Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn sắc màu đỏ và màu tím tới mặt nước với góc tới thì xảy ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ. Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc xạ màu tím và tia khúc xạ màu đỏ là . Chiết suất của nước đối với tia sáng màu tím là:
A. 1,312
B. 1,343
C. 1,327
D. 1,333
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Một lăng kính có góc chiết quang , chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ = 1,64 và đối với tia tím là = 1,68. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới rất nhỏ. Góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia tím ra khỏi lăng kính là:
Góc chiết quang của lăng kính bằng . Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang của lăng kính và cách mặt này 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là và đối với tia tím là . Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:
Chiết suất của nước đối với tia vàng là . Chiếu một chùm sáng trắng từ nước ra không khí dưới góc tới i sao cho thì chùm sáng ló ra không khí là:
Một tia sáng đơn sắc truyền từ bên trong một chất lỏng (trong suốt, đồng tính) ra ngoài không khí với góc tới (biết ), thì kết quả cho thấy tia sáng truyền là là mặt thoáng của chất lỏng. Biết chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là 1,5. Coi chiết suất của không khí bằng 1, giá trị của gần nhất với giá trị nào dưới đây?
Chiếu một tia sáng Mặt trời tới mặt bên một lăng kính có góc chiết quang nhỏ dưới góc tới nhỏ. Khi đi qua lăng kính, tia sáng màu vàng có góc lệch . Tia ló màu lam hợp với tia ló màu vàng góc , chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu vàng là . Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng lam là
Góc chiết quang của lăng kính bằng . Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang của lăng kính và cách mặt này 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là = 1,5 và đối với tia tím là = 1,56. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:
Chiếu một chùm ánh sáng hẹp song song đi từ không khí vào một bể dưới góc tới , chiều sâu của bể nước là . Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và 1,33. Độ rộng của dải màu hiện trên đáy bể tính gần đúng là:
Một bức xạ đơn sắc có tần số khi truyền trong nước có bước sóng thì chiết suất của nước đối với bức xạ trên là
Một tấm nhựa trong suốt hai mặt bên song song với nhau và có bề dày 10cm. Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp tới mặt trên của tấm này với góc tới . Chiết suất của chất làm tấm nhựa đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là và . Bề rộng dải quang phổ liên tục khi chùm sáng ló ra khỏi tấm nhựa là
Một bể nước sau 1,2m. Một chùm ánh sáng mặt trời chiếu vào mặt nước dưới góc tới i sao cho . Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 1,331 và đối với ánh sáng tím là 1,343. Bề rộng của dải quang phổ dưới đáy bể là:
Bước sóng của ánh sáng màu cam trong không khí là , chiết suất tuyệt đối của thuỷ tinh với ánh sáng cam là . Trong thuỷ tinh, sóng này có bước sóng là:
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu – tơn
Kết quả thí nghiệm: Ánh sáng mặt trời khi đi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy của lăng kính do khúc xạ, mà còn bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ. Quan sát kĩ dải màu ta phân biệt được bảy màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
- Ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển dần sang màu kia một cách liên tục.
- Dải sáng màu này gọi là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời, hay quang phổ của Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
=> Hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng (gây ra bởi lăng kính P).
2. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu – tơn
Niu - ton tách lấy một chùm sáng màu vàng trong dải màu, rồi cho nó khúc xạ qua lăng kính thứ hai.
- Kết quả thí nghiệm: chùm sáng chỉ bị lệch về phía đáy (do khúc xạ) mà không bị đổi màu.
- Hệ quả: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.
3. Giải thích hiện tượng tán sắc:
- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
- Ánh sáng đa sắc (ánh sáng phức tạp) là hỗn hợp của hai hay nhiều ánh sáng đơn sắc trở lên, và bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng đa sắc (hay còn gọi là ánh sáng phức tạp).
Ví dụ:
+ Ánh sáng Mặt Trời
+ Ánh sáng bóng đèn
- Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau là khác nhau:
nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
=> Vì góc lệch của một tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên các chùm tia sáng có màu sắc khác nhau trong chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch những góc khác nhau, dẫn đến khi nó ra khỏi lăng kính chúng không trùng nhau nữa, do đó chùm sáng ló bị xòe rộng thành nhiều chùm đơn sắc.
Chú ý: Chiết suất của mọi môi trường trong suốt (rắn, lỏng, khí) phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng truyền qua nó.
4. Ứng dụng
- Giải thích hiện tượng cầu vồng: Sau cơn mưa hay ở những nơi có nhiều hơi nước như thác nước,… thường xuất hiện cầu vồng là do sau cơn mưa trong không khí có rất nhiều các hạt nước li ti đóng vai trò là lăng kính, khi đó ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) sẽ bị tán sắc qua các lăng kính nước thành dải màu cầu vồng.
- Ứng dụng trong máy quang phổ:
Máy phân tích một chùm sáng thành các chùm sáng đơn sắc cấu tạo lên nó.