Title Vật Lý 12 - CHỦ ĐỀ 22 TÁN SẮC ÁNH SÁNG.docx ✅

CHỦ ĐỀ 22. TÁN SẮC ÁNH SÁNG I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường trong suốt. 2. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng chỉ có một màu nhất định, có bước sóng nhất định và không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc λ = v f truyền trong chân không λ 0 = c f ⇒ 0c v   ⇒ λ = 0 n  * Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng. Trong cùng một môi trường: n đỏ < n < n tím  v đỏ > v > v tím * Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi nên màu sắc không đổi. 3. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Bước sóng của ánh sáng trắng: 0,38μm ≤ λ ≤ 0,76μm. 4. Cầu vồng là kết quả của sự tán sắc ánh sáng mặt trời chiếu qua các giọt nước mưa. Dạng 1: TÁN SẮC QUA LĂNG KÍNH – PHẢN XẠ TOÀN PHẦN - Khi chùm ánh sáng trắng hẹp từ không khí đi vào môi trường có chiết suất n thì: r đỏ > r > r tím - Khi chùm ánh sáng trắng hẹp từ môi trường có chiết suất n ra không khí thì: i gh đỏ > i gh > i gh tím Có 3 trường hợp có thể xảy ra: + Khi i < i gh tím : tất cả các tia đều ló ra ngoài không khí với r đỏ < r < r tím . + Khi i > i gh đỏ : tất cả các tia đều phản xạ toàn phần tại mặt phân cách, chùm tia phản xạ cũng là chùm ánh sáng trắng. + Khi i = i gh lục : tia lục sẽ đi sát mặt phân cách Các tia ló ra ngoài không khí là: đỏ, cam, vàng Các tia phản xạ toàn phần: lam, chàm, tím - Tính bề rộng quang phổ quan sát được trên màn khi A nhỏ: ΔL = l(D t - D d ) = l(n t - n d ) A rad (với L = OA: là khoảng cách từ lăng kính đến màn) Dạng 2: TÁN SẮC QUA THẤU KÍNH – LƯỠNG CHẤT PHẲNG * Công thức tính tiêu cự của thấu kính:  12 111 1n fRR   
⇒ Tính khoảng cách của tiêu điểm tia đỏ và tia tím: F d F t = Δf = f d - f t = 1td t nn n   =  12 11 1dn RR    * Bể nước có chiều sâu h: ⇒ Tính độ dài của dải quang phổ ở dưới đáy bể: DT = IH tanr d - tanr t = htanr d - tanr t * Bản mỏng song song có bề dày e: ⇒ Tính khoảng cách giữa hai tia đỏ và tím ló ra khỏi bản: DH = Dtcosi = IO(tanr d - tanr t ).cosi = e(tanr d - tanr d ).cosi II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Dải sáng bảy màu thu được trong thí nghiệm thứ nhất của Niu-tơn được giải thích là do: A. Lăng kính làm lệch tia sáng về phía đáy nên đã làm thay đổi màu của nó. B. Các tia sáng bị nhiễu loạn khi truyền qua thủy tinh. C. Lăng kính đã tách riêng các chùm sáng có màu khác nhau có sẵn trong ánh sáng Mặt Trời. D. Thủy tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng. Bài 2: Chiếu xiên từ nước ra không khí một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím. Gọi r d , r l , r t lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là: A. r d < r l < r t . B. r t < r d < r l . C. r t < r l < r d . D. r l = r t = r d . Bài 3: Một ánh sáng đơn sắc truyền từ chân không có bước sóng λ 0 vào một môi trường có chiết suất tuyệt đối n (đối với ánh sáng đó) thì bước sóng λ của ánh sáng đơn sắc đó trong môi trường này là A. λ = 0 n  B. λ = nλ 0 C. λ = cλ 0 D. λ = λ 0 Bài 4: Một bức xạ đơn sắc có tần số f khi truyền trong môi trường có bước sóng λ thì chiết suất của môi trường đối với bức xạ trên là A. n = λf B. n =  c f C. n = c f  D. n = cλf Bài 5: Phát biểu nào sau đây về hiện tượng tán sắc ánh sáng là sai? A. Do hiện tượng tán sắc ánh sáng, một chùm tia sáng trắng hẹp khi khúc xạ sẽ tách thành nhiều chùm tia có màu sắc khác nhau. B. Chỉ có thể quan sát được hiện tượng tán sắc ánh sáng bằng cách dùng lăng kính.
