Tán sắc ánh sáng

1. THÍ NGHIỆM VỀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- Định luật khúc xạ ánh sáng:

\(\begin{array}{*{20}{l}}{sini{\rm{ }} = {\rm{ }}nsinr}\\{sini'{\rm{ }} = {\rm{ }}nsinr'}\\{A{\rm{ }} = {\rm{ }}r + r'}\\{D{\rm{ }} = {\rm{ }}i + i' - \left( {r + r'} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}i + i' - A}\end{array}\)

Trường hợp: Góc chiết quang A nhỏ

\(\begin{array}{*{20}{l}}{i{\rm{ }} = {\rm{ }}nr}\\{i'{\rm{ }} = {\rm{ }}nr'}\\{A{\rm{ }} = {\rm{ }}r + r'}\\{D{\rm{ }} = {\rm{ }}i + i' - \left( {r + r'} \right){\rm{ }} = \left( {n - 1} \right)A}\end{array}\)

- Thí nghiệm:

Kết luận: 

Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.

Ánh sáng đỏ bị lệch ít nhất, ánh sáng tím bị lệch nhiều nhất

Trường hợp khi chiếu đến lăng kính có góc chiết quang nhỏ:

\({{\mathop{\rm tanD}\nolimits} _d} = \frac{{{x_d}}}{L},{\rm{  }}{{\mathop{\rm tanD}\nolimits} _t} = \frac{{{x_t}}}{L}\)

∆x: Độ rộng phổ

Vì A≪ \( \to \left\{ \begin{array}{l}{D_d} \ll \\{D_t} \ll \end{array} \right. \to {\mathop{\rm tanD}\nolimits}  \approx sinD \approx D\)

\(\begin{array}{l}\Delta x = {x_t} - {{\rm{x}}_d} = ({n_t} - 1)AL - ({n_d} - 1)AL\\ = ({n_t} - {n_d})LA\end{array}\)

2. ÁNH SÁNG TRẮNG VÀ ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC

- Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

- Ánh sáng trắng: là hỗn hợp của ánh sáng đơn sắc có màu từ Đỏ đến Tím

3. GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- Vì ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc

- Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau

- \(n = \dfrac{c}{v}\)

với:

+ n: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường

+ c: Vận tốc ánh sáng trong chân không

+ v: Vận tốc ánh sáng trong môi trường

- Vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường của ánh sáng đơn sắc là khác nhau:

+ vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím

+ nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím

+ Dđỏ < Dcam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm <Dtím

+ Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không thay đổi, bước sóng và vận tốc ánh sáng thay đổi

+ Bước sóng trong môi trường có chiết suất n: \(\lambda  = \dfrac{{{\lambda _{ck}}}}{n}\)

4. ỨNG DỤNG CỦA SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- Giải thích các hiện tượng trong tự nhiên

- Phân tích ánh sáng

Luyện bài tập vận dụng tại đây!