Công thức tán sắc ánh sáng

     

Sử dụng kiến thức liên quan mang đến lăng kính, hiện tượng kỳ lạ phản xạ, khúc xạ, bức xạ toàn phần của thứ 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 sắc ánh sáng:Tán sắc đẹp ánh sáng là việc phân tách một chùm sáng phức tạp thành những chùm sáng đối kháng sắc.

* Ánh sáng 1-1 sắc, tia nắng trắng

-Ánh sáng solo sắc là ánh sáng không bị tán nhan sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng 1-1 sắc tất cả một màu hotline là màu đơn sắc.Mỗi màu 1-1 sắc vào mỗi môi trường có một bước sóng xác định.

-Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác biệt vận tốc của tia nắng thay đổi, cách sóng của ánh sáng đổi khác còn tần số của tia nắng thì không cố gắng đổi.

-Ánh sáng sủa trắng là tập phù hợp của rất nhiều ánh sáng solo sắc không giống nhau có màu trở thành thiên tiếp tục từ đỏ cho tím.

-Dải bao gồm màu như ước vồng (có có vô số màu tuy thế được tạo thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang đãng phổ của ánh sáng trắng.

-Chiết suất của những chất trong suốt biến đổi thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng cao từ red color đến color tím.

* Ứng dụng của sự tán sắc ánh nắng

-Máy quang quẻ phổ so sánh một chùm sáng nhiều sắc, do những vật sáng vạc ra, thành các thành phần đối kháng sắc.

-Hiện tượng cầu vồng xẩy ra do sự tán sắc đẹp ánh sáng, các tia sáng khía cạnh Trời đã bị khúc xạ cùng phản xạ trong số giọt nước trước khi tới mắt ta

Phương pháp giải:

*

Áp dụng các công thức của lăng kính :

+ phương pháp tổng quát: sini1 = n sinr1

 sini2 = n sinr2

A = r1 + r2

D = i1 + i2 – A

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

+Góc lệch cực tiểu:

*

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


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

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

II. Các dạng bài tập

a. Loài kiến thức:

Tán sắc tia nắng là hiện tượng kỳ lạ một chùm ánh sáng phức hợp bị phân tích thành các chùm ánh sáng 1-1 sắc.

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

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

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

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

Khi truyền từ môi trường xung quanh trong suốt này sang môi trường trong trong cả khác tốc độ truyền của ánh sáng thay đổi, cách sóng của ánh sáng chuyển đổi nhưng tần số (chu kì, tần số góc) của ánh sáng không thay đổi.


Thường các bài toán liên 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 cùng với sin = n ( Đối xứng)

+ khi góc chiết quang A cùng góc tới i1 đều nhỏ dại (≤ 100), ta có các công thức gần đúng:

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

+ Khi buộc phải thiết, một vài bài toán còn tương quan đến định cơ chế phản xạ:

i = i’, định qui định khúc xạ: n1sini1 = n2sini2.

b.Bài tập:

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

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

Bài 2. Một ánh sáng đối kháng sắc bao gồm bước sóng của chính nó trong không khí là 0,6 μm cùng trong hóa học lỏng trong suốt là 0,4 μm. Tính chiết suất của hóa học lỏng so với ánh sáng sủa đó.

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

Bài 3. Một chùm tia nắng hẹp, solo sắc gồm bước sóng vào chân ko là λ = 0,60 μm. Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và cách sóng của ánh sáng 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.

Xem thêm: Giải Vở Bài Tập Hóa Học 8 Bài 10 : Hóa Trị Giải Hoá Học Lớp 8 Trang 37, 38

Bài 4. Một lăng kính gồm góc chiết quang là 600. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng red color vào mặt mặt của lăng kính cùng 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 gồm góc chiết quang A = 600, bao gồm chiết suất đối với tia đỏ là 1,514; so với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của nhì tia này.

Giải Bài 5. Cùng 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 gồm góc phân tách quang A = 40, đặt trong ko khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng sủa đỏ và tím theo lần lượt là 1,643 cùng 1,685. Chiếu một chùm tia sáng sủa hẹp tất cả hai sự phản xạ đỏ với tím vào mặt mặt của lăng kính theo phương vuông góc với phương diện này. Tính góc tạo vày tia đỏ và tia tím sau thời điểm ló ra khỏi mặt bên đó của lăng kính.

Giải Bài 6. Với A và i1 nhỏ (£ 100) ta có: D = (n – 1)A.

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

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

Bài 7. Chiếu một tia sáng 1-1 sắc màu đá quý từ không khí (chiết suất coi như bởi 1 so với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng phân làn của một khối chất rắn trong veo với góc cho tới 600 thì thấy tia bội phản xạ quay lại không khí vuông góc với tia khúc xạ bước vào khối chất rắn. Tính phân tách suất của hóa học rắn trong suốt 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 gồm hai thành phần đỏ cùng tím từ không khí (chiết suất coi như bằng 1 so với mọi ánh sáng) vào khía cạnh phẵng của một khối chất liệu thủy tinh với góc tới 600. Biết tách suất của thủy tinh đối với ánh sáng sủa đỏ là 1,51; so với ánh sáng sủa tím là 1,56. Tính góc lệch của hai 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 tất cả góc chiết quang A = 60 (coi là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm tia nắng trắng song song, hạn hẹp vào mặt mặt của lăng kính theo phương vuông góc với phương diện phẳng phân giác của góc tách quang, rất tiếp giáp của lăng kính. Đặt một màn hình ảnh E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia cho tới và biện pháp mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng sủa đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685. Độ rộng lớn từ red color đến color tím của quang quẻ phổ liên tiếp quan gần kề được trên màn là

*

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

Xem thêm: Danh Sách 55+ Các Ngành Khối D Tphcm Hot Nhất Năm 2021, Tổng Hợp Các Trường Đại Học Khối D Ở Tp

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

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

Nhập trang bị tính xem xét đơn vị của góc là độ (Máy Fx570ES lựa 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 xích tập trắc nghiệm môn thiết bị lý lớp 12 - xem ngay