Bài giảng bài tán sắc ánh sáng vật lý 12 (5)

Vì sao xuất hiện cầu vồng ở trên thác nước?



TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng:
* Sơ

đồ:

* Kết luận:
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng ánh sáng bị tách ra thành chùm
sáng nhiều màu sắc khác nhau.
Dải sáng nhiều màu gọi là quang phổ của ánh sáng.
Quang phổ của ánh sáng trắng có màu như cầu vồng, gồm 7 màu cơ bản:
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.



Quang phổ của ánh sáng trắng


II. Ấnh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc
1. Thí nghiệm Newton về áng sáng đơn sắc:
a. Thí nghiệm

b. Kết luận:

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua
lăng kính.

Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu
đơn sắc.


Đường đi của các tia sáng có màu đỏ và tím qua
lăng kính


2. Tổng hợp ánh sáng đơn sắc thành ánh sáng trắng
a Thí nghiệm

b Kết luận:

Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc
khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.


III. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Góc lệch tia sáng tia sáng (đơn sắc) phụ thuộc vào chiết suất
môi trường với tia sáng.
- Ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác
nhau, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
- Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn
sắc khác nhau thì khác nhau. Chiết suất đối với ánh sáng đỏ là
nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất.
Tính chất này đúng cho mọi chất trong suốt.
- Vì vậy góc lệch của ánh sáng đơn sắc qua môi trường trong suốt
là khác nhau, tạo ra tán sắc ánh sáng.

V. Ứng dụng
- Dùng trong các máy quang phổ.
- Giải thích một số hiện tượng như cầu vồng, quầng .... là do ánh
sáng bị tán sắc khi chiếu vào các giọt nước, tinh thể băng ...
trong không khí.


Quầng xung quanh mặt
trăng

Cầu vồng trên bầu
trời


Mặt
trời

Hạt
mưa

Có khi nào cầu vồng xuất hiện
ở hướng nam hoặc hướng bắc
không?


1. Vì sao mắt nhìn thấy các vật có màu sắc xanh, đỏ, tím, vàng
....?
Vì ánh sáng từ vật đó đến mắt là ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím ..
2. Ta nói ánh sáng có màu trắng được không? Vì sao?
Không, vì màu trắng không phải là một màu của ánh

sáng mà là tập hợp của vô số màu liên tục từ đỏ đến tím.
3. Có vật nào màu đen không? Vì sao vật có màu đen?
Không có màu đen, khi không có ánh sáng từ vật chiếu tới
mắt thì vật sẽ đen và mắt ta không nhìn thấy vật, gọi là đen
4. Vì sao mặt trời màu đỏ, bầu trời lại có màu xanh ?
Ánh sáng trắng qua không khí sẽ bị tán sắc. Màu đỏ
khuếch tán ít, chiếu thẳng đến mặt đất nên ta thấy mặt trời
có màu đỏ. Màu lam bị khuếch tán trong không khí nhiều
do đó mắt ta thấy bầu trời có màu xanh.