Bài 5. Tán sắc ánh sáng qua lăng kính. Màu sắc của vật trang 14, 15

5.1

Hình vẽ nào mô tả đúng đường truyền của tia sáng đơn sắc qua lăng kính?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về đường truyền của tia sáng khi đi qua lăng kính

Lời giải chi tiết:

Khi đi qua lăng kính, tia sáng sẽ có dạng như hình vẽ:

Đáp án: D

5.2

Nếu chiếu một tia sáng laser màu đỏ đến mặt bên của một lăng kính thì sau khi ló ra khỏi lăng kính

A. tia sáng đi thẳng theo phương của tia tới ban đầu.

B. tia sáng bị lệch về phía đáy của lăng kính.

C. tia sáng bị lệch về phía đỉnh của lăng kính.

D. tia sáng biến thành màu tím.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về đường truyền của tia sáng khi đi qua lăng kính

Lời giải chi tiết:

Khi chiếu một tia sáng đơn sắc (như tia laser màu đỏ) vào một lăng kính, tia sáng sẽ bị khúc xạ hai lần:

– Khi vào lăng kính: Tia sáng truyền từ không khí vào môi trường chiết quang hơn (thủy tinh) nên bị khúc xạ lại gần pháp tuyến.

– Khi ra khỏi lăng kính: Tia sáng truyền từ môi trường chiết quang ra không khí nên bị khúc xạ ra xa pháp tuyến.

Do hình dạng của lăng kính, hai lần khúc xạ này khiến tia sáng bị lệch về phía đáy của lăng kính.

Đáp án: B

5.3

Hình vẽ nào mô tả đúng hiện tượng tán sắc của ánh sáng trắng qua lăng kính?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về hiện tượng tán sắc ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính, ánh sáng đỏ sẽ ít bị lệch về phía đáy của lăng kính hơn ánh sáng tím

Đáp án: C

5.4

Sau khi chiếu ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ta thu được một dải ánh sáng màu từ đỏ đến tím. Sở dĩ như vậy là vì

A. ánh sáng mặt trời chứa các ánh sáng màu.

B. lăng kính chứa các ánh sáng màu.

C. phản ứng hoá học giữa lăng kính và ánh sáng mặt trời sinh ra các màu.

D. lăng kính làm đổi màu ánh sáng mặt trời.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về hiện tượng tán sắc ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Sau khi chiếu ánh sáng mặt trời qua lăng kính, ta thu được một dải ánh sáng màu từ đỏ đến tím. Sở dĩ như vậy là vì ánh sáng mặt trời chứa các ánh sáng màu lần lượt từ đỏ đến tím

Đáp án: A

5.5

Vật có màu nào sẽ hấp thụ ánh sáng nhiều nhất?

A. Màu đỏ.

B. Màu đen.

C. Màu trắng.

D. Màu vàng.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Màu trắng: Phản xạ hầu hết các ánh sáng chiếu tới, nên hấp thụ ít ánh sáng nhất.

Màu đỏ, vàng: Hấp thụ một phần ánh sáng và phản xạ một phần ánh sáng có màu tương ứng.

Vật màu đen: Hấp thụ gần như tất cả các ánh sáng chiếu tới nó, không phản xạ lại ánh sáng nào. Vì vậy, vật màu đen sẽ nóng lên nhanh nhất khi tiếp xúc với ánh sáng.

Đáp án: B

5.6

Một người mặc áo màu đỏ (khi nhìn ngoài trời sáng) đứng trên sân khấu được chiếu bởi những ngọn đèn phát ra ánh sáng màu lục thì khán giả nhìn thấy áo người đó có màu gì?

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về sự phản xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Màu sắc mà ta nhìn thấy của một vật thể phụ thuộc vào cả màu sắc của vật thể đó và màu sắc của ánh sáng chiếu vào nó. Trong trường hợp này, do không có ánh sáng màu đỏ (màu sắc mà áo phản xạ) chiếu vào áo, nên khán giả sẽ không nhìn thấy bất kỳ màu sắc nào từ chiếc áo. Nên khán giả sẽ thấy áo người đó có màu đen hoặc xám rất tối.

5.7

Mỗi nội dung dưới đây là đúng hay sai? Đánh dấu (P) vào ô tương ứng.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về sự phản xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

1-Đ,

2-Đ,

3-S: Vật trông có màu đen vì vật hấp thụ gần như tất cả các ánh sáng chiếu tới nó, không phản xạ lại ánh sáng nào.

4-Đ,

5-Đ.

5.8

a) Kể tên một số nguồn phát ánh sáng trắng.

b) Nêu một số hiện tượng quen thuộc chứng tỏ ánh sáng trắng là hỗn hợp của các ánh sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về ánh sáng

Lời giải chi tiết:

a) Một số nguồn phát ánh sáng trắng: Mặt Trời, bóng đèn pin, đèn pha ô tô, ...

b) Một số hiện tượng liên quan đến sự tán sắc ánh sáng:

– Cầu vồng xuất hiện khi ánh sáng mặt trời chiếu qua các giọt nước trong đám mây hoặc các giọt nước của một đài phun nước.

– Váng dầu mỡ trên nước, bong bóng xà phòng trông có nhiều màu sắc vì ánh sáng mặt trời chiếu vào chúng bị tách thành các màu khác nhau.

– Ánh sáng (trắng) từ đèn pin rọi lên mặt đĩa CD bị tách thành các màu khác nhau, khiến mặt đĩa xuất hiện nhiều màu sắc lấp lánh.

5.9

Giải thích vì sao khi nhìn lên trên bầu trời vào ban ngày ta thường thấy những đám mây màu trắng, nhưng có lúc lại thấy có những đám mây màu xám đen.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về sự phản xạ ánh sáng

Lời giải chi tiết:

Mây có màu trắng (thường ở tầng cao trên bầu trời) phản xạ tất cả các màu của ánh sáng mặt trời chiếu vào nó. Mây có màu xám, đen do nằm ở tầng thấp, không nhận được ánh sáng mặt trời.

5.10

Một lăng kính có tiết diện là một tam giác đều và có chiết suất 1,51 được đặt trong không khí. Chiếu một tia sáng tới mặt bên của lăng kính tại điểm I thì tia khúc xạ IJ trong lăng kính có phương song song với mặt đáy lăng kính như hình vẽ.

a) Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng, tính góc tới và góc khúc xạ (góc ló) của tia sáng tại hai mặt bên của lăng kính.

b) Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính.

Phương pháp giải:

Vận dụng kiến thức về sự khúc xạ ánh sáng và đường truyền của tia sáng

Lời giải chi tiết:

a) Tại I, ánh sáng đi từ không khí (1) vào (2).

+ Góc khúc xạ: $r_1={90}^{\circ }-{60}^{\circ }={30}^{\circ }.$

+ Góc tới: $\frac{\sin i_1}{\sin r_1}=\frac{n_2}{n_1}\Rightarrow \frac{\sin i_1}{\sin {30}^o}=\frac{1,51}{1}\Rightarrow i_1\approx {49}^o$

Tại J, ánh sáng đi từ lăng kính (1) ra ngoài không khí (2).

+ Góc tới: $i_2={90}^{\circ }--{60}^{\circ }={30}^{\circ }.$

+ Góc khúc xạ (góc ló): $\frac{\sin i_2}{\sin r_2}=\frac{n_2}{n_1}\Rightarrow \frac{\sin {30}^o}{\sin r_2}=\frac{1}{1,51}\Rightarrow r_2\approx {49}^o$

b) Đường truyền của tia sáng lăng kính: