Bài tập về Sự phân tích ánh sáng trắng
Kiến thức cần nhớ
1. Phân tích một chùm sáng trắng bằng lăng kính
- Lăng kính là một khối thủy tinh trong suốt có ba mặt bên hình chữ nhật, hai mặt đáy hình tam giác thường được mài mờ, ba đường gờ của nó song song với nhau gọi là ba cạnh của lăng kính.
- Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính ta sẽ thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau nằm sát cạnh nhau, tạo thành một dải màu như cầu vồng. Màu của dải này biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Lăng kính có tác dụng tách riêng chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.
2. Phân tích một chùm sáng trắng bằng sự phản xạ trên đĩa CD
Khi cho một chùm ánh sáng trắng phản xạ trên mặt ghi của một đĩa CD, chùm ánh sáng phản xạ cũng được phân tích thành rất nhiều màu sắc khác nhau. Trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau.
3. Liên hệ thực tế
- Hiện tượng cầu vồng là hiện tượng phân tích ánh sáng khi chùm ánh sáng mặt trời chiếu vào các giọt nước nhỏ trong đám mây.
Bài tập tự luyện có hướng dẫn
Bài 1
Hãy mô tả màu sắc của dải ánh sáng nhiều màu trong thí nghiệm 1 SGK
Lời giải chi tiết
Dải màu có nhiều màu nằm sát cạnh nhau, biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Ở bờ này là màu đỏ, rồi đến màu da cam, màu vàng,... ở bờ kia là màu tím.
Bài 2
Em hãy dựa vào các kết quả quan sát được ở trên để nhận định sự đúng, sai của hai ý kiến sau:
+ Lăng kính đã nhuộm các màu khác nhau cho chùm sáng trắng.
+ Trong chùm sáng trắng có chứa sẵn các ánh sáng màu. Lăng kính chỉ có tác dụng tách các chùm sáng màu đó ra, cho mỗi chùm đi theo một phương vào mắt.
Lời giải chi tiết
Bản thân lăng kính là một khối chất trong suốt không màu, nên nó không thể đóng vài trò như một tấm lọc màu được.
Nếu lăng kính có tác dụng nhuộm màu cho chùm tia sáng thì tại sao chỗ này chỉ nhuộm màu xanh, chỗ kia chỉ nhuộm màu đỏ ? Trong khi đó, các vùng mà các tia sáng đi qua trong lăng kính có tính chất hoàn toàn như nhàu.
Như vậy, chỉ có ý kiến b) là đúng.
Bài 3
Tại sao có thể nói thí nghiệm 1 trong SGK là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng ?
Lời giải chi tiết
Trước lăng kính ta chỉ có một dải ánh sáng trắng. Sau lăng kính ta thu được nhiều dải ánh sáng màu. Như vậy, lăng kính đã phân tích từ một dải sáng trắng nói trên ra nhiều dải sáng màu, chính vì thế mà ta nói thí nghiệm 1 trong SGK là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.
Bài 4
+ Ánh sáng chiếu đến đĩa CD là ánh sáng màu gì ?
+ Ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có những màu nào ?
+ Tại sao có thể nói thí nghiệm 3 cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng ?
Lời giải chi tiết
+ Ánh sáng chiếu đến đĩa CD là ánh sáng trắng.
+ Tùy theo phương nhìn ta có thể thấy ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có màu này hay màu kia.
+ Trước khi đến đĩa CD, chùm sáng là chùm sáng trắng. Sau khi phản xạ trên đĩa CD, ta thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau truyền theo các phương khác nhau. Như vậy đây cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.
Bài 5
Có thể coi cách dùng các tấm lọc màu như một cách phân tích ánh sáng trắng thành các ánh sáng màu được không ?
Lời giải chi tiết
Có thể coi cách dùng các tấm lọc màu như một cách phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu.
Chiếu chùm ánh sáng trắng qua tấm lọc màu đỏ ta được ánh sáng đỏ. Nếu thay tấm lọc màu đỏ bằng tấm lọc màu xanh, thì ta lại thu được ánh sáng xanh. Cứ như thế cho các tấm lọc màu khác, ta sẽ biết được trong chùm sáng trắng có những ánh sáng màu nào. Như thế tấm lọc màu có tác dụng tách ánh sáng màu đó ra khỏi chùm sáng trắng.
Bài 6
Đặt một gương phẳng nằm chếch một góc khoảng 300 vào khay nước. Đặt trước trán một mảnh giấy nhỏ trên có vạch một vạch đen nằm ngang. Bố trí sao cho vạch đen nằm song song với đường giao nhau của mặt gương và mặt nước (hình 53.3). Hãy nhìn ảnh của vạch đen qua phần gương ở trong nước. Mô tả và giải thích hiện tượng quan sát được.
Lời giải chi tiết
Phần nước nằm giữa mặt gương và mặt nước tạo thành một lăng kính bằng nước. Xét một dải sáng trắng hẹp phát ra từ mép của vạch đen trên trán, chiếu đến mặt nước. Dải sáng này khúc xạ vào nước, phản xạ trên gương, trở lại mặt nước, lại khúc xạ ra ngoài không khí và đi vào mắt ta. Dải sáng này coi như đi qua lăng kính nước nói trên, nên nó bị phân tích ra thành nhiều dải sáng màu sắc như cầu vồng. Do đó khi nhìn vào phần gương ở trong nước ta sẽ không thấy vạch đen mà thấy một dải nhiều màu.
Bài 7
Nêu một vài hiện tượng thực tế về sự phân tích ánh sáng trắng.
Lời giải chi tiết
+ Cầu vồng xuất hiện chính là một hiện tượng thực tế về sự phân tích ánh sáng trắng.
+ Vào mùa rét, nếu ta hà hơi vào một tấm cửa kính, rồi quan sát ánh sáng qua chổ đó, ta thấy một quầng màu như cầu vồng.
+ Tại chân các thác nước, khi có ánh sáng mặt trời chiếu vào ta thấy có dải màu cầu vồng do sự phân tích ánh sáng trắng của các đám hạt nước nhỏ được tạo thành do sự chạm của nước chảy xuống với các chỏm đá.
Xem thêm các dạng bài tập và câu hỏi liên quan khác:
70 Bài tập về Sự tạo ảnh trong máy ảnh (có đáp án)
70 Bài tập về Thấu kính phân kì (có đáp án)
70 Bài tập về Ảnh của một vật tạo bởi thấu kính hội tụ (có đáp án)
