Trong bài viết này, các em hãy cùng TheTips tìm hiểu một nội dung Vật Lý 12 vô cùng thú vị là tán sắc ánh sáng. Ở nội dung này, các em sẽ học phần lý thuyết với các thí nghiệm, hiện tượng, công thức và ứng dụng xoay quanh chủ đề này.
Các thí nghiệm của Newton về ánh sáng
Những thí nghiệm quan trọng về ánh sáng của nhà Vật Lý học Newton các em cần ghi nhớ bao gồm:
Thí nghiệm của Newton về tán sắc ánh sáng
Thí nghiệm được thực hiện như hình vẽ mô tả:
Kết quả thu được:
- Vệt sáng F’ trên màn M bị chuyển dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời trải dài thành một dải nhiều màu, lần lượt là đỏ, cam. vàng, lục, lam, chàm, tím theo thứ tự từ trên xuống dưới. Đây được gọi là quang phổ của ánh sáng mặt trời.
- Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
Kết luận: Hiện tượng trên chính là tán sắc ánh sáng gây ra bởi lăng kính P.
Thí nghiệm của Newton về ánh sáng đơn sắc
Thí nghiệm được thực hiện như hình vẽ mô tả:
Kết quả thu được:
- Trên màn M, rạch một khe hẹp F’ song song với F và xê dịch màn M để đặt F’ vào đúng chỗ một màu như hình trên.
- Cho chùm sáng một màu thu được sau màn M khúc xạ qua một lăng kính P’ giống với lăng kính P và hứng chùm tia ló trên một màn M’, thấy vệt sáng trên màn M’, tuy vẫn dịch chuyển về phía đáy của P’, nhưng vẫn giữ nguyên màu.
Kết luận: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
Qua các thí nghiệm mà thực hiện, các em cần ghi nhớ những thông tin:
- Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ, đến màu tím.
- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
Các công thức thường gặp về tán sắc ánh sáng
Từ các kết luận của các thí nghiệm, chúng ta có các công thức thường gặp về tán sắc ánh sáng mà các em cần ghi nhớ để làm bài tập Vật Lý.
| Tên | Công thức |
| Tổng quát | sini1 = n.sinr1 sini2 = n.sinr2 A = r1+r2 |
| Tính góc lệch | Góc lệch là góc tạo bởi tia tới và tia ló. Với mỗi mặt phẳng khúc xạ: D = |i – r| Với lăng kính: • D = (i1 + i2) – (r1 + r2) • D= i1 + i2 – A |
| Góc lệch cực tiểu | D nhỏ nhất khi i1 = i2 = i và r1 = r2 = A/2 → D min = 2i – A |
| Các góc nhỏ | Các góc nhỏ: i1 = n.r1; i2 = n.r2; D = (n – 1).A Góc lệch khi đó: D = (n – 1).A |
| Phản xạ toàn phần | Điều kiện: n1 > n2; i > igiới hạn với sinigiới hạn = n2/n1 |
Ứng dụng của tán sắc ánh sáng
Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong một số hoạt động từ đời sống đến sản xuất.
- Giải thích hiện tượng quang học trong bầu khí quyển như cầu vồng.
- Sản xuất ra máy quang phổ lăng kính để phân tích chùm ánh sáng đa sắc.
Nguồn: Tán Sắc Ánh Sáng – Marathon Education
Tham khảo một số khóa học hiệu quả
