùm ánh sáng lam hoặc tím thì nó hấp thụ hoàn...Ở một số vật, khả năng phản HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA ÁNH SÁNG MÀU SẮC CÁC VẬT I HẤP THỤ ÁNH SÁNG ĐỊNH NGHĨA Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua I = I0e -αd α: hệ số hấp thụ môi trường I0: cường độ chùm sáng tới môi trường I HẤP THỤ ÁNH SÁNG Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường tia sáng: a Định luật hấp thụ ánh sáng: I = I0e -αd α lớn ánh sáng bị hấp thụ nhiều  xem α đặc trưng cho khả hấp thụ ánh sáng mạnh hay yếu môi trường I giảm môi trường vật chất Ánh sáng môi trường chân không I không đổi b) Hấp thụ lọc lựa: Ánh sáng trắng  môi trường vật chất  máy quang phổ  quang phổ vạch hấp thụ Khi cho chùm sáng trắng qua ống thủy tinh có khí hiđrô nung nóng vào máy quang phổ ta thu quang phổ nào? C S J L §Ìn h¬i Na H L1 P L2 Quang phæ liªn F Quangt HiÖn phæ v¹ch îng ®¶o VÌ SAO KHI ÁNH SÁNG TRẮNG ĐI QUA MÔI TRƯỜNG VẬT CHẤT (chẳng hạn khí H2, Na) LẠI CHO QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ?  chất khác hấp thụ ánh sáng có bước sóng khác với mức độ mạnh yếu khác nhau! Nói cách khác: hấp thụ ánh sáng chất mang tính chọn lọc (gọi hấp thụ lọc lựa) Và α phụ thuộc vào λ ánh sáng Mọi chất có khả hấp thụ ánh sáng • Những chất không hấp thụ ánh sáng miền quang phổ gần suốt với miền quang phổ • Những vật hấp thụ hoàn toàn ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ có màu đen Những vật không hấp thụ ánh sáng với miền nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt không màu Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng vùng nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt có màu II PHẢN XẠ LỌC LỰA MÀU SẮC CÁC VẬT số vật, khả phản xạ (tán xạ) ánh sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào λ ánh sáng tới  gọi phản xạ (tán xạ) lọc lựa ÁNH SÁNG TRắNG  VậT  DO Sự PHảN Xạ (TÁN Xạ) LọC LựA  ÁNH SÁNG ĐếN MắT TA KHÔNG CÒN LÀ ÁNH SÁNG TRắNG, MÀ LÀ ÁNH SÁNG MÀ Chiếu ánh sáng trắng vào bìa đỏ Ta thấy bìa có màu đỏ Tấm bìa đỏ phản xạ ánh sáng đỏ hấp thụ ánh sáng khác Chiếu ánh sáng tím vào bìa đỏ Ta thấy bìa có màu đen (không màu) Tấm bìa đỏ hấp thụ hoàn toàn ánh sáng tím Chiếu ánh sáng trắng vào kính màu xanh Chùm tia ló có màu xanh Vì kính màu xanh không hấp thụ ánh sáng xanh Chiếu ánh sáng trắng vào kính màu xanh đạt sát kính đỏ Chùm tia ló có màu đen (không màu) Vì kính màu xanh không hấp thụ ánh sáng xanh, màu xanh bị kính đỏ hấp thụ hết THE END 1 H H Ấ Ấ P P T T H H Ụ Ụ V V À À P P H H Ả Ả N N X X Ạ Ạ L L Ọ Ọ C C L L Ự Ự A A Á Á N N H H S S Á Á N N G G - - M M À À U U S S Ắ Ắ C C C C Á Á C C V V Ậ Ậ T T I. MỤC TIÊU: 1) Kiến thức: - Nắm được sự hấp thụ ánh sáng và định luật về hấp thụ ánh sáng. - Hiểu và nắm được sự hấp thụ lọc lựa, sự phản xạ lọc lựa, sự nhìn thấy mu sắc cc vật. 2) Kĩ năng: giải thích được các vật có màu sắc khác nhau trong tự nhiên. II. CHUẨN BỊ: - GV: Chuẩn bị bảng phụ lục về sự trộn màu sơ cấp, tấm kính màu hoặc miếng mica màu. - HS: ôn tập kiến thức về mu sắc ÁNH SÁNG ở THCS. III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1) Kiểm tra Bài cũ: (10’) Nội dung kiểm tra: - Mơ tả quang phổ vạch của NGUYÊN tử hydro? - Giải thích sự tạo tHÀNH cc vạch, cc dy quang phổ vạch của NGUYÊN tử Hydro 2) Bài mới: (30’) Thực hiện các bước với nội dung sau: -Đặt vấn đề: Tại sao tấm kính màu đỏ cho ta nhìn thấy ÁNH SÁNG mặt trời chiếu vo nĩ cĩ mu đỏ? Ánh sáng mặt trời qua tấm kính màu xanh cho ta thấy màu xanh? -Trình by sự hấp thụ ÁNH SÁNG. Kết hợp với dự đoán của HS về bề dày của môi trường có ảnh hưởng đến cường độ sáng. Trình by định luật hấp thụ ánh sáng. -Giải thích về mu sắc của cc vật. Hoạt động 1. Giới thiệu SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG. (20’) 2 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Giới thiệu cho HS kết quả TÁN: -ÁNH SÁNG truyền trong môi trường chân không cường độ không đổi. -Ánh sáng truyền qua một môi trường vật chất thì cường độ giảm. + Giới thiệu về cường độ chùm sáng. Chú ý nhấn mạnh số photon ÁNH SÁNG v sự giảm cường độ môi trường liên quan với nhau. 2 ( / ) p n I W m S   H. Giải thích nguyên nhân dẫn đến cường độ ánh sáng giảm khi qua môi trường vật chất? H. Sự hấp thụ của môi trường đối với ánh sáng truyền trong nó phụ thuộc những yếu tố -Thảo luận nhóm: Suy luận về sự giảm cường độ ánh sáng khi ánh sáng đi qua môi trường vật chất. + Do tương tác giữa ánh sáng và môi trường vật chất . + Do môi trường hấp thụ. -Trả lời Câu hỏi: + Do môi trường hấp thụ photon, số photon giảm, cường độ chùm sáng giảm. -Thảo luận: tìm đặc điểm về sự hấp thụ ánh sáng của môi trường. 1) Hấp thụ ÁNH SÁNG: Là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền trong nó. 3 nào? + Giới thiệu định luật hấp thụ ánh sáng. + Nu Câu hỏi C 1 v cho HS quan st lại hình ảnh quang phổ vạch hấp thụ của một số NGUYÊN tố. Nu Câu hỏi: H. Nhận xt gì về sự hấp thụ ÁNH SÁNG của một mơi trường? + Đưa ra sự hấp thụ ánh sáng có tính chọn lọc hay sự hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng. + Giới thiệu kiến thức: . Chất trong suốt khơng mu. . Chất có màu đen. + Do tính chất môi trường. + Do qung đường truyền của ánh sáng hoặc do bước sóng ánh sáng. -Trả lời Câu hỏi. + Trên quang phổ của ánh sáng trắng, mất đi các vạch đặc trưng của chất đang xét. + Hấp thụ ánh sáng của môi trường có tính chọn lọc. a) Định luật về sự hấp thụ ánh sáng: Cường độ chùm sáng đơn sắc khi truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ của độ dài d của đường đi tia sáng. I = I o l -  d . I o : cường độ chùm sáng tới môi trường. 1 Bài 48 H H Ấ Ấ P P T T H H Ụ Ụ V V À À P P H H Ả Ả N N X X Ạ Ạ L L Ọ Ọ C C L L Ự Ự A A Á Á N N H H S S Á Á N N G G - - M M À À U U S S Ắ Ắ C C C C Á Á C C V V Ậ Ậ T T I. MỤC TIÊU: 1) Kiến thức: - Nắm được sự hấp thụ ánh sáng và định luật về hấp thụ ánh sáng. - Hiểu và nắm được sự hấp thụ lọc lựa, sự phản xạ lọc lựa, sự nhìn thấy màu sắc các vật. 2) Kĩ năng: giải thích được các vật có màu sắc khác nhau trong tự nhiên. II. CHUẨN BỊ: - GV: Chuẩn bị bảng phụ lục về sự trộn màu sơ cấp, tấm kính màu hoặc miếng mica màu. - HS: Ôn tập kiến thức về màu sắc ánh sáng ở THCS. III. TỒ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC: 1) Kiểm tra bài cũ: (10’) Nội dung kiểm tra: - Mô tả quang phổ vạch của nguyên tử hydro? - Giải thích sự tạo thành các vạch, các dãy quang phổ vạch của nguyên tử Hydro 2) Bài mới: (30’) Thực hiện các bước với nội dung sau: -Đặt vấn đề: Tại sao tấm kính màu đỏ cho ta nhìn thấy ánh sáng mặt trời chiếu vào nó có màu đỏ? Ánh sáng mặt trời qua tấm kính màu xanh cho ta thấy màu xanh? -Trình bày sự hấp thụ ánh sáng. Kết hợp với dự đoán của HS về bề dày của môi trường có ảnh hưởng đến cường độ sáng. Trình bày định luật hấp thụ ánh sáng. -Giải thích về màu sắc của các vật. Hoạt