Chủ đề 1 tán sắc ánh sáng Lý 12

CHỦ ĐỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG MỤC LỤC A TĨM TẮT LÍ THUYẾT Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu−tơn (1672) 2 Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu−tơn Giải thích tượng tán sắc B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC .9 Tán sắc qua lưỡng chất phẳng Tán sắc qua mặt song song Tán sắc qua thấu kính: 10 Tán sắc qua giọt nước: 11 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .12 A TĨM TẮT LÍ THUYẾT Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niu−tơn (1672) + Vệt sáng F’ M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành dải màu sặc sỡ + Quan sát màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím (tia đỏ lệch tia tím lệch nhiều nhất) + Ranh giới màu không rõ rệt − Dải màu quan sát quang phổ ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ Mặt Trời − Ánh sáng Mặt Trời ánh sáng trắng − Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niu−tơn − Cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính → tia ló lệch phía đáy khơng bị đổi màu Vậy: ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc truyền qua lăng kính Giải thích tượng tán sắc − 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 − Chiết suất thuỷ tinh (mơi trường suốt) biến thiên theo màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím − Vì góc lệch tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên chùm tia sáng có màu khác chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch với góc khác nhau, ló khỏi lăng kính chúng khơng cịn trùng Do đó, chùm ló bị xịe rộng thành nhiều chùm đơn sắc Ứng dụng − Giải thích tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TỐN Bài tốn liên quan đến nguyên nhân tượng tán sắc Bài toán liên quan đến tán sắc.  Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC PHƯƠNG PHÁP GIẢI c v Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt: n   cT   (  λ’ bước sóng chân khơng vT  ' mơi trường đó) Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc Nguyên nhân tượng tán sắc đo chiết suất môi trường suốt phụ thuộc màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím: nđỏ < nda cam rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím � Chọn C Ví dụ 6: Chiếu xiên từ khơng khí vào nước chùm sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, vàng tím Gọi r đ, rv, rt góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu vàng tia màu tím Hệ thức A rv = rt = rđ B rt < rv < rđ C rđ < rv < rt D rt < rđ < rv Hướng dẫn rđỏ > rdamcam > rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím � Chọn B Ví dụ 7: Một ánh sáng đơn sắc màu lam có tần số f truyền từ chân không vào chất lỏng có chiết suất 1,5 ánh sáng Trong chất lỏng trên, ánh sáng có A màu tím tần số f B màu lam tần số l,5f C màu lam tần số f D màu tím tần số l,5f Hướng dẫn Tần số màu sắc ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa ánh sáng tmyền tù môi trường sang mơi trường khác tần số màu sắc khơng đổi � Chọn C Ví dụ 8: Phát biểu sau sai? A Trong chân không, ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định B Trong chân không, ánh sáng đơn sắc khác truyền với tốc độ C Trong chân khơng, bước sóng ánh sáng vàng nhỏ bước sóng ánh sáng tím D Trong ánh sáng hẳng có vơ số ánh sáng đơn sắc Hướng dẫn Trong mơi trường định ln có: λđỏ > λda cam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím Trong chân khơng, bước sóng ánh sáng vàng lớn bước sóng ánh sáng tím � Chọn C Ví dụ 9: Phát biểu sau sai nói ánh sáng đơn sắc? A Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính B Trong mơi trường truyền (có chiết suất tuyệt đối lớn 1), vận tốc ánh sáng tím nhỏ vận tốc ánh sáng đỏ C Trong chân không, ánh sáng đơn sắc khác tmyền với vận tốc D Chiết suất môi trường suốt ánh sáng lục lớn chiết suất mơi trường ánh sáng tím Hướng dẫn Căn vào nđỏ < nda cam < nvàng