Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng

1 143

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

Để giúp các bạn học sinh học tốt hơn môn Vật lý 12, VnDoc xin giới thiệu tới bạn đọc Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng, tài liệu gồm 6 bài tập trang 125 SGK. Mời các bạn học sinh và thầy cô cùng tham khảo.

Tán sắc ánh sáng

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:

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

Hình 24.1

Chiếu một chùm ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời), song song qua khe hẹp F. Đặt một màn M song song với khe F. Giữa khe F và màn M, đặt một lăng kính (P), sao cho cạnh khúc xạ của (P) song song với F. Chùm tia sáng ló ra khỏi 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. Trên màn M, ta thu được một dải màu gồm 7 màu chính: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải sáng màu này gọi là quang phổ của Mặt Trời.

Bài 2 (trang 125 SGK Vật Lý 12): Trình bày thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niuton.

Lời giải:

Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu - tơn:

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

Trên màn M của thí nghiệm tán sắc ánh sáng, Niuton 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. Niuton gọi chùm sáng này là chùm sáng đơn sắc. Vậy ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi qua lăng kính.

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 khoog còn bị tán sắc, vì lăng kính P đã phân tích chùm sáng thành quang phổ, còn lăng kính P' lại tổng hợp các chùm sáng ấy lại. Trên màn M' ta thu được vệt sáng có màu trắng, những viền đỏ ở cạch trên và viền tím ở cạnh dưới.

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 đấy.

Lời giải:

Chọn đáp án B.

Bài 5 (trang 125 SGK Vật Lý 12): Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5o, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,643 và nt = 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:

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

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

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

Góc lệch của tia đỏ sau khi qua lăng kính:

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

Độ lệch của tia tím sau khi qua lăng kính:

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

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

ΔD = D2 - D1 = 3.425o - 3,215o = 0,21o = 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 nđ = 1,328 và nt = 1,343.

Lời giải:

- Hình minh họa:

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

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

Ta có:

Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24

Độ dài quang phổ dưới đáy bể là:

a = h(tanr2 - tanr1) = 2,06 cm

 ---------------------------------

Trên đây VnDoc.com đã giới thiệu tới bạn đọc tài liệu: Giải bài tập SGK Vật lý 12 bài 24: Tán sắc ánh sáng. Để có kết quả cao hơn trong học tập, VnDoc xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Toán lớp 12, Giải bài tập Hóa học lớp 12 và giải vở bài tập Vật lý 12 mà VnDoc tổng hợp và đăng tải.

Đánh giá bài viết
1 143
Giải bài tập Vật Lí 12 Xem thêm