Hiện tượng tán sắc ánh sáng. Màu sắc ánh sáng SVIP

I. TÁN SẮC ÁNH SÁNG QUA LĂNG KÍNH

1. Lăng kính

Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song. Thông thường, lăng kính có dạng lăng trụ tam giác.

Lăng kính

Một lăng kính được đặc trưng bởi: góc chiết quang A; chiết suất $n$ của chất làm lăng kính.

2. Đường đi của tia sáng qua lăng kính

Sự truyền ánh sáng qua lăng kính là quá trình trong đó tia sáng bị khúc xạ hai lần:

• Lần thứ nhất khi ánh sáng đi từ không khí vào lăng kính (khúc xạ tại I).
• Lần thứ hai khi ánh sáng đi từ lăng kính ra ngoài không khí (khúc xạ tại J).

Đường truyền của tia sáng qua lăng kính

Góc D, được tạo bởi tia tới SI và tia ló JR, gọi là góc lệch – thể hiện sự lệch hướng của tia sáng sau khi truyền qua lăng kính.

Nhận xét: Khi chiếu tia sáng đỏ truyền từ không khí vào lăng kính rồi ló ra ngoài, nó sẽ bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương ban đầu và không bị đổi màu. Ánh sáng trong trường hợp này gọi là ánh sáng đơn sắc.

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng ánh sáng trắng khi đi qua lăng kính bị phân tách thành các thành phần ánh sáng đơn sắc khác nhau, tạo thành một dải màu từ đỏ đến tím (gọi là quang phổ).

Như vậy, lăng kính có tác dụng tách riêng các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.

Nhận xét:

• Ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng đơn sắc, có 7 màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
• Chiết suất của lăng kính phụ thuộc vào màu ánh sáng. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng màu tím là lớn nhất.

II. MÀU SẮC CÁC VẬT

Ta nhìn thấy vật có màu gì là do vật đó phản xạ ánh sáng màu đó vào mắt ta, còn các màu khác trong ánh sáng chiếu tới thì bị vật hấp thụ.

➤ Màu sắc của vật dưới ánh sáng trắng

Chiếu ánh sáng trắng đến quả cam có màu cam. Quả cam phản xạ mạnh ánh sáng màu cam và hấp thụ hầu hết các ánh sáng màu còn lại nên ta thấy quả cam có màu cam.

Quả cam có màu cam dưới ánh sáng trắng

➤ Màu sắc của vật dưới ánh sáng màu

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

Quả cam có màu cam dưới ánh sáng cam

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

Quả cam có màu gần như đen dưới ánh sáng lục

❗ 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.

Minh họa ánh sáng truyền qua tấm lọc màu lục