Phân tích một chùm sáng trắng bằng lăng kính

Giải VBT Lí 9 Bài 53: Sự phân tích ánh sáng

Lí thuyết trang 147-148-149 VBT Vật lí 9

I - PHÂN TÍCH MỘT CHÙM SÁNG TRẮNG BẰNG LĂNG KÍNH

1. Thí nghiệm 1

+ Lăng kính là một khối chất trong suốt có dạng như ở hình 53.1. Các đường gờ AA’, BB’, CC, gọi là các cạnh của lăng kính.

+ Cách bố trí dụng cụ: Các cạnh của lăng kính phải song song với khe sáng.

C1. Màu sắc của dải nhiều màu nói ở trong thí nghiệm 1 là dải màu có nhiều màu sắc nằm sát nhau. Ở bờ này là màu đỏ, rồi đến màu da cam, vàng... Ở bờ kia là màu tím.

2. Thí nghiệm 2

C2. a) Chắn trước khe sáng bằng một tấm lọc màu đỏ.

Dự đoán: có vạch đỏ.

Kết quả quan sát thí nghiệm: ta thấy có vạch màu đỏ

+ Chắn trước khe sáng bằng một tấm lọc màu xanh lam.

Dự đoán: có vạch màu xanh lam.

Kết quả quan sát thí nghiệm: ta thấy có vạch màu xanh lam

Vị trí các vạch đỏ và lam không cùng nằm một chỗ.

b) Chắn trước khe sáng bằng một tấm lọc nửa đỏ, nửa lam.

Dự đoán: có cả hai vạch màu đỏ, lam.

Kết quả quan sát thí nghiệm: ta thấy đồng thời cả hai vạch đỏ và xanh nằm lệch nhau.

C3. Nhận định về sự đúng, sai của hai ý kiến:

- Bản thân lăng kính là một khối chất trong suốt không màu, nên nó không thể đóng vai trò như tấm lọc màu được.

- Nếu lăng kính có tác dụng nhuộm màu cho chùm tia sáng thì tại sao chỗ này chỉ nhuộm màu xanh, chỗ kia chỉ nhuộm màu đỏ? Trong khi đó các vùng mà các tia sáng đi qua trong lăng kính có tính chất hoàn toàn như nhau.

Như vậy chỉ có ý kiến thứ hai là đúng.

3. Kết luận

Khi chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính thi ta sẽ thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau nằm sát cạnh nhau, tạo thành một dải màu như cầu vồng. Màu của dải này biến thiên liên tục từ đỏ đến tìm. Lăng kính có tác dụng tách riêng các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.

II - PHÂN TÍCH MỘT CHÙM SÁNG TRẮNG BẰNG SỰ PHẢN XẠ TRÊN ĐĨA CD

1. Thí nghiệm 3

Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào mặt ghi của 1 đĩa CD, rồi quan sát ánh sáng phản xạ.

C5. Mô tả hiện tượng quan sát được:

Ta thấy nhìn theo phương này có ánh sáng màu này, theo phương khác có ánh sáng màu khác.

C6. + Ánh sáng chiếu đến đĩa CD là ánh sáng trắng.

+ Ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có các màu: là những dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Tùy theo phương nhìn, ta có thể thấy ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có màu này hay màu kia.

+ Thí nghiệm 3 cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng vì: Trước khi đến đĩa CD, chùm sáng là chùm sáng trắng. Sau khi phản xạ trên đĩa CD, ta thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau truyền theo các phương khác nhau.

2. Kết luận

Có thể phân tích một chùm sáng trắng thành những chùm sáng màu bằng cách cho nó phản xạ trên mặt ghi của một đĩa CD.

III - KẾT LUẬN CHUNG

Có thể có nhiều cách phân tích một chùm sáng trắng thành những chùm sáng màu khác nhau.

Trong chùm sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau.

IV - VẬN DỤNG

C7. Ta không thể coi cách dùng các tấm lọc màu như một cách phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu được do nó không thể phân tích hết toàn bộ màu sắc có trong nguồn sáng trắng. Đồng thời tấm lọc màu đã hấp thụ tất cả các màu khác của chùm ánh sáng trắng khi đi qua nó.

C8*. Mô tả hiện tượng quan sát được: khi nhìn vào phần gương ở trong nước ta sẽ không thấy vạch đen mà thấy một dải nhiều màu sắc như màu cầu vồng.

Giải thích hiện tượng: Do phần nước nằm giữa mặt gương và mặt nước tạo thành một lăng kính bằng nước. Xét một dải sáng trắng hẹp phát ra từ mép vạch đen trên trán, chiếu đến mặt nước. Dải sáng này khúc xạ vào nước, phản xạ trên gương, trở lại mặt nước, lại khúc xạ ra ngoài không khí và đi vào mắt người quan sát. Dải sáng này coi như đi qua lăng kính nước, nên nó bị phân tích ra thành nhiều dải sáng màu sắc như cầu vồng.

C9. + Cầu vồng xuất hiện chính là một hiện tượng thực tế về sự phân tích ánh sáng trắng.

+ Vào mùa rét, nếu ta hà hơi vào một tấm cửa kính, rồi quan sát ánh sáng qua chỗ đó, ta thấy một quầng màu như cầu vồng.

+ Tại chân các thác nước, khi có ánh sáng Mặt Trời chiếu vào ta thấy có dải màu cầu vồng do sự phân tích ánh sáng trắng của các đám hạt nước nhỏ được tạo thành do sự chạm của nước chảy xuống với các chỏm đá. 

Xem thêm lời giải vở bài tập Vật lí lớp 9 hay, chi tiết khác:

Câu 53-54.1 trang 149 VBT Vật Lí 9: Sự phân tích ánh sáng được quan sát trong thí nghiệm...

Câu 53-54.4 trang 149 VBT Vật Lí 9: Tùy theo phương nhìn ta có thể thấy đủ màu biến...

Câu 53a trang 149 VBT Vật Lí 9: Nhìn một đèn ống qua một cốc thủy tinh đựng nước trong cầm nghiêng...

Câu 53b trang 149 VBT Vật Lí 9: Dùng một đĩa CD để phân tích ánh sáng do một bóng đèn đỏ phát ra...