Bài 24. Tán sắc ánh sáng

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Đặng Thị Bích Ngọc
Ngày gửi: 22h:36' 15-02-2008
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 86
Nguồn:
Người gửi: Đặng Thị Bích Ngọc
Ngày gửi: 22h:36' 15-02-2008
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 86
Số lượt thích:
0 người
Trong những ngày hè, khi trời chợt tạnh sau cỈn mỈa thì trên trời cao xuất hiện cầu vồng nhiều màu sắc vắt ngang vòm trời. Đó là kết quả của sự tán sắc ánh sáng của mặt trời
1./ Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng :
a.) Thí nghiệm :
Cho ánh sáng mặt trời ( gọi là ánh sáng trắng) đi qua một khe A hẹp thì sau khe A ta có một chùm tia sáng trắng song song .
A
Cho chùm tia sáng này đi qua một lăng kính P và hứng ánh sáng trên một màn B đặt sau lăng kính. Quan sát thí nghiệm và cho nhận xét?
A
P
B
Kết quả: Trên màn ảnh B ta thấy có một dải màu nhỈ ở cầu vồng từ đỏ đến tím
Hiện tỈợng ta vừa quan sát gọi là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng . Vậy thế nào là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng?
A
P
E
b.) Hiện tỈợng tán sắc ánh sáng :
Hiện tỈợng một chùm ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính không những bị khúc xạ về phía đáy lăng kính , mà còn bị tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau gọi là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng
A
P
E
Tia sáng đỏ và tia sáng tím bị lệch nhỈ thế nào so với đáy lăng kính?
Các tia màu đỏ bị lệch ít nhất , các tia màu tím bị lệch nhiều nhất .
A
P
E
Dải màu có màu nhỈ cầu vồng gọi là quang phổ của ánh sáng trắng . Quang phổ của ánh sáng trắng có 7 màu chính : đỏ , da cam , vàng, lục , lam , chàm , tím
Dải có màu nhỈ cầu vồng
2./ Thí nghiệm về ánh sáng đỈn sắc :
a.) Thí nghiệm :
- Một chùm tia sáng trắng từ khe A , qua lăng kính P1 tạo trên màn B một dải màu liên tục từ đỏ tới tím nhỈ màu cầu vồng.
A
B
1
E
- Trên màn B có khoét một khe sáng song song với khe A , nằm ở khống màu lục của dải màu nói trên để tách ra phía sau màn B một chùm tia hẹp màu lục .
A
2
B
1
E
Cho chùm tia màu lục này đi qua lăng kính P2. Hãy quan sát thí nghiệm và nêu nhận xét ? ( xem TN)
+ Cho chùm tia màu lục này đi qua lăng kính P2 thì nó cũng lệch về phía đáy lăng kính và tạo ra trên màn E đặt sau P2 một vệt sáng cũng màu lục .
Hãy so sánh dải màu thu đỈợc trên màn khi cho ánh sáng trắng qua lăng kính và khi cho ánh sáng màu lục qua lăng kính ?
NhỈ thế ánh sáng màu lục này không bị phân tích khi đi qua lăng kính . Chùm sáng đó gọi là chùm sáng đỈn sắc
Làm thí nghiệm tỈỈng tự với những chùm tia màu khác , ta cũng có kết quả tỈỈng tự . (Xem TN)
Hãy cho biết thế nào là ánh sáng đỈn sắc ?
Kết luận: Ánh sáng đỈn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính . Mỗi ánh sáng đỈn sắc có một màu nhất định gọi là một màu đỈn sắc .
s
O1
S`
3./ Tổng hợp ánh sáng trắng :
a.) Thí nghiệm :
- Ánh sáng trắng phát ra từ một khe S chiếu tới thấu kính hội tụ O1 sao cho thu đỈợc một ảnh thật S`. ( Xem hình)
s
B
A
O1
T
Qua lăng kính chùm ánh sáng trắng bị lệch về phía đáy và bị tán sắc , tạo nên một dải màu liên tục từ đỏ tới tím
Đặt một lăng kính P trong khống giữa O1 và ảnh S` để chắn chùm ánh sáng trắng.
