Sử dụng kỹ năng và kiến thức liên quan đến lăng kính, hiện tượng phản xạ, khúc xạ, sự phản xạ toàn phần của vật lý 11 để gia công bài tập về tán nhan sắc ánh sáng.

Bạn đang xem: Công thức tán sắc ánh sáng


LÝ THUYẾT VÀ BÀI TẬP HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG ( đầy đủ)

I. Lý thuyết

* Sự tán dung nhan ánh sáng:Tán sắc đẹp ánh sáng là sự phân bóc tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đối chọi sắc.

* Ánh sáng solo sắc, ánh sáng trắng

-Ánh sáng đối kháng sắc là ánh sáng không trở nên tán dung nhan khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng 1-1 sắc bao gồm một màu gọi là màu đối chọi sắc.Mỗi màu đối chọi sắc vào mỗi môi trường xung quanh có một cách sóng xác định.

-Khi truyền qua các môi trường thiên nhiên trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng biến hóa còn tần số của ánh nắng thì không cố kỉnh đổi.

-Ánh sáng trắng là tập vừa lòng của vô số ánh sáng đơn sắc khác biệt có màu thay đổi thiên tiếp tục từ đỏ cho tím.

-Dải bao gồm màu như mong vồng (có tất cả vô số màu tuy nhiên được tạo thành 7 màu đó là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang đãng phổ của tia nắng trắng.

-Chiết suất của các chất trong suốt trở thành thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng mạnh từ màu đỏ đến màu sắc tím.

* Ứng dụng của việc tán sắc ánh nắng

-Máy quang phổ phân tích một chùm sáng nhiều sắc, do các vật sáng phạt ra, thành những thành phần 1-1 sắc.

-Hiện tượng ước vồng xẩy ra do sự tán sắc đẹp ánh sáng, những tia sáng phương diện Trời đã biết thành khúc xạ và phản xạ trong những giọt nước trước lúc tới mắt ta

Phương pháp giải:

*

Áp dụng những công thức của lăng kính :

+ phương pháp tổng quát: sini1 = n sinr1

 sini2 = n sinr2

A = r1 + r2

D = i1 + i2 – A

 +Trường vừa lòng i và A nhỏ: i1 = nr1 ; i2 = nr2; D = (n – 1)A

+Góc lệch rất tiểu:

*

 +Công thức tính góc lệch rất tiểu: (sinfracD_min+A2=nsinfracA2) 


¨ Điều kiện để sở hữu phản xạ toàn phần: n1 > n2 ; i > igh với sinigh = (fracn_2n_1)

¨ Với ánh sáng trắng: (left{eginmatrix n_timgeq n_lambda geq n_do và & \ lambda _timleq lambda leq lambda _do & & endmatrix ight.)

II. Các dạng bài xích tập

a. Loài kiến thức:

Tán sắc tia nắng là hiện tượng một chùm ánh sáng phức hợp bị so sánh thành những chùm ánh sáng đơn sắc.

Nguyên nhân của hiện tượng lạ tán sắc là do chiết suất của môi trường biến thiên theo màu sắc ánh sáng, và tăng dần từ red color đến màu tím :(nđỏ cam rubi lục lam chàm tím.)

=>Tia màu đỏ lệch không nhiều nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.

Bước sóng ánh sáng trong chân không: (lambda =fraccf) ; với c = 3.108 m/s.

Bước sóng ánh nắng trong môi trường: (lambda "=fracvf=fraccnf=fraclambda n) .

Khi truyền từ môi trường xung quanh trong xuyên suốt này sang môi trường trong xuyên suốt khác vận tốc truyền của ánh nắng thay đổi, cách sóng của ánh sáng thay đổi nhưng tần số (chu kì, tần số góc) của tia nắng không ráng đổi.


Thường các bài toán tương quan đến các công thức của lăng kính:

+ bí quyết chung: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; A = r1 + r2; D = i2 + i2 - A.

Khi i1 = i2 (r1 = r2) thì D = Dmin với sin = n ( Đối xứng)

+ khi góc phân tách quang A và góc tới i1 đều nhỏ dại (≤ 100), ta có các công thức sát đúng:

i1 = nr1; i2 = nr2; A = r1 + r2; D = A(n – 1); Dmin = A(n – 1).

+ Khi yêu cầu thiết, một số trong những bài toán còn liên quan đến định chính sách phản xạ:

i = i’, định phương tiện khúc xạ: n1sini1 = n2sini2.

b.Bài tập:

Bài 1. Cách sóng của tia nắng đỏ trong không gian là 0,64 μm. Tính bước sóng của ánh nắng đó nội địa biết tách suất của nước đối với ánh sáng đỏ là (frac43) .

Giải Bài 1. Ta có:(lambda "=fracvf=fraccnf=fraclambda n=0,48mu m)

Bài 2. Một ánh sáng solo sắc gồm bước sóng của chính nó trong không khí là 0,6 μm với trong chất lỏng nhìn trong suốt là 0,4 μm. Tính chiết suất của chất lỏng so với ánh sáng đó.

