Bài giảng Vật lí Lớp 12 - Bài 24: Tán sắc ánh sáng (Bản mới)

BAØI 35 
TAÙN SAÉC AÙNH SAÙNG 
 Lôùp 12A1 Voõ Thò Saùu 
Nhoùm 10 
Giaûi thích vì sao coù hieän töôïng caàu voøng? 
Cầu vồng là hiện tượng tán sắc của các ánh sáng từ Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước mưa . 
Tùy vào số lần phản xạ mà người ta phân ra làm cầu vồng bậc 1, bậc 2... Trong đó cầu vồng bậc 1 là rõ nhất (chỉ có 1 lần phản xạ nên năng lượng sáng mạnh nhất). Thường cầu vồng nhìn thấy là cầu vồng bậc 1. Tuy nhiên đôi khi ta còn quan sát thêm được cầu vồng bậc 2 mà trật tự màu sắc lại ngược lại với cầu vồng bậc 1 và cường độ sáng yếu hơn. 
Do cầu vồng được nhìn bởi cùng 1 góc (gần 42 độ với cầu vồng bậc 1 và 53 độ với cầu vồng bậc 2), là góc mà cường độ sáng của tất cả các tia mặt trời qua các giọt nước là đạt cực đại, nên cầu vồng có dạng một cung tròn . 
I. Thí nghieäm veà taùn saéc aùnh saùng: 
a) Sô ñoà thí nghieäm: 
Chieáu moät chuøm aùnh saùng traéng heïp qua moät laêng kính 
Laêng kính 
Khe heïp A 
Maøn aûnh B 
AÙs maët trôøi 
(aùs traéng) 
ñoû 
cam 
vaøng 
luïc 
lam 
chaøm 
tím 
b) Keát quaû thí nghieäm: 
Ta phaân bieät ñöôïc baûy maøu chính, laàn löôït treân xuoáng döôùi laø: ñoû, cam, vaøng, luïc, lam, chaøm, tím, ñuùng nhö baûy maøu cuûa caàu voøng. 
Chuøm saùng maøu ñoû bò leäch ít nhaát; chuøm saùng maøu tím bò leäch nhieàu nhaát. Hieän töôïng naøy ñöôïc goïi laø hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng. Daõy maøu töø ñoû ñeán tím ñöôïc goïi laø quang phoå cuûa aùnh saùng maët trôøi, hay vaén taét hôn laø quang phoå cuûa maët trôøi. 
II. AÙnh saùng traéng vaø aùnh saùng ñôn saéc: 
a) Thí nghieäm cuûa Newton veà aùnh saùng ñôn saéc, keát quaû thí nghieäm ñaõ cho thaáy: 
AÙs maët trôøi 
( aùs traéng ) 
P1 
Khe heïp A 
 E1 
B 
P2 
E2 
E 
Khi ñi qua laêng kính P2, moät chuøm saùng coù maøu saéc ñònh ( chuøm maøu luïc chaúng haïn) bò leäch veà phía ñaùy cuûa P2 ( do khuùc xaï), nhöng vaãn giöõ nguyeân maøu khoâng bò taùn saéc. 
Goùc leäch cuûa chuøm tia coù maøu khaùc nhau khi truyeàn qua laêng kính laø khaùc nhau. 
Newton goïi chuøm saùng coù maøu xaùc ñònh laø chuøm saùng ñôn saéc. 
AÙnh saùng ñôn saéc: laø aùnh saùng khoâng bò taùn saéc maø chæ bò leäch khi ñi qua laêng kính. 
Chuù yù: moãi aùnh saùng ñôn saéc coù moät maøu nhaát ñònh vaø moät böôùc soùng nhaát ñònh. 
Vaäy aùnh saùng ñôn saéc laø gì??? 
b) Toång hôïp caùc aùnh saùng ñôn saéc thaønh aùnh saùng traéng. 
AÙs maët trôøi 
( aùs traéng ) 
Laêng kính 
TK hoäi tuï 
Khe heïp A 
Maøn E 
Veät maøu traéng 
Boá trí thí nghieäm nhö hình veõ, trong ñoù boû maøn chaén E1 vaø dòch laêng kính P2 laïi gaàn saùng laêng kính P1 ( caùc maët beân cuûa P1 vaø P2 song song vôùi nhau) sao cho chuøm saùng khuùc xaï qua P1 bò phaân tích thaønh nhieàu chuøm saùng maøu, tieáp tuïc bò khuùc xaï qua P2 theo chieàu ngöôïc laïi vaø hôïp thaønh chuøm saùng traéng, cho ta veät maøu traéng treân maøn E2. 
c) Keát luaän: AÙnh saùng traéng ( aùnh saùng maët trôøi, aùnh saùng hoà quang ñieän, aùnh saùng ñeøn ñieän daây toùc,) laø hoãn hôïp cuûa nhieàu aùnh saùng ñôn saéc, coù maøu töø ñoû ñeán tím. AÙnh saùng traéng laø moät tröôøng hôïp cuûa aùnh saùng phöùc taïp, hay aùnh saùng ña saéc. 
