Bài 5. Tán sắc ánh sáng qua lăng kính. Màu sắc của vật
Trang bìa
Trang bìa
Ảnh
BÀI 5. TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUA LĂNG KÍNH. MÀU SẮC CỦA VẬT
Mở đầu
Câu hỏi
Một người mặc một chiếc áo màu đỏ đứng trên sân khấu. Dưới ánh sáng của đèn sân khấu luôn thay đổi màu, có phải lúc nào khán giả cũng nhìn thấy áo người này màu đỏ không?
Ảnh
Khi đèn sân khấu thay đổi màu, không phải lúc nào khán giả cũng nhìn thấy áo người này màu đỏ.
1.Tán sắc ánh sáng trắng qua lăng kính
1.1.Lý thuyết
Lý thuyết:
Tán sắc ánh sáng là hiện tượng lăng kính phân tích một chùm ánh sáng trắng thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau. Dải màu sau khi tán sắc sẽ gọi là quang phổ, quang phổ ánh sáng trắng gồm 7 màu chính đó là: đỏ-cam-vàng-lục-lam-chàm-tím. Thực tế ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc là chúng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Chiết suất của các chất trong suốt biến theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím. Do đó tán sắc ánh sáng chính là sự phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc.
1.2.Thảo luận
Tiến hành thí nghiệm (Hình 5.2) và cho biết chùm sáng đi vào lăng kính và đi ra khỏi lăng kính có điểm gì khác nhau?
Ảnh
Trước khi vào lăng kính, chùm sáng có màu trắng. Sau khi đi ra khỏi lăng kính, chùm sáng thu được có dải màu từ đỏ tới tím.
1.3.Các màu chính
Hãy kể ra các màu chính trong quang phổ của ánh sáng trắng.
Các màu chính trong quang phổ của ánh sáng trắng: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Ảnh
1.4.Câu hỏi
a) Sự sắp xếp các màu trong quang phổ của Mặt Trời (Hình 5.3) và quang phổ của ánh sáng trắng qua lăng kính (Hình 5.2) có điểm gì giống nhau? b) Vì sao ta có thể kết luận ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng?
Ảnh
Ảnh
Ảnh
a) Hai quang phổ đều có dải ánh sáng đơn sắc từ đỏ tới tím (màu cầu vồng). b) Vì khi chiếu ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ánh sáng mặt trời bị phân tích thành một dải màu đơn sắc như cầu vồng giống như ánh sáng trắng bị phân tích qua lăng kính.
2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính
2.1.Tác dụng tán sắc ánh sáng trắng
Chùm ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính sẽ bị phân tích thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau do chiết suất của chất làm lăng kính đối với mỗi ánh sáng khác nhau là khác nhau. Đó là sự tán sắc ánh sáng. -Trong phần này chúng ta chỉ xét ánh sáng đơn sắc.
2.2.Đường truyền của tia sáng qua lăng kính
Gọi n là chiết suất tỉ đối của lăng kính với môi trường chứa nó:
n = LATEX((n (lăng kính)) / ( n (môi trường)))
- Chiều lệch của tia sáng: + n > 1: Lệch về phía đáy lăng kính + n < 1: Lệch về phía đỉnh lăng kính (Trường hợp này ít gặp)
2.3.Thảo luận
Quan sát sơ đồ đường đi của tia sáng trong Hình 5.5 và giải thích vì sao:
Ảnh
a. Tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến N1 N’1 hơn so với tia tới SI. b. Tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến N2N’2 hơn so với tia tới IJ.
Ảnh
Trả lời: a. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI vì ánh sáng truyền từ môi trường kém chiết quang sang môi trường chiết quang hơn (n21 > 1). b. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ vì ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang (n21 < 1).
2.4.Thảo luận nhóm
Nêu nhận xét về phương của tia ló JR sau khi đi qua lăng kính so với tia tới SI.
Cả lớp chia làm 4 nhóm cùng viết ra giấy đáp án trong vòng 5phút về câu hỏi sau:
Phương của tia ló JR sau khi đi qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính
Ảnh
3.Màu sắc của vật
3.1.Lý thuyết
Mọi vật trong tự nhiên đều không có màu. Đỏ, cam, vàng, lục, làm, chàm, tím… chỉ là những cái tên con người đặt ra để phân biệt cảm nhận của chính mình về sự tương tác của ánh sáng với vật chất. Sở dĩ các vật có màu sắc khác nhau vì chúng có khả năng tạn xạ lọc lựa các ánh sáng màu chiếu tới chúng. Dưới ánh sáng trắng, vật có màu nào thì có ánh sáng màu đó truyền vào mắt ta (trừ vật màu đen). Ta gọi đó là màu của vật. Khi nhìn thấy vật màu nào thì có ánh sáng màu đó từ vật đến mắt ta. Vật màu trắng thì có ánh sáng của mọi màu đến mắt ta. Vật màu đen thì không có ánh sáng màu nào đến mắt ta. Ta thấy được vật màu đen vì có ánh sáng từ các vật bên cạnh đến mắt ta.
Lý thuyết:
3.2.Luyện tập 1
Một quả bóng có màu vàng dưới ánh sáng mặt trời. Đặt quả bóng này trong phòng tối, sau đó lần lượt chiếu ánh sáng đỏ, lục vào quả bóng thì ta sẽ thấy nó có màu gì?
Khi chiếu ánh sáng đỏ, lục vào quả bóng màu vàng ta sẽ thấy quả bóng có màu gần như đen vì quả bóng hấp thụ hầu hết ánh sáng màu không phải là màu vàng.
Trả lời:
Ảnh
3.3.Luyện tập 2
Vì sao lá cây thường có màu lục dưới ánh sáng mặt trời?
Ánh sáng mặt trời là chùm ánh sáng trắng, khi chiếu ánh sáng mặt trời vào lá cây, thường thì lá cây sẽ hấp thụ hầu hết ánh sáng màu khác và phản xạ mạnh ánh sáng màu lục nên lá cây thường có màu lục dưới ánh sáng mặt trời.
Ảnh
4.Tìm hiểu thực tế
Câu hỏi thực tế
Nêu một số tác dụng của tán sắc ánh sáng trong đời sống :
- Máy quét tia X
Ảnh
- Quang phổ
Ảnh
- Kính hậu ô tô
Ảnh
Ảnh
- Giải thích màu sắc bầu trời
Dặn dò
Dặn dò
Ảnh
Dặn dò:
Các em về nhớ đọc bài cũ và chuẩn bị bài mới nhé!
Cảm ơn
Ảnh