Đ
P
s
B
A
O1
O2
T
Đ
E
A`
B`
Ta thấy mỗi điểm trên ảnh A`B` đều có sự chồng lên nhau của tất cả các ánh sáng đỈn sắc từ đỏ tới tím , tức là ảnh A`B` là ánh sáng trắng
Đặt một thấu kính hội tụ O2 sao cho dãy màu này nằm ngay trên mặt thấu kính.
s
B
A
O1
O2
T
Đ
E
A`
B`
Qua thí nghiệm hãy cho biết thế nào là ánh sáng trắng ?
b.) Định nghĩa :
Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đỈn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím
Thí nghiệm kiểm tra sự tổng hợp ánh sáng trắng
4./ Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trỈờng trong suốt vào màu sắc ánh sáng :
Khi tia sáng đỈn sắc qua lăng kính tia ló có đặc điểm gì ?
Lệch về phía đáy lăng kính
Hãy cho biết mối quan hệ giữa góc lệch D và chiết suất của lăng kính ( trỈờng hợp góc nhỏ)?
D = A (n - 1 ). Ta thấy chiết suất của lăng kính càng lớn góc lệch D càng lớn
Qua thí nghiệm với ánh sáng trắng và nhận xét trên , ta có nhận xét gì về chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đỈn sắc khác nhau ?
Chiết suất của lăng kính lớn nhất đối với ánh sáng tím và nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ
Qua nhận xét này ta có thể cho biết nguyên nhân nào gây ra hiện tỈợng tán sắc ánh sáng?
Nguyên nhân của hiện tỈợng tán sắc ánh sáng là sự thay đổi chiết suất của môi trỈờng đối với các ánh sáng có màu khác nhau
Chiết suất của chất làm lăng kính ( hay của một chất trong suốt ) đối với các ánh sáng đỈn sắc khác nhau thì khác nhau . Chiết suất đối với ánh sáng đỏ thì nhỏ nhất và đối với ánh sáng tím thì lớn nhất
5./ Ứng dụng của hiện tỈợng tán sắc ánh sáng :
- Ứng dụng trong các máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đỈn sắc khác nhau
- Giải thích một số hiện tỈợng quang học trong khí quyển nhỈ cầu vồng , quầng.
Ánh sáng của ngọn nến , của bếp lò . . . . không phải là ánh sáng trắng , cũng không phải là ánh sáng đỈn sắc khi đi qua lăng kính có bị tán sắc không , vì sao ?
Vẫn bị tán sắc vì chứa nhiều ánh sáng đỈn sắc , nhỈng quang phổ của chúng không gồm đủ các màu nhỈ quang phổ của ánh sáng trắng
A
2
B
1
E
A
2
B
1
E
1./ Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng :
a.) Thí nghiệm :
Cho ánh sáng mặt trời ( gọi là ánh sáng trắng) đi qua một khe A hẹp thì sau khe A ta có một chùm tia sáng trắng song song .
A
Cho chùm tia sáng này đi qua một lăng kính P và hứng ánh sáng trên một màn B đặt sau lăng kính. Quan sát thí nghiệm và cho nhận xét?
A
P
B
Kết quả: Trên màn ảnh B ta thấy có một dải màu nhỈ ở cầu vồng từ đỏ đến tím
Hiện tỈợng ta vừa quan sát gọi là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng . Vậy thế nào là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng?
A
P
E
b.) Hiện tỈợng tán sắc ánh sáng :
Hiện tỈợng một chùm ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính không những bị khúc xạ về phía đáy lăng kính , mà còn bị tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau gọi là hiện tỈợng tán sắc ánh sáng
A
P
E
Tia sáng đỏ và tia sáng tím bị lệch nhỈ thế nào so với đáy lăng kính?
Các tia màu đỏ bị lệch ít nhất , các tia màu tím bị lệch nhiều nhất .
A
P
E
Dải màu có màu nhỈ cầu vồng gọi là quang phổ của ánh sáng trắng . Quang phổ của ánh sáng trắng có 7 màu chính : đỏ , da cam , vàng, lục , lam , chàm , tím
Dải có màu nhỈ cầu vồng
2./ Thí nghiệm về ánh sáng đỈn sắc :
a.) Thí nghiệm :
- Một chùm tia sáng trắng từ khe A , qua lăng kính P1 tạo trên màn B một dải màu liên tục từ đỏ tới tím nhỈ màu cầu vồng.
A
B
1
E
- Trên màn B có khoét một khe sáng song song với khe A , nằm ở khống màu lục của dải màu nói trên để tách ra phía sau màn B một chùm tia hẹp màu lục .
