Thí nghiệm tán sắc ánh sáng

Trong thực tế chắc rằng các em đã chạm chán qua hiện tượng tán dung nhan ánh sáng, ví dụ nổi bật là bảy sắc ước vồng mà chúng ta hay gặp gỡ sau cơn mưa rào nhẹ, đây là hiện tượng ánh sáng Mặt Trời bị tán sắc trong các hạt mưa sinh ra.

Bạn đang xem: Thí nghiệm tán sắc ánh sáng


Vậy hiện tượng tán sắc ánh nắng là gì? phân tích và lý giải hiện tượng tán sắc ánh sáng như vậy nào? trong cuộc sống hiện tượng tán sắc đẹp có áp dụng gì? bọn họ cùng khám phá qua bài viết dưới đây.

I. Thí nghiệm về sự tán sắc tia nắng của Niu-tơn (1672)

• Thực hiện nay thí nghiệm như hình:

*
• Kết quả:

- Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải nhiều năm thành một dải màu sắc sặc sỡ gồm bảy màu, từ bên trên xuống dưới là: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím (bảy màu sắc của cầu vồng).

- Dải color quan giáp được này call là quang phổ của tia nắng Mặt Trời tuyệt quang phổ của phương diện Trời.

- Ánh sáng phương diện Trời là tia nắng trắng.

- Hiện tượng bên trên gọi là sự tán sắc ánh sáng gây nên bởi lăng kính P.

II. Thể nghiệm với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn

• Niu-tơn rạch bên trên màn M ở thí nghiệm bên trên một khe bé nhỏ F’ song song cùng với F với xê dịch màn M để đặt F’ vào đúng chỗ một color - màu đá quý V, ví dụ điển hình trên quang quẻ phổ như hình sau:

*
- Cho chùm sáng màu tiến thưởng thu được sau màn M khúc xạ qua một lăng kính P’ giống hệt lăng kính p. Và hứng chùm tia ló trên một màn M’, ông thấy vệt sáng trên màn M’, tuy vẫn bị dịch chuyển về phía lòng của P’, tuy nhiên vẫn giữ nguyên màu vàng.

→ Ánh sáng đối chọi sắc là ánh nắng có một màu nhất định và không bị tán dung nhan khi truyền qua lăng kính.

III. Giải thích hiện tượng tán sắc

- Ánh sáng trắng không hẳn là ánh sáng đơn sắc mà lại là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đối kháng sắc tất cả màu biến thiên thường xuyên từ đỏ đến tím.

- Chiết suất của những chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu sắc đỏ, đến màu tím.

- Sự tán nhan sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức hợp thành những chùm sáng đối chọi sắc.

IV. Ứng dụng của hiện tượng tán sắc

- phân tích và lý giải một số hiện tượng tự nhiên và thoải mái như: Cầu vồng bảy sắc, đó là vì trước lúc tới mắt ta các tia sáng mặt Trời đã trở nên khúc xạ và sự phản xạ qua các giọt nước.

- Ứng dụng trong thứ quang phổ lăng kính nhằm phân tích một chùm sáng đa sắc do các vật phát ra thành các thành phần đối kháng sắc.

V. Bài xích tập về việc tán sắc ánh sáng

* Bài 1 trang 125 SGK đồ Lý 12: Trình bày nghiên cứu của Niu-tơn về sự tán nhan sắc ánh sáng.

° lời giải bài 1 trang 125 SGK vật dụng Lý 12:

¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự việc tán sắc ánh sáng:

- Chiếu một chùm tia nắng trắng (ánh sáng khía cạnh Trời), tuy nhiên song qua khe thon F.

- Đặt một màn M tuy vậy song với khe F. Giữa khe F cùng màn M, để một lăng kính (P), làm sao cho cạnh khúc xạ của (P) tuy vậy song cùng với F.

Xem thêm: Sự Thật Về Ngọc Lên Nước: Cẩm Thạch Lên Nước Như Thế Nào, Vòng Cẩm Thạch Có Lên Nước Không

- Chùm tia sáng sủa ló thoát khỏi lăng kính không đều bị lệch về phía lòng lăng kính, ngoài ra bị bóc ra thành những chùm sáng có color khác nhau.

- trên màn M, ta chiếm được một dải màu trở nên thiên tiếp tục gồm 7 màu sắc chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải sáng màu này gọi là quang đãng phổ của khía cạnh Trời.

* Bài 2 trang 125 SGK đồ Lý 12: Trình bày thử nghiệm với ánh sáng 1-1 sắc của Niu-tơn.

° giải mã bài 2 trang 125 SGK trang bị Lý 12:

¤ Thí nghiệm của Niu-tơn về sự việc tán dung nhan ánh sáng:

- trên màn M của phân tách tán sắc đẹp ánh sáng, Niu-tơn rạch một khe bé F’ song song cùng với khe F, để tách bóc ra một chùm sáng sủa hẹp, chỉ gồm màu vàng.

