Ánh sáng trắng
Hướng dẫn giải (chi tiết)
Ánh sáng trắng (0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm) là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Tìm phát biểu sai về kết quả thì nghiệm tán sắc của Niu-tơn đối với ánh sáng trắng qua lăng kính.
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Kết quả thí nghiệm tán sắc của Niu-tơn đối với ánh sáng trắng qua lăng kính cho thấy chùm tia ló đều lệch về phía đáy lắng kính, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.
Hiện tượng tán sắc xảy ra là do
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Hiện tượng tán sắc xảy ra là do chiết xuất của một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau.
Tìm phát biểu sai
.- Mỗi ánh sáng đơn sắc:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính mà chỉ bị lệch đường về phía đáy lăng kính.
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số đặc trưng xác định. Khi một ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác (ví dụ truyền từ không khí vào nước) thì vận tốc truyền, phương truyền, bước sóng có thể thay đổi nhưng tần số, chu kì, màu sắc, năng lượng photon thì không đổi.
Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán săc ánh sáng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Khi chiều chùm ánh sáng trắng qua lăng kính, tia tím lệch nhiều nhất, tia đỏ lệch ít nhất.
Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng.
Chiều chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ đổ và tím tới lăng kính tam giác đều thì tia tím có góc lệchn cực tiểu. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia màu đỏ là nđ = 1,414 ; chiết suất của lăng kính đối với tia màu tím là nt = 1,452. Để tia đỏ có góc lệch cực tiểu, cần giảm góc tới của tia sáng một lượng bằng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Khi chưa quay lăng kính thì tia tím có góc lệch cực tiểu, do đó:
rt1 = rt2 = A/2 = 30°
- Vì sini = nt.sinrt nên góc tới i = 46,55°
- Sau khi quay lăng kính để tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì khi đó:
rđ1 = rđ2 = A/2 = 30°
- Vì sini’ = nđ.sinrđ nên góc tới khi đó là: i’ = 44,99°
- Góc quay là: i – i’ = 1,56°
Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi từ không khí đến để gặp mặt tấm thủy tinh theo phương hợp với mặt này một góc 30°. Thủy tinh có chiết suất đối ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,49 và nt = 1,53. Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím gần nhất với giá trị nào dưới đây?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Góc tới i = 60°.
- Áp dụng định luật khúc xạ, ta có rđ ≈ 35,54°; rt ≈ 34,47°
- Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím: iđ - it ≈ 1,07°.
Một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia tím là 1,58 và góc tới i nhỏ. Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:
D = (n – 1).A = (1,58 – 1).5 = 2,9°
Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60°. Chiếu tia sáng trắng SI vào mặt bên của lăng kính sao cho tia tới nằm phía dưới pháp tuyến tại I. Chiết suất của môi trường là lăng kính đối với ánh sáng là n = √3. Để cho tia tím có góc lệch cực tiểu thì góc tới phải bằng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Khi tia tím có góc lệch cực tiểu thì:
Một tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng màu đỏ và tím lần lượt là nđ = 1,64 và nt = 1,68. Sau lăng kính đặt một màn ảnh M song song với mặt bên thứ nhất của lăng kính và cách nó L = 1,2 m (xem Hình vẽ)
- Chiều dài của quang phổ thu được trên màn là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Gọi O là giao điểm của tia tới và màn.
- Vì các góc lệch nhỏ nên:
- Suy ra:
Một thấu kính mỏng bằng thủy tinh có hai mặt cầu lồi đặt trong không khí. Một chùm tia sáng hẹp, song song gần trục chính gồm tập hợp các ánh sáng đơn sắc đỏ, lam, tím, vàng được chiếu tới thấu kính theo phương song song với trục chính của thấu kính. Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Theo thư tự đỏ, vàng, làm, tím thì chiết suất của môi trường đối với các màu này là tăng dần, do đó góc lệc tăng dần.
- Tia nào lệch nhiều thì hội tụ tại điểm gần quang tâm O hơn.
- Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự: Tím, lam, vàng, đỏ.
Một thấu kính hai mặt cầu lồi đều có bán kính R = 22,5 cm. Biết chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng tím, đỏ lần lượt là 1,50 và 1,45. Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:
Một thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng, một mặt lồi, bán kính 20 cm, làm bằng chất có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,49, đối với ánh sáng tím là 1,51. Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng (R1 = ∞), một mặt lồi (R2 = 20cm = 0,2m).
- Độ tụ của thấu kính:
(Ở đây môi trường bao quanh thấu kính là không khí nên nmt = 1)
- Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:
Góc chiết quang của lăng kính bằng 6°. 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 nd = 1,5 và đối với tia tím là nt = 1,58. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
- Tương tự:
→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:
Một lăng kính có góc chiết quang A = 45°. Chiếu chùm tia sáng hẹp đa sắc SI gồm 4 ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lam là $\sqrt { 2 }$ Các tia ló ra khỏi mặt bên AC gồm các ánh sáng đơn sắc:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
⇒ các tia ló ra là đỏ, vàng, lục
Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sau lăng kính, đặt một màn quan sát song song với mặt phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ nđ = 1,5 và đối với tia tím là nt = 1,54. Góc chiết quang của lăng kính bằng 5°. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát (khoảng cách từ mép tím đến mép đỏ) bằng:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
- Tương tự:
→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng
Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào đỉnh của một lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Biết góc chiết quang 4°, chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,468 và 1,868. Bề rộng quang phổ thu được trên màn quan sát đặt song song với mặt phẳng phân giác và cách mặt phẳng phân giác 2m là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
- Tương tự:
→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:
Một lăng kính có góc chiết quang (góc ở đỉnh) A = 8° đặt trong không khí. Đặt màn quan sát E song song với mặt phẳng phân giác của A và cách nó 1,5m. Chiếu đến lăng kính một chùm sáng trắng hẹp, song song theo phương vuông góc với mặt phân giác của A và gần A. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ bằng 1,61 và với ánh sáng tím bằng 1,68. Xác định khoảng cách từ vệt đỏ đến vệt tím trên màn E?
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
- Góc lệch của 2 tia đỏ và tím là:
→ Khoảng cách từ vệt đỏ đến tím là:
Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang 6° theo phương vuông góc mặt phân giác góc chiết quang. Trên màn quan sát E đặt song song và cách mặt phân giác của lăng kính một đoạn 1,5m ta thu được dải màu có bề rộng là 6 mm. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5015. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím sẽ là:
Hướng dẫn giải (chi tiết)
- Ta có:
- Ta lại có:
- Mà:
