Dải màu sau khi được tán sắc thì gọi là quang phổ, quang phổ của ánh sáng trắng bao gồm 7 màu sắc chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.1.2. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Newton+ Dụng cụ, phương tiện làm thí nghiệm bao gồm một nguồn ánh sáng trắng, màn có khe hở F và màn M cũng có khe hở F’, cùng 2 lăng kính ký hiệu là P và P’, cuối cùng là màn M’.+ Mô tả: Thí nghiệm được bố trí như hình bên trên:Đặt vào vị trí giữa lăng kính P với màn M’ một màn M có khe hở F’ và lăng kính P’: Màn F -> lăng kính P -> màn M -> lăng kính P’ -> Màn M’Di chuyển khe hở F’ sao cho chỉ có một ánh sáng đơn sắc qua được khe hở F’ và đi qua lăng kính P’, ví dụ: màu cam.Trên màn quan sát M’ sẽ chỉ có thể quan sát được một vệt sáng đơn sắc duy nhất màu cam.+ Kết luận:Ánh sáng đơn sắc là một loại ánh sáng có một màu duy nhất và không xảy ra hiện tượng tán sắc sau khi đi qua lăng kính.Màu của ánh sáng đơn sắc khi quan sát được gọi là màu đơn sắc.* Kết luận chung cho cả 2 TN trên:+ Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng lăng kính phân tích (tách) một chùm ánh sáng ban đầu phức tạp (ánh sáng trắng) thành những chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau.+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng chỉ bị lệch vị trí sang phía đáy của lăng kính mà không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi màu của ánh sáng đơn sắc được gọi là màu đơn sắc (chỉ nó mới có màu đó), mỗi ánh sáng đơn sắc cũng có một giá trị tần số tương ứng xác định.+ Ánh sáng trắng là ánh sáng bị lăng kính phân tích (tách) thành những chùm ánh sáng đơn sắc, Đồng thời những chùm ánh sáng đơn sắc ấy bị lệch sang phía đáy của lăng kính, hoặc có thể coi ánh sáng trắng như một tập hợp chứa vô số các ánh sáng đơn sắc có màu thay đổi dần từ đỏ sang tím.2. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng– Có 2 nguyên nhân tán sắc ánh sáng:+) Do ánh sáng trắng là một tập hợp chứa vô số các ánh sáng đơn sắc.+) Chiết suất của lăng kính mang các giá trị khác nhau đối với tùy từng loại ánh sáng đơn sắc. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với mỗi loại ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.Vì chiết suất của lăng kính khác nhau về giá trị đối với từng loại ánh sáng đơn sắc nên khi các ánh sáng đơn sắc đi qua lăng kính sẽ bị lệch về phía đáy lăng kính với những góc lệch khác nhau. Do vậy chúng không bị chồng chất lên nhau mà tách nhau ra thành một dải màu biến thiên liên tục.Và thực nghiệm rút ra rằng:+) Với ánh sáng màu đỏ, lăng kính có chiết suất nhỏ nhất ⇒ tia có màu đỏ sẽ có góc lệch nhỏ nhất.+) Với ánh sáng màu tím, lăng kính sẽ có chiết suất lớn nhất ⇒ tia có tím sẽ có góc lệch lớn nhất.+) Chiết suất của môi trường đối với từng loại ánh sáng tăng dần từ đỏ sang tím cụ thể là nd < nc < nv < nlu < nla < nch < nt+) Bước sóng của ánh sáng lại biến thiên giảm dần từ đỏ sang tím cụ thể là λd > λc > λv > λlu > λla > λch > λt– Để được xảy ra tán sắc một chùm sáng phức tạp ban đầu thì cần có 2 điều kiện đó là:+) Giữa 2 môi trường là mặt phân cắt có chiết suất khác nhau.+) Tia sáng ban đầu phải đi qua mặt phân cách đó với điều kiện là góc tới nhỏ hơn 90 độ.3. Ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sángHiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng vào một số các hoạt động từ sinh hoạt thường ngày đến quá trình sản xuất.Kiến thức giải thích hiện tượng quang học trong khí quyển như hiện tượng xuất hiện cầu vồng sau mưa.Sản xuất ra được máy quang phổ lăng kính Nhằm phân tách những chùm sáng đa sắc.4. Các công thức tán sắc ánh sáng- Lăng kính là một dụng cụ trong ѕuốt có tính chất quang học bao gồm 5 mặt phẳng trơn nghiêng ở góc. Lăng kính có công dụng giúp bẻ tia ѕáng đi 2 lần, làm cho tia tới có góc lệch ѕo ᴠới tia ló.- Từ các kết luận rút ra từ các thí nghiệm, chúng ta có thể đưa ra các công thức thường gặp về hiện tượng tán sắc ánh sáng mà các bạn sỹ tử cần đặc biệt ghi nhớ Để được giải các Part tập môn Vật Lý phần này.TênCông thứcTổng quátSin i1 = n. Sin r1Sin i2 = n. Sin r2A = r1 + r2Tính góc lệchGóc lệch được định nghĩa là góc tạo bởi tia tới và tia ló.Có mặt phẳng khúc xạ: D = |i - r|Với lăng kính:D = (i1 + i2) - (r1 + r2)D = i1 + i2 - AGóc lệch cực tiểuD min khi i1 = i2 = i và r1 = r2 = A/2 -> D nhỏ nhất = 2i - ACác góc nhỏCác góc nhỏ:i1 = n.r1i2 = n.r2D = (n - 1).AGóc lệch tính là: D = (n - 1).APhản xạ toàn phầnVới điều kiện:n1 > n2i > i giới hạn với sin i giới hạn = n2/n1Ví dụ: Một lăng kính làm bằng thủy tinh có góc chiết quang là A = 5°, biết rằng chiết suất đối với ánh sáng màu đỏ là nđ = 1,643 và chiết suất đối với ánh sáng màu ánh sáng tím là nt = 1,685. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp vào trên một mặt bên của lăng kính đó với góc tới i nhỏ. Tính giá trị góc giữa tia màu đỏ và tia màu tím sau khi ló ra ngoài lăng kính.Lời giải:Từ các công thức lăng kính:- sin i1 = n . Sin r1- sin i2 = n . Sin r2- A = r1 + r2- D = i1 + i2 - AKhi góc tới i và góc chiết quang A được coi là nhỏ, ta có:- i1 = n . R1- i2 = n . R2- A = r1 + r2=> D = i1 + i2 - A = A (n - 1)Góc lệch của tia đỏ khi ra khỏi lăng kính là: Dđ = (nđ - 1) . A = (1,643 - 1) . 5O = 3,215o
