Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng – Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 24

Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng được Trường Trung Cấp Nghề Thương Mại Du Lịch Thanh Hoá biên soạn hy vọng sẽ là là tài liệu hữu ích giúp các em nắm vững kiến thức bài học và đạt kết quả tốt trong các bài thi, bài kiểm tra trên lớp.

Tóm tắt lý thuyết Vật lí 12 Bài 24

I) Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niuton (1672)

– Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên

Bạn đang xem bài: Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng – Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 24

– Kết quả thí nghiệm: Ánh sáng mặt trời khi đi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy do khúc xạ, mà còn bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ. Quan sắt kỹ dải màu ta phân biệt được bày màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tuy nhiên ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển dần sang màu kia một cách liên tục.

– Dải sáng màu này gọi là quang phổ của Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.

– Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng (của ánh sáng trắng).

II) Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng

Để kiểm nghiệm xem có phải thủy tinh đã làm thay đổi màu của ánh sáng hay không. Niuton đã làm thí nghiệm sau:

– Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên. Ông tách lấy một chùm sáng màu vàng trong dải màu , rồi cho nó khúc xạ qua lăng kính thứ hai.

– Kết quả thí nghiệm: chùm sáng chỉ bị lệch về phía đáy (do khúc xạ) mà không bị đổi màu.

– Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.

– Ánh sáng đa sắc là hỗn hợp của hai ánh sáng đơn sắc trở nên, và bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

– Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng đa sắc.

– Sự tán sắc ánh sáng là: sự phân tách một chùm ánh sáng đa sắc thành các chùm sáng đơn sắc tạo nên nó.

– Giải thích hiện tượng tán sắc:

+) Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc.

+) Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau là khác nhau, nên góc lệch của chúng khi đi qua lăng kính là khác nhau, kết quả là khi ló ra khỏi lăng kính chúng không trùng phương nữa mà bị tách ra.

– Nhận xét: từ kết quả thí nghiệm: tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất, nên chiết suất của ánh sáng tím là lớn nhất, chiết suất của ánh sáng đỏ là nhỏ nhất: n_đỏ < n_cam < n_vàng < n_lục < n_lam < n_chàm < n_tím

III) Ứng dụng

– Giải thích một số hiện tượng tự nhiên như cầu vồng,… Sau cơn mưa thường xuất hiện cầu vồng là do sau cơn mưa trong không khí có rất nhiều các hạt nước li ti đóng vai trò là lăng kính, khi đó ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) sẽ bị tán sắc qua các lăng kính nước thành dài màu cầu vồng. Vì vậy cầu vồng không chỉ xuất hiện sau cơn mưa mà còn xuất hiện ở những nơi có nhiều hơi nước như thác nước,…

– Ứng dụng trong máy quang phổ: phân tích một chùm sáng thành các chùm sáng đơn sắc cấu tạo lên nó.

Giải bài tập SGK Vật lí 12 Bài 24

Bài 1 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Trình bày thí nghiệm của Niuton về sự tán sắc ánh sáng.

Lời giải:

Thí nghiệm của Niuton về sự tán sắc ánh sáng:

– Dụng cụ: Nguồn sáng trắng; màn có khe F; màn M; lăng kính P.

– Mô tả: Bố trí thí nghiệm như hình:

+ Chiếu chùm sáng trắng song song qua khe F đến lăng kính P rồi đến màn quan sát M.

+ Quan sát trên màn M ta thấy một dải sáng có màu cầu vồng bị lệch về phía đáy lăng kính. Tia màu đỏ lệch ít nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.

– Kết luận:

+ Ánh sáng trắng sau khi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy lăng kính, mà còn bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau.

+ Dải màu quan sát được gọi là quang phổ của ánh sáng mặt trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng. Quang phổ ánh sáng trắng gồm 7 vùng màu chính: đỏ – cam – vàng – lục – lam – chàm – tím, ranh giới giữa các vùng là không rõ rệt.

+ Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng lăng kính phân tích một chùm sáng trắng thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau.

Bài 2 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Trình bày thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton.

Lời giải:

Thí nghiệm của Niu – tơn về sự tán sắc ánh sáng đơn sắc:

– Dụng cụ: Nguồn sáng trắng; màn có khe F và màn M có khe F’; 2 lăng kính P và P’, màn M’.

– Mô tả:

+ Trên màn M của thí nghiệm tán sắc ánh sáng, Niu – tơn rạch một khe hẹp F’ song song với khe F, để tách ra một chùm sáng hẹp, chỉ có màu vàng. Cho chùm sáng màu vàng qua lăng kính (P’) và hướng chùm tia ló trên màn M’, vệt sáng trên màn M’, vẫn bị lệch về phía đáy của lăng kính (P’) nhưng vẫn giữ nguyên màu vàng.

