Bài giảng Vật lý Lớp 12 - Chương V: Sóng ánh sáng - Bài 24: Tán sắc ánh sáng

CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNGBÀI 24: tán sắc ánh sángBÀI 24: TÁN SẮC ÁNH SÁNGI. THÍ NGHIỆM TÁN SẮC ÁNH SÁNG CỦA NIU-TƠNII. THÍ NGHIỆM VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮCIII. THÍ NGHIỆM TỔNG HỢP THÀNH ÁNH SÁNG TRẮNGÁnh sáng trắng là hỗn hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tímCâu 11IV. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNGNGUYÊN NHÂN TÁN SẮC ÁNH SÁNGLà do chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số (bước sóng) của ánh sáng. Đối với ánh sáng có tần số càng nhỏ (bước sóng càng dài) thì chiết suất môi trường càng nhỏCâu 1Chiết suất môi trường càng nhỏ thì vận tốc ánh sáng trong môi trường đó càng lớnmà  = v.T v càng lớn thì  càng lớn và n càng nhỏCâu 1 MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG CẦU VỒNGV. ỨNG DỤNGCâu 1: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ . . . . . hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím. Tia đỏ trong thí nghiệm . . . . . . . ánh sáng của Niutơn bị lệch . . . . .nhất.V. MỘT SỐ VÍ DỤCâu 2: Lăng kính có tác dụng . . . . . . . . chùm tia song song từ ống chuẩn trực chiếu tới. Nguyên nhân vì . . . . . . . . . của một môi trường trong suốt đối với những ánh sáng đơn sắc khác nhau là . . . . . . . . . .Câu 3: Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì tần số . . . . . . . . . . còn bước sóng . . . . . . . . . . . Tốc độ truyền trong thủy tinh của các ánh sáng đơn sắc : vvàng, vlam, vchàm được sắp xếp giảm dần là: . . . . . >. . . . . . >. . . . . . . . . Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc nhất định đi qua các chất lỏng, chất rắn, chất khí trong suốt là lỏng , rắn , khí , được sắp xếp theo bước sóng tăng dần là: . . . . . . < . . . . < . . . . .Câu 4: Ánh sáng trắng là . . . . . . . . . . ánh sáng đơn sắc có màu . . . . . . . . . . . . từ đỏ đến tím. Ánh sáng đơn sắc . . . . . . . . . . . . . . . .khi đi qua lăng kính. Ánh sáng đa sắc . . . . . . . là ánh sáng . . . . . . . . . .màu . . . . . Ánh sáng mặt trời là. . . . . . . . . . . . . . . . . . Ánh sáng của tia Lazer là ánh sáng . . . . . . . . Câu 5: Hiện tượng xảy ra ở mặt phân cánh hai môi trường chiết quang khác nhau. Ví dụ: xảy ra ở . . . . . . . . . Hoặc hiện tượng . . . . . . . . . . . . mà ta thấy trên bầu trời .	 n1 . Sini1 = n2 . Sini2TIA ĐỎ BỊ LỆCH ÍT NHẤT, TIA TÍM BỊ LỆCH NHIỀU NHẤT1)Nguyên nhân gây ra hiện tượng tán sắc ánh sáng mặt trời trong thí nghiệm của Niu-tơn làA. thủy tinh đã nhuộm màu cho chùm ánh sáng mặt trời.B. chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc là khác nhau.C. lăng kính có tác dụng làm biến đổi màu chùm ánh sáng mặt trời.D. chùm ánh sáng mặt trời bị phản xạ khi đi qua lăng kính.Giải thíchBÀI TẬP THÊMHiện tượng tán sắc xảy raA. chỉ với lăng kính thủy tinh.B. chỉ với các lăng kính rắn hoặc lỏng.C. ở mặt phân cách hai môi trường trong suốt khác nhau.D. chỉ ở mặt phân cách giữa một môi trường rắn hoặc lỏng với chân không (hoặc không khí).Giải thích2)Hiện tượng chiết suất phụ thuộc vào tần số ánh sángA. xảy ra với chất rắn, chất lỏng và chất khí.B. chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng.C. chỉ xảy ra với chất rắn.D. là hiện tượng đặc trưng của thủy tinh.3)Đặt :I : ánh sáng trắng; II : ánh sáng đỏ; III : ánh sáng vàng; IV : ánh sáng tím.Trật tự sắp xếp giá trị bước sóng theo thứ tự tăng dần làA. I, II, III.B. IV, III, II.C. I, II, IV. D. I, III, IV. Giải thích4) Thí nghiệm của Niu-tơn về ánh sáng đơn sắc nhằm chứng minhA. lăng kính không làm biến đổi màu của ánh sáng đơn sắc.B. lăng kính đã làm biến đổi màu của ánh sáng qua nó.C. ánh sáng của mặt trời là ánh sáng đơn sắc.D. ánh sáng trắng không phải là tập hợp của các ánh sáng đơn sắc.Giải thích5) Phát biểu nào sau đây là KHÔNG đúng?A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím.B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì 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 môi trường trong suốt thì tia tím bị lệch về phía mặt phân cách hai môi trường nhiều hơn tia đỏ.Giải thích6) Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng khi truyền qua lăng kính sẽ cóA. màu trắng .B. màu tím.C. nhiều màu sắc.D. màu đỏ.Giải thích7)Cho các chùm ánh sáng sau: trắng, đỏ , vàng, tím. Phát biểu nào sau đây là không đúng?A. Chùm ánh sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.B. Chiếu ánh sáng trắng vào máy quang phổ lăng kính sẽ thu được dải màu liên tục từ đỏ đến tím quang phổ liên tục).C. Mỗi loại chùm ánh sáng trên đều có một bước sóng xác định trong chân không.D. Ánh sáng tím bị lệch về phía đáy lăng kính nhiều nhất vì chiết suất của lăng kính đối với nó lớn nhất.Giải thích8) Phát biểu nào dưới đây khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc là KHÔNG đúng?A. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu 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. Chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.Giải thích9)Trong một thí nghiệm, người ta chiếu một chùm tia ánh sáng đơn sắc song song hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8 (độ) theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Chiết suất của lăng kính là 1,65 thì góc lệch của tia sáng làA. 4,00.B. 5,20.C. 6,30.D. 7,80.Giải thích10) Trong một thí nghiệm, người ta chiếu một chùm tia ánh sáng đơn sắc song song hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8 (độ) theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang và gần đỉnh A của góc chiết quang . Trên màn E song song và cách mặt phẳng phân giác 1m người ta thu được hai vết sáng. Khi sử dụng ánh sáng đơn sắc vàng chiết suất của lăng kính là 1,65 thì khoảng cách giữa hai vết sáng làA. 9,07 cm.B. 8,46 cm.C. 8,02 cm.D. 7,68 cm.Giải thíchD = (n – 1)A = (1,65 -1)8 = 5,2(độ) = 0,0907 (rad)L = 1m . 0,0907 = 9,07cm 11) Trong một thí nghiệm, người ta chiếu một chùm tia ánh sáng trắng song song hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8 (độ) theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang và gần đỉnh A của góc chiết quang . Trên màn E song song và cách mặt phẳng phân giác 1m người ta thu được dải quang phổ nhiều màu. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,61 và 1,68 thì bề rộng dải quang phổ trên mà E xấp xỉ bằngA. 1,22 cm.B. 1,04 cm.C. 0,98 cm.D. 0,83 cm.Giải thíchD = (nt – nđ)A = (1,68 -1,61)8 = 0,56(độ) = 0,00977 (rad)L = 1m . 0,00977 = 0,98cm 12)