Chiếu một tia sáng đơn sắc màu vàng từ không khí (chiết suất coi như bằng 1 đối với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng phân cách của một khối chất rắn trong suốt với góc tới 60 0.. thì thấy ti[r]
(1)1 TRƯỜNG THPT PHÚ LÂM
TỔ VẬT LÝ-CN NỘI DUNG ÔN TẬP TẠI NHÀ THÁNG - 2020
Chương V: SÓNG ÁNH SÁNG §24 TÁN SẮC ÁNH SÁNG
Quy ước chung:
PHẦN 1: LÝ THUYẾT ghi vào tập học PHẦN 2: BÀI TẬP làm trực tiếp vào tập tập
PHẦN 1: LÝ THUYẾT
I THÍ NGHIỆM VỀ SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG CỦA NEWTON (NĂM 1672): - Kết quả:
+ Chiếu ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời) qua khe hẹp đến lăng kính, sau lăng kính ta thấy dãy màu có bảy màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím
+ Ta thấy: tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều
- Dải màu quan sát quang phổ ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ Mặt Trời Hiện tượng gọi tượng tán sắc ánh sáng
- Sự tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc
II THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC CỦA NEWTON
- Cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính tia ló lệch phía đáy khơng bị đổi màu
- Vậy: Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính
III GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC:
- Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng trắng Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc, mà hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
Ánh sáng trắng Mặt Trời có bước sóng từ đến Nhưng người thấy khoảng ánh sáng có bước sóng từ 0,38 m (tím) đến 0,76 m (đỏ) gọi ánh sáng khả kiến
- Chiết suất thuỷ tinh biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím
Mặt Trời
G F
A
B C P
M F/
Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím
Mặt Trời
G F P
F’
Đỏ Tím
P/ M M’
Vàng
(2)2
Chiết suất chất suốt ánh sáng đơn sắc khác khác nhau:
nđỏ < nda cam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím ( đỏ > da cam > vàng > lục > lam > chàm
> tím)
Góc lệch tia khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất
IV MỘT SỐ LƯU Ý:
- Chùm sáng đơn sắc truyền từ môi trường sang môi trường khác, yếu tố không bị thay đổi là: tần số màu sắc
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định chân khơng Cơng thức tính bước sóng ánh sáng đơn sắc:
+ Trong khơng khí (chân khơng):
+ Trong mơi trường có chiết suất n: Vì: n > nên: >
- Vận tốc truyền ánh sáng phụ thuộc môi trường truyền ánh sáng Vận tốc truyền ánh sáng:
+ Trong khơng khí (chân khơng): c = 3.108 m/s
+ Trong mơi trường có chiết suất n ánh sáng đó: (vì: n > 1)
IV ỨNG DỤNG:
- Giải thích tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính
PHẦN 2: BÀI TẬP
* Bài tập minh họa:
1 Bước sóng ánh sáng đỏ khơng khí 0,64 m Tính bước sóng ánh sáng nước biết chiết suất nước ánh sáng đỏ
2 Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng chân khơng = 0,60 m Xác định chu kì, tần số ánh sáng Tính tốc độ bước sóng ánh sáng truyền thủy tinh có chiết suất n = 1,5
3 Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng khơng khí 0,6 m, chất lỏng suốt 0,4 m Tính chiết suất chất lỏng ánh sáng
4 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
5 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
λ λ λ λ λ λ
λ
f c λ
n λ f v
λn λ λn
c n c v
(3)3
6 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
7 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
8 Chiếu tia sáng gồm hai thành phần đỏ tím từ khơng khí (chiết suất coi đối với 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
9 Một lăng kính có góc chiết quang A = 60 (coi góc nhỏ) đặt khơng khí Chiếu chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên lăng kính theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang, gần cạnh lăng kính Đặt E sau lăng kính, vng góc với phương chùm tia tới cách mặt phẳng phân giác góc chiết quang 1,2 m Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ nđ = 1,642 ánh sáng tím nt = 1,685