động 1. Giới thiệu SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG. (20’) 2 Hoạt động của GV Hoạt động của HS Nội dung + Giới thiệu cho HS kết quả TÁN: -Ánh sáng truyền trong môi trường chân không cường độ không đổi. -Ánh sáng truyền qua một môi trường vật chất thì cường độ giảm. + Giới thiệu về cường độ chùm sáng. Chú ý nhấn mạnh số photon ánh sáng và sự giảm cường độ môi trường liên quan với nhau. 2 ( / ) p n I W m S   H. Giải thích nguyên nhân dẫn đến cường độ ánh sáng giảm khi qua môi trường vật chất? H. Sự hấp thụ của môi trường đối với ánh sáng truyền trong nó phụ thuộc những yếu tố -Thảo luận nhóm: Suy luận về sự giảm cường độ ánh sáng khi ánh sáng đi qua môi trường vật chất. + Do tương tác giữa ánh sáng và môi trường vật chất . + Do môi trường hấp thụ. -Trả lời câu hỏi: + Do môi trường hấp thụ photon, số photon giảm, cường độ chùm sáng giảm. -Thảo luận: tìm đặc điểm về sự hấp thụ ánh sáng của môi trường. 1) Hấp thụ ánh sáng: Là hiện tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ của chùm sáng truyền trong nó. 3 nào? + Giới thiệu định luật hấp thụ ánh sáng. + Nêu câu hỏi C 1 và cho HS quan sát lại hình ảnh quang phổ vạch hấp thụ của một số nguyên tố. Nêu câu hỏi: H. Nhận xét gì về sự hấp thụ ánh sáng của một môi trường? + Đưa ra sự hấp thụ ánh sáng có tính chọn lọc hay sự hấp thụ của môi trường phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng. + Giới thiệu kiến thức: . Chất trong suốt không màu. . Chất có màu đen. + Do tính chất môi trường. + Do quãng đường truyền của ánh sáng hoặc do bước sóng ánh sáng. -Trả lời câu hỏi. + Trên quang phổ của ánh sáng trắng, mất đi các vạch đặc trưng của chất đang xét. + Hấp thụ ánh Giáo án Vật lý 12 nâng cao - TIẾT 81-B: CỦNG CỐ SỰ HẤP THỤ ÁNH SÁNG, PHẢN XẠ LỌC LỰA ÁNH SÁNG. MÀU SẮC CÁC VẬT A. Mục tiêu bài học: 1.Kiến thức - Hiểu được hiện tượng hấp thụ ánh sáng là gì và phát biểu được định luật hấp thụ ánh sáng. - Hiểu sự hấp thụ lọc lựa là gì? 2.Kỹ năng - Giải thích được vì sao các vật có màu sắc khác nhau. B. Chuẩn bị: 1. Giáo viên: -Chuẩn bị các câu hỏi trắc nghiệm về sự hấp thụ, phản xạ lọc lực ánh sáng, màu sắc các vật. 2. Học sinh: -Học kỹ bài sự hấp thụ, phản xạ lọc lực ánh sáng, màu sắc các vật. C. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM. Câu 1. Chọn câu Đúng. Cường độ của chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ A. giảm tỉ lệ với độ dài đường đi của tia sáng. B. giảm tỉ lệ với bình phương độ dài đường đi của tia sáng. C. giảm theo định luật hàm số mũ của độ dài đường đi của tia sáng. D. giảm theo tỉ lệ nghịch với độ dài đường đi của tia sáng. Câu 2. Khi chiếu sáng vào tấm kính đỏ chùm sáng tím, thì ta thấy có màu gì? A. Tím. B. Đỏ. C. Vàng. D. Đen. Câu 3. Hấp thụ lọc lựa ánh sáng là: A. hấp thụ một phần ánh sáng chiếu qua làm cường độ chùm sáng giảm đi. B. hấp thụ toàn bộ màu sắc nào đó khi ánh sáng đi qua. C. mỗi bước sóng bị hấp thụ một phần, bước sóng khác nhau, hấp thụ không giống nhau. D. Tất cả các đáp án trên. Câu 4. Chọn câu Đúng. A. Khi chiếu chùm sáng qua môi trường, cường độ ánh sáng giảm đi, một phần năng lượng tiêu hao thành năng lượng khác. B. Cường độ I của chùm sáng đơn sắc qua môi trường hấp thụ giảm theo độ dài d của đường đi theo hàm số mũ: I = I 0 e -t . C. Kính màu là kính hấp thụ hầu hết một số bước sóng ánh sáng, không hấp thụ một bước sóng nào đó. D. Tất cả các đáp án A, B, C. Câu 