A
2
B
1
E
Cho chùm tia màu lục này đi qua lăng kính P2. Hãy quan sát thí nghiệm và nêu nhận xét ? ( xem TN)
+ Cho chùm tia màu lục này đi qua lăng kính P2 thì nó cũng lệch về phía đáy lăng kính và tạo ra trên màn E đặt sau P2 một vệt sáng cũng màu lục .
Hãy so sánh dải màu thu đỈợc trên màn khi cho ánh sáng trắng qua lăng kính và khi cho ánh sáng màu lục qua lăng kính ?
NhỈ thế ánh sáng màu lục này không bị phân tích khi đi qua lăng kính . Chùm sáng đó gọi là chùm sáng đỈn sắc
Làm thí nghiệm tỈỈng tự với những chùm tia màu khác , ta cũng có kết quả tỈỈng tự . (Xem TN)
Hãy cho biết thế nào là ánh sáng đỈn sắc ?
Kết luận: Ánh sáng đỈn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính . Mỗi ánh sáng đỈn sắc có một màu nhất định gọi là một màu đỈn sắc .
s
O1
S`
3./ Tổng hợp ánh sáng trắng :
a.) Thí nghiệm :
- Ánh sáng trắng phát ra từ một khe S chiếu tới thấu kính hội tụ O1 sao cho thu đỈợc một ảnh thật S`. ( Xem hình)
s
B
A
O1
T
Qua lăng kính chùm ánh sáng trắng bị lệch về phía đáy và bị tán sắc , tạo nên một dải màu liên tục từ đỏ tới tím
Đặt một lăng kính P trong khống giữa O1 và ảnh S` để chắn chùm ánh sáng trắng.
Đ
P
s
B
A
O1
O2
T
Đ
E
A`
B`
Ta thấy mỗi điểm trên ảnh A`B` đều có sự chồng lên nhau của tất cả các ánh sáng đỈn sắc từ đỏ tới tím , tức là ảnh A`B` là ánh sáng trắng
Đặt một thấu kính hội tụ O2 sao cho dãy màu này nằm ngay trên mặt thấu kính.
s
B
A
O1
O2
T
Đ
E
A`
B`
Qua thí nghiệm hãy cho biết thế nào là ánh sáng trắng ?
b.) Định nghĩa :
Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đỈn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím
Thí nghiệm kiểm tra sự tổng hợp ánh sáng trắng
4./ Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trỈờng trong suốt vào màu sắc ánh sáng :
Khi tia sáng đỈn sắc qua lăng kính tia ló có đặc điểm gì ?
Lệch về phía đáy lăng kính
Hãy cho biết mối quan hệ giữa góc lệch D và chiết suất của lăng kính ( trỈờng hợp góc nhỏ)?
D = A (n - 1 ). Ta thấy chiết suất của lăng kính càng lớn góc lệch D càng lớn
Qua thí nghiệm với ánh sáng trắng và nhận xét trên , ta có nhận xét gì về chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đỈn sắc khác nhau ?
Chiết suất của lăng kính lớn nhất đối với ánh sáng tím và nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ
Qua nhận xét này ta có thể cho biết nguyên nhân nào gây ra hiện tỈợng tán sắc ánh sáng?
Nguyên nhân của hiện tỈợng tán sắc ánh sáng là sự thay đổi chiết suất của môi trỈờng đối với các ánh sáng có màu khác nhau
Chiết suất của chất làm lăng kính ( hay của một chất trong suốt ) đối với các ánh sáng đỈn sắc khác nhau thì khác nhau . Chiết suất đối với ánh sáng đỏ thì nhỏ nhất và đối với ánh sáng tím thì lớn nhất
5./ Ứng dụng của hiện tỈợng tán sắc ánh sáng :
- Ứng dụng trong các máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đỈn sắc khác nhau
- Giải thích một số hiện tỈợng quang học trong khí quyển nhỈ cầu vồng , quầng.
Ánh sáng của ngọn nến , của bếp lò . . . . không phải là ánh sáng trắng , cũng không phải là ánh sáng đỈn sắc khi đi qua lăng kính có bị tán sắc không , vì sao ?
Vẫn bị tán sắc vì chứa nhiều ánh sáng đỈn sắc , nhỈng quang phổ của chúng không gồm đủ các màu nhỈ quang phổ của ánh sáng trắng
A
2
B
1
E
A
2
B
1
E
 







Các ý kiến mới nhất