+ Làm thí nghiệm với các màu khác, kết quả vẫn như thế.

+ Tức là chùm sáng có một màu nào đó tách ra từ quang phổ của Mặt Trời, sau khi qua lăng kính P’ chỉ bị lệch mà không bị đổi màu. Niu – tơn gọi chùm sáng này là chùm sáng đơn sắc.

– Kết luận:

+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định, khi đi qua lăng kính thì bị lệch về phía đáy của lăng kính và không bị tán sắc.

+ Màu ánh sáng đơn sắc gọi là màu đơn sắc.

Bài 3 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton, nếu ta bỏ màn M đi rồi đưa hai lăng kính lại sát nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau, thì ánh sáng có còn bị tán sắc hay không?

Lời giải:

Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton, nếu ta bỏ màn M đi rồi đưa hai lăng kính lại sát nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau thì ánh sáng không còn bị tán sắc, trên màn M’ ta thu được vệt sáng có màu trắng, nhưng viền đỏ ở cạnh trên và viền tím ở cạnh dưới.

Lý do: theo tính chất thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng thì sau khi đi qua lăng kính P’, các chùm đơn sắc lại bị lệch ngược trở lại và chúng chồng chất lên nhau trên màn M’. Vì ánh sáng ban đầu chiếu vào lăng kính P là ánh sáng trắng nên không thể coi đó là thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng được.

Bài 4 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Chọn câu đúng.

Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton nhằm chứng minh

A. sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc

B. lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng qua nó.

C. ánh sáng Mặt Trời không phải là ánh sáng đơn sắc.

D. ánh sáng có bất kì màu gì, khi qua lăng kính cũng bị lệch về phía đáy.

Lời giải:

Chọn đáp án B.

Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton nhằm chứng minh: Lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng qua nó.

Bài 5 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5^o, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,643 và n_t = 1,685. Cho một chùm sáng trắng hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính, dưới góc tới i nhỏ. Tính góc giữa tia tím và tia đỏ sau khi ló ra khỏi lăng kính.

Lời giải:

Các công thức lăng kính:

Khi góc tới i và góc chiết quang A là góc nhỏ thì ta có:

Góc lệch của tia đỏ sau khi qua lăng kính:

D₁ = (n_đ – 1)A = (1,643 – 1)5 = 3,215^o

Độ lệch của tia tím sau khi qua lăng kính:

D₂ = (n_t – 1)A = (1,685 – 1)5 = 3.425^o

Góc giữa tia tím và tia tia đỏ sau khi ló ra khỏi lăng kính:

ΔD = D₂ – D₁ = 3.425^o – 3,215^o = 0,21^o = 12,6′

Bài 6 (trang 125 SGK Vật Lý 12)

Một cái bể sâu 1,2m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể, dưới góc tới i, có tani = 4/3. Tính độ dài của vết sáng tạo ở đáy bể. Cho biết: chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,328 và n_t = 1,343.

Lời giải:

Tia sáng Mặt Trời vào nước bị tán sắc và khúc xạ. Tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.

Ta có: tan i = 4/3 → i = 53,1^o → sin i = 0,8

Áp dụng định luật khúc xạ tại I ta có: sin i = n_đ. sin r₂ = n_t. sin r₁

Xét tam giác vuông IHT, ta có: tan r₁ = HT/IH ⇒ HT = h. tan r₁

Xét tam giác vuông IHĐ, ta có: tan r₂ = HĐ/IH ⇒ HĐ = h. tan r₂

Độ dài quang phổ do tia sáng tạo ở đáy bể là :

ΔD = HĐ – HT = h.(tan r₂ – tan r₁) = 1,2.(tan 37,04^o – tan 36,56^o) = 0,01568m = 1,568cm

Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 24 có đáp án

Bài 1: Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng:

A. tăng cường độ chùm sáng

B. tán sắc ánh sáng

C. nhiễu xạ ánh sáng

D. giao thoa ánh sáng

Lời giải

– Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng.

