Mở đầu trang 34

Đề bài: Ánh sáng từ đèn sợi đốt hoặc từ Mặt Trời 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:

Trong hiện tượng này, lăng kính có tác dụng tách chùm ánh sáng trắng (ánh sáng từ đèn sợi đốt hoặc Mặt Trời) thành nhiều chùm sáng đơn sắc có màu khác nhau (từ đỏ đến tím).

→ Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

I. Cấu tạo của lăng kính

Hoạt động trang 35

Đề bài: Hãy chỉ ra góc chiết quang, mặt bên, cạnh và đáy của lăng kính có trong phòng thí nghiệm.

Lời giải:

Đối với lăng kính tam giác có trong phòng thí nghiệm:

• Góc chiết quang (A): góc ở đỉnh, hợp bởi hai mặt bên của lăng kính.
• Mặt bên: hai mặt phẳng hợp với nhau tạo thành góc chiết quang A.
• Cạnh: giao tuyến của hai mặt bên.
• Đáy: mặt phẳng đối diện với cạnh của lăng kính.

II. Hiện tượng tán sắc ánh sáng

Thí nghiệm 1 trang 35

Đề bài:

1. Mô tả đường đi của tia sáng qua lăng kính mà em quan sát được.
2. Viết ra thứ tự các màu xuất hiện trên màn.
3. Những màu sắc khác nhau cho biết điều gì về thành phần của chùm ánh sáng chiếu tới?

Lời giải:

1. Chùm ánh sáng trắng từ đèn đi qua khe hẹp, chiếu vào mặt bên của lăng kính. Tia sáng bị khúc xạ tại các mặt của lăng kính, ló ra khỏi lăng kính và bị tách thành nhiều chùm sáng có màu khác nhau, hứng lên màn ta thấy một dải màu liên tục.

2. Thứ tự các màu trên màn: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

3. Các màu sắc khác nhau cho biết chùm ánh sáng trắng được tạo thành từ nhiều ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau (đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím).

Thí nghiệm 2 trang 36

Đề bài:

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 (đỏ hoặc tím) đến mặt bên lăng kính, ánh sáng không bị tách thành nhiều màu, vệt sáng trên màn vẫn giữ nguyên một màu duy nhất.

→ Vì ánh sáng sau khi qua tấm lọc sắc là ánh sáng đơn sắc, không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

2. Tia sáng màu tím có góc lệch lớn hơn tia sáng màu đỏ khi đi qua lăng kính.

Câu hỏi trang 36

Đề bài: Ở hoạt động khởi động, hãy giải thích sự tán sắc ánh sáng mặt trời qua lăng kính.

Lời giải:

Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, gồm nhiều ánh sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím.

Khi đi qua lăng kính, mỗi ánh sáng đơn sắc bị khúc xạ với góc lệch khác nhau (do chiết suất của lăng kính đối với mỗi màu là khác nhau). Vì vậy, các chùm sáng đơn sắc tách ra theo các phương khác nhau, tạo thành dải màu liên tục từ đỏ đến tím trên màn.

→ Đó chính là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

III. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính

Hoạt động trang 37

Đề bài: 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 (chiết suất nhỏ) vào lăng kính (chiết suất lớn hơn), tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến (góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới). Vì vậy tia khúc xạ IJ gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI.

2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính (chiết suất lớn) ra không khí (chiết suất nhỏ hơn), tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến (góc khúc xạ lớn hơn góc tới). Vì vậy tia khúc xạ JR xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ.

3. Giải thích hiện tượng tán sắc:

• Ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau.
• Chiết suất của lăng kính đối với mỗi màu là khác nhau (lớn nhất với tia tím, nhỏ nhất với tia đỏ).
• Vì chiết suất khác nhau nên mỗi ánh sáng đơn sắc bị lệch với góc khác nhau khi qua lăng kính (tia tím lệch nhiều nhất, tia đỏ lệch ít nhất).