C. Hiện tượng tán sắc ánh sáng chứng tỏ ánh sáng trắng bao gồm rất nhiều ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau. D. Nguyên nhân gây ra hiện tượng tán sắc ánh sáng là do chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng có bước sóng khác nhau là khác nhau. Bài 6: Một ánh sáng đơn sắc tần số f truyền trong chân không thì nó có bước sóng bằng A. λ = f c B. λ = c f C. λ = C.f D. λ = 2cf Bài 7: Góc lệch của tia sáng khi truyền qua lăng kính là góc tạo bởi A. tia ló và pháp tuyến. B. hai mặt bên của lăng kính. C. tia tới lăng kính và tia ló ra khỏi lăng kính. D. tia tới và pháp tuyến. Bài 8: Dải quang phổ liên tục thu được trong thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng trắng có được là do A. lăng kính đã tách các màu sẵn có trong ánh sáng trắng thành các thành phần đơn sắc. B. hiện tượng giao thoa của các thành phần đơn sắc khi ra khỏi lăng kính. C. thủy tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng. D. ánh sáng bị nhiễu xạ khi truyền qua lăng kính. Bài 9: Khi quan sát các vật dưới ánh sáng mặt trời, màu sắc của vật mà ta nhìn thấy là do A. vật chỉ hấp thụ những màu đó và phản xạ tới mắt ta. B. cường độ sáng của những màu đó trong ánh sáng mặt trời mạnh hơn những màu khác. C. trong ánh sáng mặt trời chỉ có những màu đó. D. những thành phần đơn sắc mà vật đó không hấp thụ trong ánh sáng mặt trời bị phản xạ trở lại sau đó trộn lẫn với nhau trong võng mạc người quan sát. Bài 10: Chiếu xiên từ không khí vào dầu trong suốt một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, vàng và lam. Gọi r d , r v , r l lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam và tia màu tím. Hệ thức đúng là A. r d < r l < r t B. r l = r t = r d C. r t < r d < r l D. r l < r v < r d Bài 11: Một ánh sáng đơn sắc truyền trong một môi trường với vận tốc v thì chiết suất tuyệt đối của môi trường với ánh sáng đó là A. n = v c B. n = c.v C. n =  c v D. n = 2 c v Bài 12: Thí nghiệm II của Niutơn về sóng ánh sáng chứng minh A. ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng đơn sắc. B. sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc.
C. sự khúc xạ của mọi tia sáng khi qua lăng kính. D. lăng kính không có khả năng nhuộm màu cho ánh sáng. Bài 13: Khi chiếu ánh sáng mặt trời qua lăng kính thì chùm tia ló ra là A. chùm phân kì. B. chùm song song. C. chùm phân kì hoặc chùm song song. D. chùm hội tụ. Bài 14: Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng, hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể nước tạo nên ở đáy bể một vết sáng A. có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc. B. có nhiều màu khi chiếu vuông góc và có màu trắng khi chiếu xiên. C. có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc. D. có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc. Bài 15: Chiếu một chùm tia sáng hẹp qua một lăng kính. Chùm tia sáng đó sẽ tách thành chùm tia sáng có màu khác nhau. Hiện tượng này gọi là A. giao thoa ánh sáng. B. nhiễu xạ ánh sáng. C. tán sắc ánh sáng. D. khúc xạ ánh sáng. Bài 16: Trong quang phổ liên tục, vùng đỏ có bước sóng nằm trong giới hạn nào A. 0,495μm≤λ≤0,58μm. B. 0,58μm≤λ≤0,64μm. C. 0,64μm≤λ≤0,76μm. D. 0,40μm≤λ≤0,44μm. Bài 17: Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tán sắc là do A. chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào ánh sáng chiếu vào nó. B. chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào bản chất của môi trường. C. màu sắc của ánh sáng phụ thuộc vào môi trường. D. màu sắc của ánh sáng phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng. Bài 18: Cho ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì A. tần số thay đổi, vận tốc không đổi. B. tần số thay đổi, vận tốc thay đổi. C. tần số không đổi, vận tốc không đổi. D. tần số không đổi, vận tốc thay đổi. Bài 19: Tán sắc ánh sáng là hiện tượng A. tia sáng đơn sắc bị đổi màu khi đi qua lăng kính. B. chùm sáng phức tạp bị phân tích thành nhiều màu đơn sắc khi đi qua lăng kính. C. chùm tia sáng trắng bị lệch về phía đáy lăng kính khi truyền qua lăng kính. D. chùm sáng trắng bị phân tích thành 7 màu khi đi qua lăng kính. Bài 20: Phát biểu nào sau đây là sai?