Chọn đáp án B

Bài 2: Chiều chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ đổ và tím tới lăng kính tam giác đều thì tia tím có góc lệchn cực tiểu. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia màu đỏ là n_đ = 1,414 ; chiết suất của lăng kính đối với tia màu tím là n_t = 1,452. Để tia đỏ có góc lệch cực tiểu, cần giảm góc tới của tia sáng một lượng bằng:

A. 0,21°

B. 1,56°

C. 2,45°

D. 15°

Lời giải

– Khi chưa quay lăng kính thì tia tím có góc lệch cực tiểu, do đó:

r_t1 = r_t2 = A/2 = 30°

– Vì sini = n_t.sinr_t nên góc tới i = 46,55°

– Sau khi quay lăng kính để tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì khi đó:

r_đ1 = r_đ2 = A/2 = 30°

– Vì sini’ = n_đ.sin_rđ nên góc tới khi đó là: i’ = 44,99°

– Góc quay là: i – i’ = 1,56°

Chọn đáp án B

Bài 3: Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi từ không khí đến để gặp mặt tấm thủy tinh theo phương hợp với mặt này một góc 30°. Thủy tinh có chiết suất đối ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,49 và n_t = 1,53. Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím gần nhất với giá trị nào dưới đây?

A. 2,5°

B. 0,6°

C. 1,1°

D. 1,3°

Lời giải

– Góc tới i = 60°.

– Áp dụng định luật khúc xạ, ta có r_đ ≈ 35,54°; r_t ≈ 34,47°

– Góc hợp bởi tia khúc xạ màu đỏ và tia khúc xạ màu tím: i_đ – i_t ≈ 1,07°.

Chọn đáp án C

Bài 4: Một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Biết chiết suất của lăng kính đối với tia tím là 1,58 và góc tới i nhỏ. Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:

A. 7,9°

B. 0,79 rad

C. 2,9°

D. 0,029 rad

Lời giải

– Góc lệch của tia tới khi qua lăng kính là:

D = (n – 1).A = (1,58 – 1).5 = 2,9°

Chọn đáp án C

Bài 5: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60°. Chiếu tia sáng trắng SI vào mặt bên của lăng kính sao cho tia tới nằm phía dưới pháp tuyến tại I. Chiết suất của môi trường là lăng kính đối với ánh sáng là n = √3. Để cho tia tím có góc lệch cực tiểu thì góc tới phải bằng:

A. 60°

B. 45°

C. 30°

D. 55°

Lời giải

– Khi tia tím có góc lệch cực tiểu thì:

Chọn đáp án C

Bài 6: Một tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 5°. Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng màu đỏ và tím lần lượt là n_đ = 1,64 và n_t = 1,68. Sau lăng kính đặt một màn ảnh M song song với mặt bên thứ nhất của lăng kính và cách nó L = 1,2 m (xem Hình vẽ)

– Chiều dài của quang phổ thu được trên màn là:

A. 2,4 mm

B. 1,2 cm

C. 4,2 mm

D. 21,1 mm

Lời giải

– Gọi O là giao điểm của tia tới và màn.

– Vì các góc lệch nhỏ nên:

– Suy ra:

Chọn đáp án C

Bài 7: Một thấu kính mỏng bằng thủy tinh có hai mặt cầu lồi đặt trong không khí. Một chùm tia sáng hẹp, song song gần trục chính gồm tập hợp các ánh sáng đơn sắc đỏ, lam, tím, vàng được chiếu tới thấu kính theo phương song song với trục chính của thấu kính. Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự:

A. đỏ, vàng, lam, tím

B. tím, lam, vàng , đỏ

C. đỏ, lam, vàng, tím

D. tím, vàng, lam, đỏ

Lời giải

– Theo thư tự đỏ, vàng, làm, tím thì chiết suất của môi trường đối với các màu này là tăng dần, do đó góc lệc tăng dần.

– Tia nào lệch nhiều thì hội tụ tại điểm gần quang tâm O hơn.

– Điểm hội tụ của các chùm tia sáng màu tính từ quang tâm O ra xa theo tứ tự: Tím, lam, vàng, đỏ.

Chọn đáp án B

Bài 8: Một thấu kính hai mặt cầu lồi đều có bán kính R = 22,5 cm. Biết chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng tím, đỏ lần lượt là 1,50 và 1,45. Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:

A. 1,25 cm

B. 2,5 cm

C. 2,25 cm

D. 1,125 cm

Lời giải

– Khoảng cách từ tiêu điểm chính đối với tia đỏ đến tiêu điểm chính đối với tia tím là:

Chọn đáp án B

Bài 9: Một thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng, một mặt lồi, bán kính 20 cm, làm bằng chất có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,49, đối với ánh sáng tím là 1,51. Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:

A. 1 dp

B. 0,1 dp

C. 0,2 dp

D. 0,02 dp

Lời giải

– Thấu kính mỏng gồm một mặt phẳng (R₁ = ∞), một mặt lồi (R₂ = 20cm = 0,2m).