→ Kết quả: các ánh sáng đơn sắc tách ra, tạo thành dải màu từ đỏ đến tím trên màn → đó là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Câu hỏi 1 trang 37

Đề bài: 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:

Đường đi đúng của tia sáng qua lăng kính (đặt trong không khí) phải thoả mãn:

• Khi vào lăng kính (không khí → thuỷ tinh): tia khúc xạ lệch lại gần pháp tuyến.
• Khi ra khỏi lăng kính (thuỷ tinh → không khí): tia khúc xạ lệch xa pháp tuyến.
• Tia ló sau cùng lệch về phía đáy lăng kính so với tia tới.

→ Hình vẽ đúng là hình C.

Câu hỏi 2 trang 37

Đề bài: Một lăng kính thuỷ 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 $i_1 = 45°$. Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính.

Lời giải:

IV. Màu sắc của vật

Hoạt động trang 37

Đề bài:

1. Nhớ lại kiến thức đã học, khi nào mắt ta nhìn thấy một vật?
2. Khi chúng ta thấy các vật màu xanh, đỏ, trắng thì có ánh sáng màu nào truyền từ vật tới mắt ta?
3. Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu gì?

Lời giải:

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

2. Khi ta thấy:

• Vật màu xanh: có ánh sáng màu xanh truyền tới mắt.
• Vật màu đỏ: có ánh sáng màu đỏ truyền tới mắt.
• Vật màu trắng: có ánh sáng trắng (gồm tất cả các màu) truyền tới mắt.

3. Ban đêm khi không có nguồn sáng, không có ánh sáng truyền đến vật nên cũng không có ánh sáng phản xạ → ta thấy mọi vật đều có màu đen (không phân biệt được màu sắc).

Câu hỏi 1 trang 38

Đề bài: Em hãy biểu diễn các tia sáng đến mắt đối với vật ta quan sát thấy màu trắng (Hình 7.9).

Lời giải:

Vật màu trắng phản xạ tất cả các ánh sáng màu trong chùm ánh sáng trắng chiếu tới (đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím).

Do đó, ánh sáng phản xạ từ vật đến mắt ta là ánh sáng trắng → ta nhìn thấy vật có màu trắng.

Câu hỏi 2 trang 38

Đề bài: 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 phấn nhuỵ có màu nâu.

Lời giải:

Khi ánh sáng trắng chiếu vào bông hoa, mỗi bộ phận chỉ phản xạ một màu nhất định và hấp thụ các màu còn lại:

• Cánh hoa màu vàng: phản xạ ánh sáng màu vàng và hấp thụ các màu khác → ta thấy cánh hoa màu vàng.
• Lá màu xanh: phản xạ ánh sáng màu xanh (lục) và hấp thụ các màu khác → ta thấy lá màu xanh.
• Phấn nhuỵ màu nâu: phản xạ ánh sáng màu nâu và hấp thụ các màu khác → ta thấy phấn nhuỵ màu nâu.

Em có thể

1. Giải thích hiện tượng cầu vồng sau cơn mưa

Sau cơn mưa, trong không khí còn lại nhiều giọt nước nhỏ li ti. Mỗi giọt nước đóng vai trò như một lăng kính tí hon.

Khi ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) chiếu qua các giọt nước này, ánh sáng bị tán sắc thành các chùm sáng đơn sắc có màu từ đỏ đến tím.

→ Vì vậy ta nhìn thấy trên bầu trời một dải màu hình cung gọi là cầu vồng.

2. Vì sao quần áo có nhiều màu sắc khác nhau?

Mỗi loại vải khác nhau phản xạ ánh sáng có màu khác nhau và hấp thụ các ánh sáng còn lại:

• Áo màu đỏ: phản xạ ánh sáng màu đỏ, hấp thụ các màu khác.
• Áo màu xanh: phản xạ ánh sáng màu xanh, hấp thụ các màu khác.
• Áo màu đen: hấp thụ tất cả các ánh sáng màu → ta thấy có màu đen.

→ Đó là lí do quần áo có nhiều màu sắc khác nhau khi nhìn dưới ánh sáng trắng.

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu