Tán sắc ánh sáng (t1)

Cầu vồng là hiện tượng tỏn sắc của cỏc ỏnh sỏng từ Mặt Trời khi khỳc xạ và phản xạ qua cỏc giọt nước mưa.. Khi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ và phản chiếu bởi các hạt nước, cầu vồng bảy

Mïa hÌ, sau nh÷ng trËn m a rµo, xuÊt hiÖn trªn nÒn trêi 7 s¾c cÇu vång ãng ¸nh

CÇu vång b¾c qua bÇu trêi, cÇu vång ph¶n chiÕu trªn mÆt n íc, cÇu vång chiÕu räi con ® êng…

cÇu vång chiÕu räi con ® êng…

§ã lµ nh÷ng h×nh ¶nh hµo nho¸ng vÒ hiÖn t îng

thiªn nhiªn kú thó t¹i nhiÒu n¬i trªn thÕ giíi

Em gi¶i thÝch hiÖn t îng nµy nh thÕ nµo ?

§Ó tr¶ lêi c©u hái nµy chóng ta h·y vµo häc bµi

ngµy h«m nay nhÐ !

ChươngưVI Sóng ánh

sáng

Tiết 57

Tán sắc ánh sáng

Thí nghiệm về tán sắc của Niu- Tơn năm 1672

1 Thíưnghiệmưvềưsựưtánưsắcưánhưsáng

a)Sơưđồưthíưnghiệm

Dụngưcụư:ư

- Nguồnưsáng,ưmànưchắnưcóưkheưhẹpưF,ưlăngưkínhư,ư

mànưEư

- ưBốưtríưthíưnghiệmưnhưưhìnhưvẽư

Thiưnghiệm ư:ưChiếuưmộtưchùmưsángưhẹpưquaưmộtưlăngư

kínhư

b)ưKếtưquảưthíưnghiệmư

Laờng kớnh

Khe heùp A

Maứn aỷnh B

ủoỷ

cam vaứng luùc lam

chaứm

tớm

1 ThÝ­nghiÖm­vÒ­sù­t¸n­s¾c­¸nh­s¸ng

NhËn xÐt vÒ hiÖn t îng x¶y ra trong thÝ nghiÖm ?

b)Kết quả thí nghiệm : Chùmư sángư trắng (asư

langưkính:

-Bịưkhúcưxạưvềưđáyưlangưkínhư

- Bịư táchư thànhư nhiềuư chùmư sángư cóư màuư sắcư biếnư

đổiưliênưtụcưtừưđỏưđếnưtím

-ưChùmưđỏưbịưlệchưítưnhất,ưchùmưtímưbịưưlệchưnhiềuư nhất

ẹoự laứ hieọn tửụùng taựn saộc aựnh saựng

Daỷi coự maứu từưđỏưđếnưtím goùi laứ quang phoồ cuỷa aựnh saựng traộng (Bảyư màuư chínhư :ư ẹỏ,ư cam,ư vàng,ưlục,ưlam,ưchàm,ưtím )

Quang phổ của ánh sáng trắng

Màu đỏ

Màu da cam

Màu vàng

Màu lục

Màu lam

Màu chàm

Màu tím

a)ưThíưnghiệmưcủaưNiu-tơnưvềưánhưsángưđơnưsắcưư

Khe heùp A

Laờng kớnh(2)

Maứn E

B

luùc

C Laờng kớnh(1)

+ ASư sauư khiư quaư langư kínhư bịư tánư sắc,ư dùngư mànư chắnư cóư kheư hẹpư đểư táchư 1ư chùmưsángưcóưmàuưnhấtưđịnh.ưChoưchùmư

2 1

E

A

2.ưánhưsángưtrắngưvàưánhưsángưđơnưsắc

2 1

E

Video

A

2.ưánhưsángưtrắngưvàưánhưsángưđơnưsắc

Kếtưquả :

- KhiưquaưLK2ưchùmưsángưcóưmàuưxácư

địnhưbịưlệchưvềưđáyưcủaưLK2ưnhưngưgiữư

nguyênưmàu,ưkhôngưbịưtánưsắcư

-ưCácưchùmưtiaưcóưmàuưkhácưnhauưcóư

gócưlệchưkhácưnhau

không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lang kính

Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất

định gọi là màu đơn sắc

sự tán sắc ánh sáng, thế nào là quang phổ của

ánh sáng Mặt trời

ánh sáng đơn sắc

Emư cóư biếtư vìư saoư xảyư raư hiệnư tượngư cầuư vồngư?ư

Cầu vồng là hiện tượng tỏn sắc của

cỏc ỏnh sỏng từ Mặt Trời khi khỳc xạ

và phản xạ qua cỏc giọt nước mưa.

Tựy vào số lần phản xạ mà người ta

phõn ra làm cầu vồng bậc 1, bậc 2

Trong đú cầu vồng bậc 1 là rừ nhất

(chỉ cú 1 lần phản xạ nờn năng lượng

sỏng mạnh nhất) Thường cầu vồng

nhỡn thấy là cầu vồng bậc 1 Tuy nhiờn

đụi khi ta cũn quan sỏt thờm được cầu

vồng bậc 2 mà trật tự màu sắc lại

ngược lại với cầu vồng bậc 1 và

cường độ sỏng yếu hơn.