5. Chọn câu Đúng: Màu sắc các vật là do vật A. hấp thụ ánh sáng chiếu vào. B. phản xạ ánh sáng chiếu vào. C. cho ánh sáng truyền qua. D. hấp thụ một số bước sóng ánh sáng và phản xạ, tán xạ những bước sóng khác. ĐÁP ÁN: 1(C); 2(D); 3(C); 4(D); 5(D). V/ CỦNG CỐ - DẶN DÒ - Làm các bài tập trong SGK. - Ghi câu hỏi và bài tập về nhà - Về làm bài tập và đọc bài sau. HẤP THỤ VÀ PHẢN XẠ LỌC LỰA ÁNH SÁNG MÀU SẮC CÁC VẬT I HẤP THỤ ÁNH SÁNG ĐỊNH NGHĨA Hấp thụ ánh sáng tượng môi trường vật chất làm giảm cường độ chùm sáng truyền qua I = I0e -αd α: hệ số hấp thụ môi trường I0: cường độ chùm sáng tới môi trường I HẤP THỤ ÁNH SÁNG Cường độ chùm sáng đơn sắc truyền qua môi trường hấp thụ, giảm theo định luật hàm mũ độ dài d đường tia sáng: a Định luật hấp thụ ánh sáng: I = I0e -αd α lớn ánh sáng bị hấp thụ nhiều  xem α đặc trưng cho khả hấp thụ ánh sáng mạnh hay yếu môi trường I giảm môi trường vật chất Ánh sáng môi trường chân không I không đổi b) Hấp thụ lọc lựa: Ánh sáng trắng  môi trường vật chất  máy quang phổ  quang phổ vạch hấp thụ Khi cho chùm sáng trắng qua ống thủy tinh có khí hiđrô nung nóng vào máy quang phổ ta thu quang phổ nào? C S J L §Ìn h¬i Na H L1 P L2 Quang phæ liªn F Quangt HiÖn phæ v¹ch îng ®¶o VÌ SAO KHI ÁNH SÁNG TRẮNG ĐI QUA MÔI TRƯỜNG VẬT CHẤT (chẳng hạn khí H2, Na) LẠI CHO QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ?  chất khác hấp thụ ánh sáng có bước sóng khác với mức độ mạnh yếu khác nhau! Nói cách khác: hấp thụ ánh sáng chất mang tính chọn lọc (gọi hấp thụ lọc lựa) Và α phụ thuộc vào λ ánh sáng Mọi chất có khả hấp thụ ánh sáng • Những chất không hấp thụ ánh sáng miền quang phổ gần suốt với miền quang phổ • Những vật hấp thụ hoàn toàn ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ có màu đen Những vật không hấp thụ ánh sáng với miền nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt không màu Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng vùng nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt có màu II PHẢN XẠ LỌC LỰA MÀU SẮC CÁC VẬT số vật, khả phản xạ (tán xạ) ánh sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào λ ánh sáng tới  gọi phản xạ (tán xạ) lọc lựa ÁNH SÁNG TRắNG  VậT  DO Sự PHảN Xạ (TÁN Xạ) LọC LựA  ÁNH SÁNG ĐếN MắT TA KHÔNG CÒN LÀ ÁNH SÁNG TRắNG, MÀ LÀ ÁNH SÁNG MÀ Chiếu ánh sáng trắng vào bìa đỏ Ta thấy bìa có màu đỏ Tấm bìa đỏ phản xạ ánh sáng đỏ hấp thụ ánh sáng khác Chiếu ánh sáng tím vào bìa đỏ Ta thấy bìa có màu đen (không màu) Tấm bìa đỏ hấp thụ hoàn toàn ánh sáng tím Chiếu ánh sáng trắng vào kính màu xanh Chùm tia ló có màu xanh Vì kính màu xanh không hấp thụ ánh sáng xanh Chiếu ánh sáng trắng vào kính màu xanh đạt sát kính đỏ Chùm tia ló có màu đen (không màu) Vì kính màu xanh không hấp thụ ánh sáng xanh, màu xanh bị kính đỏ hấp thụ hết THE END ... phổ gọi vật suốt có màu II PHẢN XẠ LỌC LỰA MÀU SẮC CÁC VẬT số vật, khả phản xạ (tán xạ) ánh sáng mạnh hay yếu phụ thuộc vào λ ánh sáng tới  gọi phản xạ (tán xạ) lọc lựa ÁNH SÁNG TRắNG  VậT ... Những vật hấp thụ hoàn toàn ánh sáng miền nhìn thấy quang phổ có màu đen Những vật không hấp thụ ánh sáng với miền nhìn thấy quang phổ gọi vật suốt không màu Những vật hấp thụ lọc lựa ánh sáng.. . Sự PHảN Xạ (TÁN Xạ) LọC LựA  ÁNH SÁNG ĐếN MắT TA KHÔNG CÒN LÀ ÁNH SÁNG TRắNG, MÀ LÀ ÁNH SÁNG MÀ Chiếu ánh sáng trắng vào bìa đỏ Ta thấy bìa có màu đỏ Tấm bìa đỏ phản xạ ánh sáng đỏ hấp thụ ánh