– Độ tụ của thấu kính:

(Ở đây môi trường bao quanh thấu kính là không khí nên n_mt = 1)

– Hiệu số độ tụ của thấu kính đối với tia đỏ, tia tím là:

Chọn đáp án B

Bài 10: Góc chiết quang của lăng kính bằng 6°. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang của lăng kính và cách mặt này 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nd = 1,5 và đối với tia tím là nt = 1,58. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:

A. 16,8mm

B. 12,57mm

C. 18,30mm

D. 15,42mm

Lời giải

– Ta có:

– Tương tự:

→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:

Chọn đáp án A

Bài 11: Ánh sáng trắng

A. không bị tán sắc khi truyền qua bản hai mặt song song

B. gồm vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

C. gồm hai loại ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau

D. được truyền qua một lăng kính, tia đỏ luôn bị lệch nhiều hơn tia tím

Lời giải

– Ánh sáng trắng (0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm) là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

Chọn đáp án B

Bài 12: Tìm phát biểu sai về kết quả thì nghiệm tán sắc của Niu-tơn đối với ánh sáng trắng qua lăng kính.

A. Tia tím có phường truyền lệch nhiều nhất so với các tia khác

B. Tia đổ lệch phương truyền ít nhất so với các tia khác

C. Chùm tia lõ có màu biến thiên liên tục

D. Tia tím bị lệch về phía đáy, tia đỏ bị lệch về phía ngược lại.

Lời giải

– Kết quả thí nghiệm tán sắc của Niu-tơn đối với ánh sáng trắng qua lăng kính cho thấy chùm tia ló đều lệch về phía đáy lắng kính, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.

Chọn đáp án D

Bài 13: Hiện tượng tán sắc xảy ra là do:

A. chiết xuất của một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau

B. các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì có màu khác nhau

C. chùm sáng trắng gồm vô số các chùm sáng có màu khác nhau

D. chùm sáng bị khúc xạ khi truyền không vuông góc với mặt giới hạn

Lời giải

– Hiện tượng tán sắc xảy ra là do chiết xuất của một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau.

Chọn đáp án A

Bài 14: Tìm phát biểu sai.

– Mỗi ánh sáng đơn sắc:

A. có một màu xác định

B. đều bị lệch đường truyền khi khúc xạ

C. không bị lệch đường truyền khi đi qua lăng kính

D. không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

Lời giải

– Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính mà chỉ bị lệch đường về phía đáy lăng kính.

– Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số đặc trưng xác định. Khi một ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác (ví dụ truyền từ không khí vào nước) thì vận tốc truyền, phương truyền, bước sóng có thể thay đổi nhưng tần số, chu kì, màu sắc, năng lượng photon thì không đổi.

Chọn đáp án C

Bài 15: Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán săc ánh sáng:

A. Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau có giá trị khác nhau.

B. Khi chiều chùm ánh sáng trăng qua lăng kính, tia tím lệch ít nhất, tia đổ lệch nhiều nhất.

C. Ánh sáng đơn sắc là ánhn sáng khôn gbị tán sắc khi qua lăng kính

D. Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên lien tục từ đỏ đến tím.

Lời giải

– Khi chiều chùm ánh sáng trắng qua lăng kính, tia tím lệch nhiều nhất, tia đỏ lệch ít nhất.

Chọn đáp án B

Bài 16: Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang 6° theo phương vuông góc mặt phân giác góc chiết quang. Trên màn quan sát E đặt song song và cách mặt phân giác của lăng kính một đoạn 1,5m ta thu được dải màu có bề rộng là 6 mm. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5015. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím sẽ là:

A. 1,5004

B. 1,5397

C. 1,5543

D. 1,496

Lời giải

– Ta có:

– Ta lại có:

– Mà:

Chọn đáp án B

Bài 17: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5°, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là n_đ = 1,578 và n_t = 1,618. Cho một chùm sáng trắng hẹp rọi vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi lăng kính là:

A. 0,3°

B. 0,5°

C. 0,2°

D. 0,12°

Lời giải

– Ta có:

Chọn đáp án C

Bài 18: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5°, cho ánh sáng đỏ và tím truyền qua với tốc độ lần lượt là 1,826.10⁸ m/s và 1,78010⁸ m/s. Chiếu vào mặt bên của lăng kính một chùm sáng trắng hẹp (xem là một tia) theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, điểm tới gần A. Góc lệch giữa tia ló đỏ và tia ló tím là:

Lời giải

– Ta có:

→ Góc lệch của 2 tia ló ra:

Chọn đáp án C

Bài 19: Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sau lăng kính, đặt một màn quan sát song song với mặt phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ n_đ = 1,50 và đối với tia tím là n_t = 1,54. Góc chiết quang của lăng kính bằng 5°. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát (khoảng cách từ mép tím đến mép đỏ) bằng:

A. 9,2 mm

B. 8,0 mm

C. 6,25 mm

D. 7,0 mm

Lời giải

– Góc lệch của 2 tia ló ra:

– Độ rộng của quang phổ liên tục:

Chọn đáp án D

Bài 20: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 6° đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,64 và 1,68. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím nói trên vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Góc tạo bởi tia màu đỏ và tia màu tím sau khi ló ra khỏi mặt bên còn lại của lăng kính bằng:

A. 1,16°

B. 0,36°

C. 0,24°

D. 0,12°

Lời giải

– Góc lệch của 2 tia ló ra:

Chọn đáp án C

Bài 21: Chiếu vào mặt bên của lăng kính có góc chiết quang A = 45° một chùm ánh sáng trắng hẹp coi như một tia sáng. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng vàng là n_v = 1,52 và đối với ánh sáng đỏ là n_đ = 1,5. Biết tia vàng có góc lệch cực tiểu. Góc ló của tia đỏ gần đúng bằng:

A. 35,49°

B. 34,49°

C. 33,24°

D. 30,49°

Lời giải

– Vì tia vàng có góc lệch cực tiểu nên:

– Mà:

– Ta lại có:

Chọn đáp án B

Bài 22: Một lăng kính có góc chiết quang A = 45°. Chiếu chùm tia sáng hẹp đa sắc SI gồm 4 ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lục và tím đến gặp mặt bên AB theo phương vuông góc. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lam là √2. Các tia ló ra khỏi mặt bên AC gồm các ánh sáng đơn sắc:

A. đỏ, vàng, lục và tím.

B. đỏ, vàng và tím.

C. đỏ, lục và tím.

D. đỏ, vàng và lục.

Lời giải

– Ta có:

⇒ các tia ló ra là đỏ, vàng, lục

Chọn đáp án D

Bài 23: Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sau lăng kính, đặt một màn quan sát song song với mặt phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 2m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ n_đ = 1,5 và đối với tia tím là n_t = 1,54. Góc chiết quang của lăng kính bằng 5°. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát (khoảng cách từ mép tím đến mép đỏ) bằng:

A. 7,0 mm

B. 8,0 mm

C. 6,25 mm

D. 9,2 mm

Lời giải

– Ta có:

– Tương tự:

→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng

Chọn đáp án A

Bài 24: Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào đỉnh của một lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Biết góc chiết quang 4°, chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,468 và 1,868. Bề rộng quang phổ thu được trên màn quan sát đặt song song với mặt phẳng phân giác và cách mặt phẳng phân giác 2m là:

A. 6 cm

B. 6,4 m

C. 6,4 cm

D. 56,3 mm

Lời giải

– Ta có:

– Tương tự:

→ Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng:

Chọn đáp án D

Bài 25: Một lăng kính có góc chiết quang (góc ở đỉnh) A = 8° đặt trong không khí. Đặt màn quan sát E song song với mặt phẳng phân giác của A và cách nó 1,5m. Chiếu đến lăng kính một chùm sáng trắng hẹp, song song theo phương vuông góc với mặt phân giác của A và gần A. Biết chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ bằng 1,61 và với ánh sáng tím bằng 1,68. Xác định khoảng cách từ vệt đỏ đến vệt tím trên màn E?

A. 1,47 mm.

B. 0,73 cm.

C. 0,73 mm.

D. 1,47 cm.

Lời giải

– Ta có:

– Góc lệch của 2 tia đỏ và tím là:

→ Khoảng cách từ vệt đỏ đến tím là:

Chọn đáp án D

******************

Trên đây là nội dung bài học Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng do Trường Trung Cấp Nghề Thương Mại Du Lịch Thanh Hoá biên soạn bao gồm phần lý thuyết, giải bài tập và các câu hỏi trắc nghiệm có đáp án đầy đủ. Hy vọng các em sẽ nắm vững kiến thức về Tán sắc ánh sáng. Chúc các em học tập thật tốt và luôn đạt điểm cao trong các bài thi bài kiểm tra trên lớp.

Biên soạn bởi: Trường Trường Trung Cấp Nghề Thương Mại Du Lịch Thanh Hoá

Chuyên mục: Vật Lý 12

Bản quyền bài viết thuộc Trường Trung Cấp Nghề Thương Mại Du Lịch Thanh Hoá. Mọi hành vi sao chép đều là gian lận!
Nguồn chia sẻ: https://tmdl.edu.vn https://tmdl.edu.vn/vat-li-12-bai-24-tan-sac-anh-sang/

Trang chủ: tmdl.edu.vn
Danh mục bài: Giáo dục