Giải KHTN 9 Bài 4: Hiện tượng tán sắc ánh sáng. Màu sắc ánh sáng
Mở đầu trang 24 KHTN 9: Khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời, ta thấy các viên pha lê ở hình 4.1 có nhiều màu sắc. Vì sao lại có hiện tượng như vậy?
Hình 4.1. Các viên pha lê dưới ánh sáng mặt trời
Lời giải:
- Pha lê và cấu trúc tinh thể: Pha lê có một cấu trúc tinh thể đặc biệt, và khi ánh sáng đi qua nó, các phân tử trong pha lê tương tác với ánh sáng vì vậy nó giống như 1 lăng kính.
- Tán sắc ánh sáng: Khi ánh sáng đi qua pha lê, nó bị tán sắc thành các màu sắc riêng biệt vì hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Dải màu: Do sự tán sắc, chúng ta thấy một dải màu, giống như cầu vồng, trải dài trên bề mặt hoặc trong bóng tối của các viên pha lê.
Tóm lại, hiện tượng này là kết quả của sự tán sắc ánh sáng khi đi qua pha lê, và nó giúp tạo ra các màu sắc rực rỡ mà chúng ta thường thấy khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời.
Câu hỏi 1 trang 24 KHTN 9: Nêu một số vật trong suốt xung quanh em có hình dạng giống như lăng kính.
Lời giải:
- Viên pha lê, mặt nước có dầu, đĩa CD, bong bóng xà phòng,…
Thí nghiệm trang 25 KHTN 9:
• Quan sát tia sáng đi ra ở mặt bên kia của lăng kính (tia ló). Mô tả bằng hình vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính.
• Thay đèn laser bằng đèn sợi đốt, lặp lại các bước thí nghiệm trên, quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét.
Lời giải:
Khi ta chiếu bằng đèn sợi đốt (ánh sáng trắng) thì ta sẽ thu được nhiều chùm sáng có màu khác nhau nằm cạnh nhau bị khúc xạ, tạo thành một dải màu như màu của cầu vồng.
Luyện tập 1 trang 25 KHTN 9: Dựa vào quang phổ thu được trong thí nghiệm, so sánh chiết suất của lăng kính với các ánh sáng đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Lời giải:
Chiết suất của lăng kính với các ánh sáng theo thứ tự tăng dần: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
Luyện tập 2 trang 26 KHTN 9: Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng, song song tới lăng kính như hình 4.7. Dự đoán hình ảnh thu được ở màn quan sát chắn chùm sáng ló ở mặt bên kia của lăng kính (dùng hình vẽ để giải thích cho dự đoán của mình).
Hình 4.7. Chiếu chùm sáng trắng song song tới lăng kính
Lời giải:
Khi chiếu chùm sáng trắng song song qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.
Câu hỏi 3 trang 26 KHTN 9: Ở hình 4.9, vật nào hấp thụ ánh sáng màu nhiều nhất, vật nào hấp thụ ánh sáng màu ít nhất.
Lời giải:
Vật hấp thụ ánh sáng màu nhiều nhất: vật màu đen
Vật hấp thụ ánh sáng màu ít nhất: vật màu trắng
Luyện tập 3 trang 26 KHTN 9: Dưới ánh nắng mặt trời, ta nhìn thấy bông hoa cúc có màu vàng. Hãy giải thích vì sao.
Lời giải:
Dưới ánh nắng mặt trời, ta nhìn thấy bông hoa cúc có màu vàng vì cánh hoa cúc đã hấp thụ các màu khác và cho phản xạ ánh sáng màu vàng tới mắt.
Luyện tập 4 trang 26 KHTN 9: Vào ban đêm, nếu dùng ánh sáng đỏ từ đèn laser chiếu vào bông hoa cúc vàng ở trên thì ta sẽ nhìn thấy bông hoa cúc có màu gì?
Lời giải:
Khi sử dụng ánh sáng đỏ từ đèn laser để chiếu vào bông hoa cúc vàng vào ban đêm, bông hoa sẽ vẫn giữ màu của nó, tức là màu vàng. Lý do là bông hoa cúc không hấp thụ ánh sáng đỏ nhiều, và do đó, màu vàng của hoa sẽ được duy trì khi bạn sử dụng ánh sáng đỏ từ đèn laser
Câu hỏi 4 trang 27 KHTN 9: Kể tên một số loại kính lọc màu và mô tả hiện tượng khi ánh sáng mặt trời truyền qua các kính lọc màu đó.
