Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức bài 7

Lăng kính

VnDoc xin giới thiệu bài Giải bài tập Khoa học tự nhiên lớp 9 bài 7: Lăng kính chi tiết sách Kết nối tri thức giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập môn KHTN 9

Bài: Lăng kính

I. Cấu tạo lăng kính
II. Hiện tượng tán sắc ánh sáng
III. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính
IV. Màu sắc của vật

Mở đầu trang 34 Bài 7 KHTN 9: Ánh sáng từ đèn sợi đốt sau khi đi qua lăng kính tạo thành một chùm sáng có màu từ đỏ đến tím như hình bên. Lăng kính có tác dụng gì trong hiện tượng này?

Lời giải:

Lăng kính ở đây có tác dụng tách ánh sáng từ đèn sợi đốt thành chùm sáng có màu từ đỏ đến tím

I. Cấu tạo lăng kính

Hoạt động trang 35 KHTN 9: Hãy chỉ ra góc chiết quang, mặt bên, cạnh và đáy của lăng kính có trong thí nghiệm

Lời giải:

- Góc chiết quang là góc A

II. Hiện tượng tán sắc ánh sáng

Hoạt động trang 35 KHTN 9: Thí nghiệm 1: Tìm hiểu hiện tượng tán sắc ánh sáng

Chuẩn bị:

- Lăng kính gắn trên giá (1);

- Đèn chiếu ánh sáng trắng có khe hẹp (2);

- Màn hứng chùm sáng (3);

- Nguồn điện và dây nối (4);

- Tấm kính lọc sắc màu đỏ và tấm kính lọc sắc màu tím (5).

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như Hình 7.4.

- Chiếu chùm ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính, dùng màn chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.

Thực hiện các yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:

1. Mô tả đường đi của tia sáng qua lăng kính mà em quan sát được

2. Viết ra thứ tự các màu trên màn

3. Những màu sắc khác nhau cho biết điều gì về thành phần của chùm ánh sáng chiếu tới?

Lời giải:

1. Ánh sáng truyền từ đèn chiếu có khe hẹp đi qua lăng kính và đến màn chắn

2. Những màu sắc có trên màn: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím

3. Những màu sắc khác nhau cho biết thành phần tạo nên chùm sáng

Hoạt động trang 36 KHTN 9: Thí nghiệm 2:

Chuẩn bị:

Dụng cụ thí nghiệm như thí nghiệm 1.

Tiến hành:

- Bố trí thí nghiệm như hình 7.4

- Chiếu ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính.

- Lần lượt dùng kính lọc sắc màu đỏ và màu tím chắn vào khe hẹp của nguồn sáng.

- Dùng màn chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.

Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:

1. Khi chiếu ánh sáng qua tấm kính lọc sắc đến mặt bên lăng kính, ánh sáng có bị tách thành nhiều màu không?

2. So sánh góc lệch của tia sáng màu đỏ và màu tím

Lời giải:

1. Khi chiếu ánh sáng qua tấm kính lọc sắc đến mặt bên lăng kính, ánh sáng không bị tách thành nhiều màu

2. Ánh sáng màu tím có góc lệch lớn hơn ánh sáng màu đỏ

Câu hỏi trang 36 KHTN 9: Ở hoạt động khởi động, hãy giải thích sự tán sắc ánh sáng mặt trời qua lăng kính

Lời giải:

Ánh sáng mặt trời khi đi qua lăng kính sẽ bị tách ra thành chùm sáng có màu biến thiên từ đỏ đến tím

III. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính

Hoạt động trang 37 KHTN 9: Quan sát hình 7.6 và cho biết:

1. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, tại sao tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI

2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tại sao tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ

3. Dựa vào sự truyền sáng qua lăng kính, hãy giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng. Biết rằng chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau, chiết suất lớn nhất với tia tím, chiết suất nhỏ nhất với tia đỏ.

Lời giải:

1. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI vì ánh sáng truyền từ môi trường kém chiết quang sang môi trường chiết quang hơn

2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ vì ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang

3. Chiết suất của lăng kính mang các giá trị khác nhau đối với tùy từng loại ánh sáng đơn sắc. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với mỗi loại ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.

Vì chiết suất của lăng kính khác nhau về giá trị đối với từng loại ánh sáng đơn sắc nên khi các ánh sáng đơn sắc đi qua lăng kính sẽ bị lệch về phía đáy lăng kính với những góc lệch khác nhau. Do vậy chúng không bị chồng chất lên nhau mà tách nhau ra thành một dải màu biến thiên liên tục.

Câu hỏi 1 trang 37 KHTN 9: Hình vẽ nào trong Hình 7.7 chỉ đúng đường đi của tia sáng qua lăng kính khi lăng kính đặt trong không khí?

Lời giải:

Hình vẽ đúng là Hình C vì ánh sáng truyền từ không khí đi từ dưới lên vào lăng kính thì tia ló sẽ lệch về phía đáy của lăng kính

Câu hỏi 2 trang 37 KHTN 9: Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,41. Mặt phẳng tiết diện chính của lăng kính là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện chính tới mặt bên AB của lăng kính với góc tới i1 = 45°. Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính.

Lời giải:

IV. Màu sắc của vật

Hoạt động 1 trang 37 KHTN 9: Nhớ lại kiến thức đã học, khi nào mắt ta nhìn thấy một vật?

Lời giải:

Mắt ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng truyền từ vật đến mắt ta

Hoạt động 2 trang 37 KHTN 9: Khi chúng ta thấy các vật màu xanh, đỏ, trắng thì có ánh sáng màu nào truyền từ vật tới mắt ta?

Lời giải:

Khi chúng ta nhìn thấy vật có màu xanh, đỏ thì ánh sáng màu xanh, đỏ truyền đến mắt ta, khi chúng ta nhìn thấy vật màu trắng tức ánh sáng trắng truyền đến mắt ta

Hoạt động 3 trang 37 KHTN 9: Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu gì?

Lời giải:

Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu đen

Câu hỏi 1 trang 38 KHTN 9: Em hãy biểu diễn các tia sáng đến mắt đối với vật ta quan sát thấy màu trắng (Hình 7.9).

Lời giải:

Câu hỏi 2 trang 38 KHTN 9: Quan sát bông hoa hướng dương (Hình 7.10), giải thích tại sao chúng ta nhìn thấy cánh hoa màu vàng, lá màu xanh và phần nhuy có màu nâu.