Giải Bài 2. Ta có: (lambda "=fraclambda nRightarrow n=fraclambda lambda "=1,5)

Bài 3. Một chùm ánh nắng hẹp, đối chọi sắc gồm bước sóng vào chân không là λ = 0,60 μm. Xác định chu kì, tần số của tia nắng đó. Tính tốc độ và bước sóng của tia nắng đó lúc truyền trong thủy tinh bao gồm chiết suất n = 1,5.


Giải Bài 3. Ta có:

 f = (fraccf)= 5.1014 Hz; T = (frac1f)= 2.10-15 s; v = (fraccn) = 2.108 m/s; λ’ = (fracvf=fraclambda n)= 0,4 μm.

Bài 4. Một lăng kính có góc phân tách quang là 600. Biết tách suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt mặt của lăng kính với góc cho tới 600. Tính góc lệch của tia ló đối với tia tới.

Giải Bài 4. Ta có:

sinr1 = (fracsini_1n) = 0,58 = sin35,30 => r1 = 35,30 => r2 = A – r1 = 24,70;

sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00 => i2 = 38,80 => D = i2 + i2 – A = 38,80.

Bài 5. Một lăng kính thủy tinh tất cả góc chiết quang A = 600, gồm chiết suất so với tia đỏ là 1,514; đối với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của nhị tia này.

Giải Bài 5. Với tia đỏ: sin(fracD_dmin+A2) = ndsin(fracA2)= sin49,20 =>(fracD_dmin+A2) = 49,20 =>Ddmin = 2.49,20 – A = 38,40 = 38024’. Cùng với tia tím: sin (fracD_dmin+A2) = ntsin(fracA2)= sin500 =>(fracD_dmin+A2)= 500 =>Dtmin = 2.500 – A = 400.


Bài 6. Một lăng kính thủy tinh có góc phân tách quang A = 40, đặt trong không khí. Phân tách suất của lăng kính so với ánh sáng đỏ cùng tím thứu tự là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng hẹp tất cả hai bức xạ đỏ cùng tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với phương diện này. Tính góc tạo do tia đỏ với tia tím sau thời điểm ló thoát khỏi mặt vị trí kia của lăng kính.

Giải Bài 6. Cùng với A và i1 bé dại (£ 100) ta có: D = (n – 1)A.

Do đó: Dd = (nd = 1)A; Dt = (nt – 1)A.

Góc tạo bởi tia ló đỏ và tia ló tím là: ∆D = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 ≈ 10’.

Bài 7. Chiếu một tia sáng đối chọi sắc màu đá quý từ không gian (chiết suất coi như bởi 1 đối với mọi ánh sáng) vào phương diện phẵng phân cách của một khối chất rắn nhìn trong suốt với góc cho tới 600 thì thấy tia làm phản xạ trở về không khí vuông góc cùng với tia khúc xạ đi vào khối hóa học rắn. Tính chiết suất của chất rắn trong veo đó so với ánh sáng màu vàng.

Giải Bài 7. Ta có:

 sini = nsinr = nsin(900 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi ð n = tani = (sqrt3).

Bài 8. Chiếu một tia sáng tất cả hai yếu tắc đỏ với tím từ không gian (chiết suất coi như bằng 1 so với mọi ánh sáng) vào phương diện phẵng của một khối thủy tinh với góc cho tới 600. Biết tách suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1,51; đối với ánh sáng sủa tím là 1,56. Tính góc lệch của nhì tia khúc xạ trong thủy tinh.


Giải Bài 8. Ta có:

sinrd = (fracsinin_d) = 0,574 = sin350; sinrt = (fracsinin_t) = 0,555 = sin33,70 =>∆r = rd – rt = 1,30.

Bài 9.(ĐH-2011): Một lăng kính có góc tách quang A = 60 (coi là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh nắng trắng tuy vậy song, nhỏ nhắn vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với phương diện phẳng phân giác của góc tách quang, rất ngay cạnh của lăng kính. Đặt một màn ảnh E sau lăng kính, vuông góc cùng với phương của chùm tia tới và biện pháp mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Tách suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685. Độ rộng lớn từ red color đến màu sắc tím của quang quẻ phổ liên tục quan liền kề được trên màn là

*

A. 5,4 mm. B. 36,9 mm. C. 4,5 mm. D. 10,1 mm.

Xem thêm: Toán 10 Giá Trị Lượng Giác Của Một Cung, Giải Bài 2: Giá Trị Lượng Giác Của Một Cung

Giải: áp dụng công thức giao động góc ló lệch của lăng kính: D = (n-1)A

Ta có: Dt = (1,685-1)6; Dđ = (1,642-1)6 

Nhập sản phẩm tính xem xét đơn vị của góc là độ (Máy Fx570ES chọn SHITF MODE 3)

Bềrộng quang đãng phổ: l= d (tagDt - tagD­đ­ ) = 1200(tan(0,685x6) -tan(0,642x6) )


l= d (tagDt - tagD­đ­ )= 5,429719457 (mm) = 5,4mm.

Chọn A 

Tải về

Luyện bài bác tập trắc nghiệm môn đồ gia dụng lý lớp 12 - xem ngay