Sự tồn tại của ánh sáng đã đo được hàng triệu năm về trước. Tuy nhiên ánh sáng với các màu sắc chúng ta được nhìn lại không phải là màu thực của ảnh sáng. Do vậy, các nhà khoa học đã tìm ra sự phân tích ánh sáng. Nhờ đó chúng ta có thể phân loại ánh sáng đang hiện có và tồn tại trong cuộc sống mỗi ngày.
1. Tổng hợp lý thuyết bài 53 Sự phân tích ánh sáng trắng
Ánh sáng trắng được biết khá rộng rãi và nó tồn tại khắp mọi nơi trên trái đất này. Tuy nhiên thứ chúng ta thấy thường là chùm sáng chứ không phải tia sáng đơn lẻ. Với những chùm sáng, câu hỏi đặt ra chính là màu sắc của những chùm sáng này ra sao? Sự phân tích ánh sáng trắng có dẫn đến màu sắc phức tạp?
1.1 Sử dụng lăng kính làm vật thí nghiệm để phân tích ánh sáng
Trước tiên bạn muốn làm thí nghiệm nên chuẩn bị sẵn một lăng kính. Lăng kính là tên sử dụng để dùng cho một khối chất mang màu trong suốt. Hình dạng của lăng kính có mặt đáy là hình tam giác các cạnh đường cao thì song song nhau và ở mọi mặt ánh sáng đều có thể chiếu đến khi ta đưa lại gần chùm sáng.
Sử dụng lăng kính thực hiện sự phân tích ánh sáng trắng
Trước tiên muốn làm thí nghiệm tốt bạn cần chọn vị trí đặt lăng kính sao cho phù hợp. Hãy đặt lăng kính để các cạnh của lăng kính đó cùng khe sáng trắng song song với nhau. Khi quan sát dải màu do ánh sáng tạo ra cần đứng ở phía sau lăng kính. Bạn có thể thấy xuất hiện nhiều dải màu khác nhau.
Nếu dải sáng đi qua lăng kính không quá rộng, bạn có thể nhìn rõ được sự xuất hiện của các dải màu. Tuy nhiên để dễ dàng nhìn thấy và xác định rõ được tia sáng cần có một vật chắn ánh sáng đề nó không chiếu xuyên qua lăng kính. Hãy quan sát tại khe hẹp bạn sẽ nhìn rõ hơn.
Thí nghiệm sẽ tiếp tục thực hiện bằng việc dùng nhiều tấm lọc màu. Bằng cách này ta sẽ lần lượt quan sát được các loại ánh sáng mà tấm lọc màu quy định ví dụ như tấm lọc màu đỏ hay tấm lọc màu lam. Điều này có thể tạo ra sự khác biệt so với thí nghiệm ban đầu.
Có thể thấy rằng khi một chùm sáng kích thước hẹp được đi xuyên qua lăng kính sẽ tạo ra những chùm sáng mang màu khác nhau. Màu sắc của chúng sẽ được sắp xếp nằm sát cạnh nhau nên có thể phân biệt màu. Trong đó dải màu đó có 7 màu chính. Vì vậy ta gọi chùm sáng nhiều màu là 7 sắc cầu vồng.
Theo thứ tự các dải máu thường bắt đầu bằng màu đỏ và kết thúc làm màu tím. Khi dùng lăng kính những chùm sáng sẽ được tách biệt và có những dải màu khác nhau không nhất thiết là luôn đủ 7 màu. Mỗi chùm có thể sẽ có những phương chiều sáng và hướng đi khác biệt.
1.2. Đĩa CD có thể phản xạ lại khi chiếu một chùm sáng trắng tới nó
Để tiếp tục tìm hiểu rõ hơn về sự phân tích ánh sáng trắng, bạn có thể dùng một chiếc đĩa CD chứng minh điều này. Đĩa CD có thể tạo nên sự phản xạ giúp phân tích một chùm sáng bất kì khi được chiếu tới. Bạn cần có chùm sáng và một chiếc CD để có thể thực hiện thí nghiệm này.
Sự phân tích ánh sáng trắng nhờ đĩa CD
Chiếu một chùm sáng lên chiếc đĩa CD sau đó hãy quan sát bề mặt chiếc đĩa. Bạn có thể nhận xét về những màu sắc xuất hiện cũng như ánh sáng được phản chiếu lại từ đĩa CD. Sau đó so sánh thí nghiệm sự phân tích ánh sáng trắng tại đĩa CD với khi sử dụng lăng kính xem có khác hay giống nhau ra sao.
