Tán sắc ánh sáng qua lăng kính. Màu sắc của vật SVIP

1. Tán sắc ánh sáng trắng qua lăng kính

Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất (nhựa, thủy tinh,... ) thường có dạng lăng trụ 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.

Thí nghiệm tìm hiểu quang phổ của ánh sáng trắng qua lăng kính

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. Vậy, ánh sáng trắng là hỗn hợp ánh sáng có nhiều màu khác nhau.

Lưu ý: Các chùm sáng có màu khác nhau khi ra khỏi lăng kính gọi là các ánh sáng màu. Người ta gọi chùm sáng có màu xác định là chùm sáng đơn sắc.

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.

Giải thích sự tán sắc của ánh sáng mặt trời qua lăng kính

Khi chiếu chùm ánh sáng mặt trời qua lăng kính, người ta thu được quang phổ gồm một dải màu như hình bên dưới.

Giải thích: Ánh sáng mặt trời là hỗn hợp của nhiều ánh sáng màu. Khi chiếu chùm ánh sáng mặt trời qua lăng kính, do chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau nên lăng kính có tác dụng làm lệch các chùm sáng màu có sẵn trong chùm ánh sáng mặt trời theo các phương khác nhau. Kết quả thu được quang phổ của ánh sáng mặt trời là dải màu từ đỏ đến tím, trong đó chùm sáng màu đỏ bị lệch ít nhất còn chùm sáng màu tím bị lệch nhiều nhất.

2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính

Hình vẽ dưới đây mô tả đường đi của chùm tia sáng hẹp màu đỏ qua lăng kính.

Để vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính, ta thực hiện các bước sau:

• Vẽ tia tới SI đến một mặt của lăng kính dưới góc tới $i$ so với pháp tuyến N₁N₁' tại I.
• Tại I, vẽ tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến với góc khúc xạ $i'$.
• Tia IJ tới mặt bên AC dưới góc tới $j$. Tại J, vẽ tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến N₂N₂' với góc khúc xạ $j'$. 

Tia JR còn được gọi là tia ló. Góc D giữa tia tới SI và tia ló JR gọi là góc lệch.

3. Màu sắc của vật

Màu sắc của vật dưới ánh sáng trắng

Chiếu ánh sáng trắng đến quả táo màu đỏ. Trên hình vẽ, ánh sáng trắng được biểu diễn bằng mũi tên có màu từ đỏ đến tím. Quả táo phản xạ mạnh ánh sáng màu đỏ và hấp thụ hầu hết các ánh sáng màu còn lại nên ta thấy quả táo này có màu đỏ.

Màu sắc của vật dưới ánh sáng màu

Chiếu ánh sáng đỏ vào quả táo màu đỏ. Quả táo phản xạ mạnh ánh sáng màu đỏ nên ta thấy quả táo có màu đỏ. 

Chiếu ánh sáng màu lục vào quả táo màu đỏ. Quả táo hấp thụ hầu hết ánh sáng màu lục nên ta thấy quả táo có màu gần như đen.

Màu sắc của vật có ánh sáng truyền qua

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. Ánh sáng trắng là hỗn hợp ánh sáng có nhiều màu khác nhau. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.

2. Khi chiếu một chùm sáng trắng hẹp qua lăng kính, ta sẽ thu được quang phổ là dải màu từ đỏ đến tím. Các chùm sáng có màu khác nhau này gọi là các ánh sáng màu. Ánh sáng có một màu nhất định gọi là ánh sáng đơn sắc.

3. Màu sắc của một vật được nhìn thấy phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng bị vật đó hấp thụ và phản xạ. Vật có màu nào thì phản xạ mạnh ánh sáng màu đó và hấp thụ các ánh sáng màu còn lại.