- mang lại chùm sáng sủa màu quà qua lăng kính (P’) đồng nhất P cùng hướng chùm tia ló bên trên màn M’, vệt sáng sủa trên màn M’ tuy vẫn bị lệch về phía đáy của lăng kính (P’) tuy nhiên vẫn không thay đổi màu vàng.

- làm cho thí nghiệm với những màu khác, tác dụng vẫn như thế. Tức là chùm sáng bao gồm một màu nào đó được tách ra từ quang đãng phổ của mặt Trời, sau thời điểm qua lăng kính P’ chỉ bị lệch mà không xẩy ra đổi màu. Niu-tơn hotline chùm sáng sủa này là chùm sáng solo sắc.

- Vậy ánh sáng đối chọi sắc là tia nắng có một màu nhất định và không biến thành tán sắc đẹp khi qua lăng kính.

* Bài 3 trang 125 SGK trang bị Lý 12: Trong thí điểm với ánh sáng 1-1 sắc của Niu-tơn, giả dụ ta vứt màn M đi rồi gửi hai lăng kính lại gần kề nhau, dẫu vậy vẫn đặt ngược chiều nhau, thì ánh nắng có còn bị tán sắc hay không?

° giải mã bài 3 trang 125 SGK đồ dùng Lý 12:

- Trong thí điểm với ánh sáng đối kháng sắc của Niu-tơn, nếu như ta quăng quật màn M đi rồi gửi hai lăng kính lại cạnh bên nhau, cơ mà vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng không thể bị tán sắc rõ rệt mà lại nó chỉ thể hiện tại phần mép của chùm tia ló (viền đỏ ngơi nghỉ cạnh trên với viền tím làm việc cạnh dưới).

* Bài 4 trang 125 SGK vật Lý 12: Chọn câu đúng. Thí nghiệm với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn nhằm mục tiêu chứng minh:

A. Sự trường tồn của ánh sáng đối chọi sắc

B. Lăng kính ko làm thay đổi màu sắc của ánh nắng qua nó.

C. Tia nắng mặt trời không phải là ánh sáng solo sắc.

D. Tia nắng có bất kể màu gì, lúc qua lăng kính cũng trở thành lệch về phía đấy.

° lời giải bài 4 trang 125 SGK vật dụng Lý 12:

¤ Chọn đáp án: B. Lăng kính ko làm biến hóa màu sắc đẹp của ánh sáng qua nó.

- xem sét với ánh sáng solo sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh: Lăng kính không làm biến hóa màu sắc đẹp của ánh sáng qua nó.

* Bài 5 trang 125 SGK đồ vật Lý 12: Một lăng kính thủy tinh gồm góc phân tách quang A = 5o, được xem là nhỏ, gồm chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh nắng tím thứu tự là nđ = 1,643 và nt = 1,685. Cho một chùm sáng trắng bé rọi vào một trong những mặt mặt của lăng kính, dưới góc cho tới i nhỏ. Tính góc thân tia tím với tia đỏ sau thời điểm ló ra khỏi lăng kính.

° lời giải bài 5 trang 125 SGK thứ Lý 12:

- phương pháp tính lăng kính:

 sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2 ; A = r1 + r2 ; D = i1 + i2 - A

- lúc góc cho tới i cùng góc tách quang A nhỏ (sinr1≈ r1 ; sinr2 ≈ r2) thì ta có:

 i1 = nr1; i2 = nr2 ; A = r1 + r2 ;

 D = i1 + i2 - A = nr1 + nr2 - A = n(r1 + r2) - A = mãng cầu - A = (n-1)A 

- Góc lệch của tia đỏ sau khoản thời gian qua lăng kính:

 D1 = (nđ – 1)A = (1,643 – 1)5 = 3,2150

- Góc lệch của tia tím sau khi qua lăng kính:

 D2 = (nt – 1)A = (1,685 – 1)5 = 3,4250

- Góc thân tia tím với tia tia đỏ sau thời điểm ló ra khỏi lăng kính:

 ΔD = D2 - D1 = 3,4250 - 3,2150 = 0,210 = 12,6" (lưu ý 10 = 60").

* Bài 6 trang 125 SGK đồ gia dụng Lý 12: Một dòng bể sâu 1,2m chứa đầy nước. Một tia sáng phương diện Trời rọi vào phương diện nước bể, dưới góc tới i, bao gồm tani = 4/3. Tính độ nhiều năm của vết sáng chế ở lòng bể. Cho biết: tách suất của nước đối với ánh sáng sủa đỏ và tia nắng tím thứu tự là nđ = 1,328 và nt = 1,343.