Theo kết quả thí nghiệm thu được, chiếc đĩa CD ở mặt ghi quả là một công cụ hỗ trợ sự phân tích ánh sáng trắng. Ta có thể dùng một chùm sáng chiếu tới, chiếc đĩa sẽ phản xạ lại và cho biết được những màu sắc của chùm sáng đó. Tuy nhiên bạn sử dụng cần lưu ý chỉ phân tích ánh sáng ở trên mặt ghi của đĩa.
2. Áp dụng giải bài tập về Sự phân tích ánh sáng trắng sgk
2.1. Bài C1 trang 139
Trước tiên muốn làm thí nghiệm tốt bạn cần chọn vị trí đặt lăng kính sao cho phù hợp. Hãy đặt lăng kính để các cạnh của lăng kính đó cùng khe sáng trắng song song với nhau. Khi quan sát dải màu do ánh sáng tạo ra cần đứng ở phía sau lăng kính. Bạn có thể thấy xuất hiện nhiều dải màu khác nhau.
Nếu dải sáng đi qua lăng kính không quá rộng, bạn có thể nhìn rõ được sự xuất hiện của các dải màu. Tuy nhiên để dễ dàng nhìn thấy và xác định rõ được tia sáng cần có một vật chắn ánh sáng đề nó không chiếu xuyên qua lăng kính. Hãy quan sát tại khe hẹp bạn sẽ nhìn rõ hơn.
Sau khi thực hiện các thí nghiệm theo đúng những bước hướng dẫn ta sẽ thấy dải màu xuất hiện. Những dải màu này nằm ở sát cạnh nhau và có những màu sắc đặc trưng. Thông thường màu bắt đầu trong dải được xác định là đỏ. Sau đó giảm dần và chuyển đến màu cuối cùng thấy được sẽ là màu tím.
3. Một số bài tập sbt
3.1. Bài 53-54.1 trang 109
Khi thực hiện sự phân tích ánh sáng trắng bạn cần thực hiện chiếu một chùm sáng đến một lăng kính. Qua lăng kính ánh sáng sẽ được tán sắc xuất hiện những dải màu với nhiều màu khác nhau. Ngoài ra cũng có thể áp dụng tương tự với mặt ghi của đĩa CD.
3.2. Bài 53-54.2 trang 109
Khi ta muốn trộn màu các loại ánh sáng ta cần có những chùm sáng có màu riêng biệt. Sau đó cần một tờ giấy trắng để chiếu ánh sáng lên kiểm tra. Hãy chiếu làm sao để các luồng ánh sáng gặp nhau ngày trên bề mặt tờ giấy. Hiện tượng xuất hiện chính là sự trộn của các loại ánh sáng màu.
4. Các nội dung lý thuyết liên quan khác (nếu có)
Mỗi chùm sáng trắng khi phân tích đều có thể ra các màu sắc khác nhau. Đây có thể gọi là những tia sáng mang màu sắc đặc trưng. Trong đó ta thường thấy sự phản xạ chùm sáng xuất hiện 7 dải màu phổ biến nhất tương ứng với 7 màu của cầu vồng theo thứ tự: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.
Có thể thấy sau khi trời mưa ở phía trên bầu trời xuất hiện cầu vồng là một hiện tượng phản xạ ánh sáng. Ta thấy những giọt nước sau cơn mưa có thể đọng lại ở đám mây. Theo một cấu trúc nào đó mà ánh sáng mặt trời chiếu đến đám mây qua giọt nước đã tạo ra sự phân tích ánh sáng trắng.
Tổng hợp ý chính về sự phân tích ánh sáng trắng
Sự phân tích ánh sáng trắng không chỉ dừng ở những phát hiện và thí nghiệm bên trên. Với vùng khí hậu gió mùa ẩm ta thường hay thấy hơi nước bốc lên chiếc gương. Khi đó nếu có một chùm ánh sáng trắng chiếu đến gương cũng sẽ xuất hiện lên 7 màu cầu vồng như thí nghiệm sự phân tích ánh sáng trắng.
Đôi khi những chùm sáng trắng không thể tìm ra nguồn gốc thực sự của chúng. Nếu ta không xác định được vị trí chùm sáng ở đâu thì sẽ rất khó phân tích. Vì thế có thể bạn sẽ không thấy đầy đủ các dải màu như khi tiến hành sự phân tích ánh sáng trắng mà xác định được khởi nguồn của chùm sáng.
Kết luận
Sự phân tích ánh sáng trắng là một công việc giúp tìm ra các dải màu trong chùm sáng. Bạn có thể tìm hiểu thêm nhiều chia sẻ về quang học tại kienguru.vn.
Nếu bạn đang thắc mắc vấn đề gì truy cập ngay Kienguru.vn để lại SĐT và thắc mắc đang gặp sẽ có các chuyên gia có chuyên môn giải đáp chi tiết giúp bạn.