Hiện tượng tán sắc ánh sáng. Màu sắc ánh sáng SVIP

I. Tán sắc ánh sáng qua lăng kính

1. Lăng kính

Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất (nhựa, thủy tinh,... ), được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song, thường có dạng lăng trụ hình tam giác.

 Trong đó:

• Hai mặt phẳng giới hạn ở trên được gọi là các mặt bên của lăng kính.
• Giao tuyến của hai mặt bên được gọi là cạnh của lăng kính.
• Mặt đối diện với cạnh là đáy của lăng kính.

Một lăng kính được đặc trưng bởi: góc chiết quang A; chiết suất n của chất làm lăng kính.

2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính

Xét lăng kính có chiết suất n đặt trong không khí. Chiếu tới mặt bên AB của lăng kính một tia sáng SI.

• Tia sáng này bị khúc xạ tại I với \(i_1\) là góc tới, \(r_1\) là góc khúc xạ.
• Khi tia sáng tới J với góc tới \(i_2\) thì bị khúc xạ và ló ra ngoài lăng kính theo tia ló JR với góc khúc xạ \(r_2\).

Góc D hợp bởi tia tới SI và tia ló JR được gọi là góc lệch của tia sáng khi đi qua lăng kính.

Lưu ý: Đường đi của tia sáng (SIJR) nằm trong mặt phẳng tiết diện chính ABC.

Nhận xét: Khi tia sáng truyền từ không khí đến mặt bên của lăng kính thì tia ló ra khỏi lăng kính lệch về phía đáy so với tia tới.

Khi chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp đi qua lăng kính, ta sẽ thu được dải màu từ đỏ đến tím. Dải màu này là quang phổ của ánh sáng trắng. Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Như vậy, lăng kính có tác dụng tách riêng các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.

Lưu ý: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

Nhận xét:

• Ánh sáng trắng là tập hợp các ánh sáng đơn sắc khác nhau, trong đó có bảy màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
• Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng màu tím là lớn nhất.

II. Màu sắc các vật

Màu sắc của một vật được nhìn thấy phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng bị vật đó hấp thụ và phản xạ. Dưới ánh sáng trắng, vật có màu là do nó phản xạ ánh sáng màu đó vào mắt ta và hấp thụ những màu còn lại.

Vật màu đen hấp thụ tất cả các ánh sáng màu và không có ánh sáng phản xạ. Ta nhận ra vật có màu đen vì nó được đặt cạnh những vật có màu sắc khác.

Trong thực tế, người ta còn có thể tạo ra ánh sáng đơn sắc bằng cách chiếu ánh sáng trắng qua một tấm lọc màu. Tấm lọc màu nào thì hấp thụ ít ánh sáng có màu đó nhưng hấp thụ mạnh ánh sáng có màu khác.

1. Khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính thì xảy ra hiện tượng tán sắc ánh sáng.

2. Ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính được gọi là ánh sáng đơn sắc.

3. Ánh sáng trắng là tập hợp các ánh sáng đơn sắc khác nhau, có màu thay đổi liên tục từ đỏ đến tím.

4. Khi ánh sáng chiếu tới vật, vật sẽ hấp thụ một số ánh sáng màu và cho phản xạ một số ánh sáng màu nhất định. Điều này tạo nên màu sắc của vật.