Töø ñoù ta coù theå keát luaän ñieàu gì??? 
III. Giaûi thích hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng: 
AÙnh saùng traéng ( aùnh saùng maët trôøi, aùnh saùng hoà quang ñieän, aùnh saùng ñeøn ñieän daây toùc,) laø hoãn hôïp cuûa nhieàu aùnh saùng ñôn saéc, coù maøu töø ñoû ñeán tím. 
Chieát suaát cuûa thuûy tinh vaø cuûa moïi moâi tröôøng trong suoát khaùc coù giaù trò khaùc nhau ñoái vôùi aùnh saùng ñôn saéc coù maøu khaùc nhau,  ñoû >  cam  >  tím . 
Vì vaäy, caùc chuøm saùng ñôn saéc coù maøu khaùc nhau trong chuøm aùnh saùng traéng, sau khi khuùc xaï goùc leäch cuûa aùnh saùng ñôn saéc qua laêng kính, qua laêng kính bò leäch caùc goùc khaùc nhau ( D = (n-1). A), trôû thaønh taùch rôøi nhau, keát quaû laø chuøm aùnh saùng traéng loù ra khoûi laêng kính bò traûi roäng ra thaønh nhieàu chuøm ñôn saéc , taïo thaønh quang phoå cuûa aùnh saùng traéng maø ta ñaõ quan saùt ñöôïc treân maøn E1. 
Nhö vaäy, söï taùn saéc aùnh saùng laø söï phaân taùch moät chuøm aùnh saùng phöùc taïp thaønh caùc chuøm aùnh saùng ñôn saéc khaùc nhau. 
Chuù yù: Nguyeân nhaân cuûa hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng laø söï phuï thuoäc cuûa chieát suaát cuûa moâi tröôõng vaøo böôùc soùng cuûa aùnh saùng trong chaân khoâng ( chieát suaát n phuï thuoäc vaøo  ). 
Nhö vaäy söï taùn saéc laø gì??? 
IV) ÖÙng duïng söï taùn saéc aùnh saùng: 
a) Hieän töôïng taùn saéc aùnh saùng ñöôïc öùng duïng trong maùy quang phoå ñeå phaân tích moät chuøm aùnh saùng ñôn saéc do caùc vaät saùng phaùt ra, thaønh caùc thaønh phaàn ñôn saéc. 
b) Giaûi thích nhieàu hieän töôïng quang hoïc trong khí quyeån, nhö caàu voøng chaúng haïn. 
Maùy quang phoå 
1. Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ? 
A. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền 
B. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc trong chân không phụ thuộc bước sóng ánh sáng 
C. Trong cùng một môi trường trong suốt vận tốc của ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn vận tốc ánh sáng màu tím 
D. Tần số của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc môi trường truyền 
10 
09 
08 
07 
06 
05 
04 
03 
02 
01 
00 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
A. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền 
2. Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ? 
A. Chiết suất của chất làm lăng kính không phụ thuộc ánh sáng đơn sắc 
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục 
C. Trong nước vận tốc ánh sáng màu tím lớn hơn vận tốc của ánh sáng màu đỏ . 
D. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc môi trường truyền 
10 
09 
08 
07 
06 
05 
04 
03 
02 
01 
00 
20 
19 
18 
17 
16 
15 
14 
13 
12 
11 
B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục 
3. Chọn phát biểi SAI 
A. Ánh sáng trắng là tập hợp gồm bảy ánh sáng đơn sắc : đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím 
B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính 
C. Chiết suất của môi trường tuỳ thuộc vào ánh sáng đơn sắc 
D. Vận tốc của ánh sáng tuỳ thuộc vào môi trường trong suốt mà ánh sáng truyền qua 
A. Ánh sáng trắng là tập hợp gồm bảy ánh sáng đơn sắc : đỏ , cam , vàng , lục , lam , chàm , tím 
CAÛM ÔN THAÀY & 
CAÙC BAÏN ÑAÕ LAÉNG NGHE!!!