Công thức tính bước sóng trong môi trường có chiết suất n
Trước khi vào bài, ta hãy nhắc lại một số kiến thức về Quang học đã được học trong chương trình Vật Lý 11 và vài khái niệm về sóng điện từ đã biết trong các bài trước của chương trình Vật Lý 12 1. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt là đại lượng n được tính bằng công thức Trong đó:
Chú ý:
2. Bước sóng ánh sáng trong chân không là 3. Bước sóng ánh sáng trong một môi trường trong suốt có chiết suất n là Vì nên ta có thể suy được: 4. Sự khúc xạ ánh sáng xảy ra khi một tia sáng (đơn sắc) truyền xiên góc tới mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất khác nhau. Công thức của định luật khúc xạ ánh sáng là n1.sini = n2.sinr Nhận xét:
5. Hiện tượng phản xạ toàn phần xảy ra khi tia sáng truyền theo hướng từ môi trường có chiết suất lớn sang môi trường có chiết suất nhỏ hơn (n1 > n2) và toàn bộ tia sáng tới bị phản xạ trở lại môi trường thứ nhất, không có tia khúc xạ. Điều kiện để xảy ra phản xạ toàn phần là
Trong thực tế không xảy ra trường hợp tia khúc xạ nằm sát mặt phân cách như hình vẽ. Tuy nhiên, về phương diện lý thuyết ta có thể xem như điều này có xảy ra. Khi r = 90o thì hiện tượng phản xạ toàn phần bắt đầu (nhưng chưa) xảy ra. 6. Lăng kính là một khối chất trong suốt hình lăng trụ có tiết diện thẳng là một tam giác. Góc hợp bởi hai mặt bên gọi là góc chiết quang A. Chú ý:
Đường đi của tia sáng qua lăng kính sau hai lần khúc xạ và không bị phản xạ toàn phần như sau: Trong hình vẽ:
Xét trường hợp tia sáng bị khúc xạ 2 lần khi truyền qua lăng kính như hình trên, ta có các công thức lăng kính như sau:
Chú ý:
HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNGI. Thí nghiệm Niutơn về sự tán sắc ánh sáng Chiếu một chùm hẹp ánh sáng Mặt Trời vào mặt bên thứ nhất của lăng kính thì ở mặt bên kia ta thu được một chùm tia ló. Hứng chùm tia ló này bằng một màn M đặt vuông góc với chùm tia ló ta thu được dải màu như cầu vồng: Đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất. Hiện tượng này được gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng. Và đoạn video này (Click vào nút CC ở cuối khung hình để xem phụ đề Tiếng Việt) Hình vẽ trong tiết diện thẳng của lăng kính giúp hiểu rõ hơn hình trên: Trong hình vẽ này, ta hãy giả thiết trong chùm ánh sáng trắng chỉ gồm có 7 thành phần đơn sắc là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím thì trên màn ảnh ta sẽ thu được 7 chấm sáng có màu tương ứng. Tuy nhiên, vì trong ánh sáng trắng gồm có vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím mà trên màn ta thu được dải màu như cầu vồng chứ không phải chỉ là các chấm màu như trên. Hình ảnh cầu vồng mà ta thường thấy trên bầu trời có dạng như sau: II. Kết quả rút ra được từ thí nghiệm về tán sắc ánh sáng của Niutơn Để cho đơn giản, ta hãy xét trường hợp lăng kính góc nhỏ. Góc lệch của một tia sáng đơn sắc khi truyền qua lăng kính là D = (n - 1)A. Vì A không đổi nên:
Từ đó ta có thể rút ra kết luận:
nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím III. Ánh sáng đơn sắc - Ánh sáng trắng Bằng 2 thí nghiệm khác, Niutơn rút ra được 2 kết luận sau:
ẢNH ĐẸP Tin vnexpress: Cater News hôm 24/2/2012 đưa tin Peter Gude, một người Hà Lan chuyên săn lùng vòi rồng, cùng các đồng nghiệp phát hiện cảnh tượng hiếm tại bang Colorado, Mỹ. Vòi rồng xuất hiện ở vị trí cách cầu vồng vài km. Các vòi rồng xuất hiện cách nhau vài kilomet. Ảnh: Peter Gude Đăng trên Facebook Nếu video trên không hiển thị được, mời bạn xem trực tiếp trên Facebook tại: https://www.facebook.com/phothong.vatly.3/videos/171238440308175/ Bài trước Lên đầu trang Bài kế tiếp Trở về Trang chủ |