Do cầu vồng được nhỡn bởi cựng 1

gúc (gần 42 độ với cầu vồng bậc 1 và

53 độ với cầu vồng bậc 2), là gúc mà

cường độ sỏng của tất cả cỏc tia mặt

trời qua cỏc giọt nước là đạt cực đại,

nờn cầu vồng cú dạng một cung trũn

Để kiểm chứng, vào

lúc thời tiết ấm, Bạn

có thể tự tạo cầu vồng bằng ống t ới n ớc sao

cho n ớc phun ra đều

và Mặt trời ở phía sau

l ng bạn

Em có biết vì sao kim c ơng đẹp lóng lánh

diệu kỳ ?

Đây là viên kim c ơng

to nhất thế giới – Star

of Africa

Màu sắc quyến rũ của

nó là do ánh sáng chiếu vào nó bị tán sắc.

- Hiện tượng cầu vồng

Mùa hè, thời gian của những trận mưa rào không dài lắm, thêm vào đó phạm vi cũng không rộng, vì vậy sau cơn mưa ánh sáng mặt trời sẽ xuất hiện ngay Lúc này trong không trung vẫn còn chứa đầy các hạt nước, hoặc đôi lúc vẫn còn mưa lâm râm Khi ánh sáng mặt trời bị khúc xạ và phản chiếu bởi các hạt nước, cầu vồng bảy sắc sẽ óng ánh xuất hiện trên nền trời

Hiện tượng cầu vồng được hình thành khi ánh sáng mặt trời chiếu qua các giọt mưa Các giọt mưa giống như lăng kính khúc xạ và tán sắc ánh sáng Mặt trời thành quang phổ màu sắc quen thuộc: Đỏ-Cam-Vàng-Lục-Lam-Chàm-Tím + Hàng loạt giọt mưa sẽ tạo ra một cầu vồng Với màu đỏ ở phía trên, bên ngoài và màu tím ở phía dưới, bên trong

Vào mùa đông, thời tiết lạnh lẽo và không khí rất hanh khô, hiếm khi xuất hiện những cơn mưa, vì vậy các trận mưa rào ít đi nên không đủ điều kiện để tạo ra cầu vồng

Theo quy luật vật lý, một tia sáng đi qua một giọt nước sẽ bị chuyển hướng do tính chất khúc xạ của nước, sau đó phản xạ trở lại bởi bề mặt trong giọt nước rồi khúc xạ một lần nữa khi đi ra Giữa tia đi vào và tia đi ra khỏi giọt nước hình thành một góc khoảng 42 độ Ánh sáng mặt trời bao gồm các tia có độ dài sóng khác nhau và chúng sẽ

bị phân tách khi đi qua giọt nước Mức độ khúc xạ của các tia này hơi khác nhau Tia màu tím đi ra khỏi giọt nước

ở một góc khoảng 40 độ trong khi tia màu đỏ đi ra ở khoảng 42 độ

Để nhìn thấy được cầu vồng, tia sáng phản xạ khỏi giọt nước cần phải đến được mắt người quan sát Mắt không thể nào tiếp nhận được toàn bộ các tia sáng phản xạ từ một giọt nước, nhưng có thể thấy tia màu xanh từ vài giọt này, tia màu đỏ từ vài giọt khác

Những giọt nước có tia màu đỏ phản xạ về đến được mắt của người quan sát là những giọt nằm trên một hình nón

có đỉnh là vị trí quan sát, trục là đường thẳng đi qua mắt và song song với hướng nắng, độ dốc của nón chính là góc mà tia này phản xạ ra khỏi các giọt nước (42 độ) Tương tự với các màu khác Như vậy, người quan sát sẽ thấy được các vòng màu, có thứ tự từ ngoài vào trong (góc phản xạ từ lớn tới nhỏ) như sau: đỏ, cam, vàng, lục , lam, chàm nếu đứng trên máy bay hoặc ở một độ cao nhất định

Bạn thấy một cầu vồng khi Mặt trời ở phía sau lưng bạn và các hạt mưa ở trong các đám mây phía trước Các tia sáng đi qua trên đầu bạn từ phía sau, chiếu vào các hạt mưa, bị khúc xạ, tán sắc, phản xạ lại, đi vào mắt bạn Mắt phải tiếp nhận các tia sáng chiếu tới từ hạt mưa theo một góc cụ thể để có thể nhận được màu sắc.Như vậy,

không có hai người nào cùng thấy một cầu vồng Nếu nhìn vào cầu vồng, và mỗi người đều ở một góc đứng khác nhau để nhìn thấy cầu vồng Sở dĩ chỉ trông thấy một phần của vòng tròn vì hiện diện của trái đất ngăn trở tia sáng Mặt trời Những hành khách trên máy bay có thể nhìn thấy cả một vòng tròn đầy đủ + Đôi khi, người ta còn thấy bên ngoài cầu vồng thứ nhất một cầu vồng thứ hai lớn hơn, có màu sắc sắp xếp ngược lại Điều này xảy ra do ánh sáng đi cùng theo một con đường, nhưng tia sáng bị phản xạ lại hai lần trong giọt mưa và ngoài giọt mưa Do đó, trật tự màu sắc bị lật ngược, và trong mỗi lần phản xạ ánh sáng bị yếu đi Do vậy, cầu vồng thứ hai mờ ảo và ít khi được thấy

Dể kiểm chứng, vào lúc thời tiết ấm, bạn có thể tự tạo cầu vồng bằng ống tưới nước sao cho nước phun ra đều và