Lời giải:
- Một số loại kính lọc màu: kính lọc màu đỏ, kính lọc màu vàng, kính lọc màu xanh dương, kính lọc màu xám,…
- Mô tả hiện tượng:
+ Kính lọc màu xanh cho ánh sáng màu xanh đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên xanh thêm.
+ Kính lọc màu đỏ cho ánh sáng màu đỏ đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên đỏ thêm.
+ Kính lọc màu vàng cho ánh sáng màu vàng đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên vàng thêm.
+ Kính lọc màu xám thường làm giảm độ sáng và cân bằng màu sắc, giúp giảm thiểu ánh sáng chói và bảo vệ mắt khỏi ánh sáng mặt trời mạnh.
Luyện tập 5 trang 27 KHTN 9: Giải thích hiện tượng ở phần mở đầu.
Lời giải:
- Pha lê và cấu trúc tinh thể: Pha lê có một cấu trúc tinh thể đặc biệt, và khi ánh sáng đi qua nó, các phân tử trong pha lê tương tác với ánh sáng vì vậy nó giống như 1 lăng kính.
- Tán sắc ánh sáng: Khi ánh sáng đi qua pha lê, nó bị tán sắc thành các màu sắc riêng biệt vì hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Dải màu: Do sự tán sắc, chúng ta thấy một dải màu, giống như cầu vồng, trải dài trên bề mặt hoặc trong bóng tối của các viên pha lê.
Tóm lại, hiện tượng này là kết quả của sự tán sắc ánh sáng khi đi qua pha lê, và nó giúp tạo ra các màu sắc rực rỡ mà chúng ta thường thấy khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời.
Vận dụng trang 27 KHTN 9: Ở hình 3.3, nếu thay ánh sáng đỏ bằng ánh sáng trắng chiếu tới khối thuỷ tinh thì có xảy ra hiện tượng tán sắc ánh sáng không? Em hãy dùng hình vẽ để giải thích dự đoán của em và làm thí nghiệm để kiểm chứng.
Lời giải:
Khi ánh sáng trắng chiếu vào khối thủy tinh, có thể xảy ra được hiện tượng tán sắc ánh sáng (khả năng rất thấp). Khi ánh sáng trắng chuyển từ không khí sang thủy tinh, ánh sáng bị phân tách và tạo ra dải màu sắc, giống như một cầu vồng.
Tuy nhiên, đối với thủy tinh, hiện tượng tán sắc này thường không rõ ràng bằng như với các vật liệu khác như viên pha lê hay các chất có cấu trúc tinh thể đặc biệt. Điều này là do cấu trúc của thủy tinh nên hiệu ứng tán sắc không được thể hiện rõ như trong một số vật liệu khác.
Tìm hiểu thêm trang 27 KHTN 9: Trong hội họa, người ta có thể tạo ra màu sắc các vật bằng cách trộn các màu này với nhau.
Ví dụ, khi trộn màu đỏ với màu lục thì được màu vàng; khi trộn màu đỏ với màu lam thì được màu tím (hình 4.12).
Em hãy tìm hiểu và nêu thêm một số trường hợp trộn màu khác.
Lời giải:
Màu xanh dương = Màu xanh da trời + Màu hồng.
Màu xanh lục = Màu xanh da trời + Màu vàng.
Màu đen = Màu xanh da trời + Màu vàng + Màu hồng.
Màu hồng = Màu xanh dương + Màu đỏ.
Màu xanh da trời = Màu xanh lục + Màu xanh dương.
Màu vàng = Màu xanh lục + Màu đỏ
Xem thêm các bài giải bài tập SGK KHTN 9 Cánh diều hay, chi tiết khác:
Bài 3: Khúc xạ ánh sáng và phản xạ toàn phần
Bài 5: Sự khúc xạ ánh sáng qua thấu kính
Bài 6: Sự tạo ảnh qua thấu kính. Kính lúp
