Sơ đồ tư duy Vật lý 12 Chương 5
Tổng hợp Lý thuyết về Chương 5: Sóng ánh sáng
Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niuton (1672)
- Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên
- Kết quả thí nghiệm: Ánh sáng mặt trời khi đi qua lăng kính không những bị lệch về phía đáy do khúc xạ, mà còn bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ. Quan sắt kỹ dải màu ta phân biệt được bày màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tuy nhiên ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển dần sang màu kia một cách liên tục.
- Dải sáng màu này gọi là quang phổ của Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
- Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng (của ánh sáng trắng).
Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Để kiểm nghiệm xem có phải thủy tinh đã làm thay đổi màu của ánh sáng hay không. Niuton đã làm thí nghiệm sau:
- Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên. Ông tách lấy một chùm sáng màu vàng trong dải màu , rồi cho nó khúc xạ qua lăng kính thứ hai.
- Kết quả thí nghiệm: chùm sáng chỉ bị lệch về phía đáy (do khúc xạ) mà không bị đổi màu.
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc mà chỉ bị lệch khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng đa sắc là hỗn hợp của hai ánh sáng đơn sắc trở nên, và bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là một trường hợp của ánh sáng đa sắc.
- Sự tán sắc ánh sáng là: sự phân tách một chùm ánh sáng đa sắc thành các chùm sáng đơn sắc tạo nên nó.
- Giải thích hiện tượng tán sắc:
+) Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc.
+) Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau là khác nhau, nên góc lệch của chúng khi đi qua lăng kính là khác nhau, kết quả là khi ló ra khỏi lăng kính chúng không trùng phương nữa mà bị tách ra.
- Nhận xét: từ kết quả thí nghiệm: tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất, nên chiết suất của ánh sáng tím là lớn nhất, chiết suất của ánh sáng đỏ là nhỏ nhất:
nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
- Thí nghiệm: dùng một nguồn sáng S đặt trước một lỗ tròn nhỏ O, khoét trên một hộp kín. Quan sát cùng sáng ở thành đối diện.
- Kết quả thí nghiệm: Nếu ánh sáng truyền thẳng thì trên thành sẽ có một vệt sáng tròn đường kính là D. Nhưng thực tế ta lại thấy một vệt sáng tròn có đường kính D’ > D. Lỗ O càng nhỏ D’ càng lớn hơn nhiều so với D.
- Hiện tượng nhiễu xạ là: hiện tượng ánh sáng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản.
- Giải thích hiện tượng: để giải thích hiện tượng này tà thừa nhận: mỗi chùm sáng đơn sắc được coi là một sóng có bước sóng xác định.
Những bức xạ không nhìn thấy
Thực nghiệm đã chứng tỏ rằng ngoài miền ánh sáng nhìn thấy còn có những bức xạ không nhìn thấy được, nhưng cũng có tác dụng nhiệt, cũng tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiện tượng nhiễu xạ, giao thoa như các bức xạ nhìn thấy. VD: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X.
Bảng so sánh những bức xạ không nhìn thấy
Tia hồng ngoại | Tia tử ngoại | Tia X (Tia Rơn-ghen) | |
| Khái niệm | Là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng từ 0,76 μm đến vài mm. | Là bức xạ không nhìn thấy có bước sóng từ 0,38 μm đến cỡ 10-9m. | Là bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11 |
| Nguồn phát | Tất cả các vật có nhiệt độ lớn hơn 0(K) hay -273℃ | Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000℃ trở lên) VD: hồ quang điện, Mặt Trời, đèn hơi thủy ngân. | Mỗi khi một chùm tia catôt (một chùm electron có năng lượng lớn) đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X |
| Tính chất | - Tác dụng nhiệt là tính chất nổi bật nhất. Vật hấp thụ tia hồng ngoại sẽ nóng lên. - Có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học, có thế tác dụng lên phim ảnh. - Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần. - Gây ra hiện tượng quang điện trong với một số chất bán dẫn. | - Tác dụng lên phim ảnh - Kích thích sự phát quang của nhiều chất. - Kích thích nhiều phản ứng hóa học - Làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác - Có tác dụng sinh học: hủy diệt tế bào, diệt khuẩn nấm mốc, là tiền tố tổng hợp vitamin D - Có thể gây ra hiện tượng quang điện. - Bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh. Ngoài ra tầng ozon hấp thụ hết các tia có bước sóng dưới 300 nm và là tấm áo giáp bảo vệ sinh vật trên Trái Đất. | - Tính chất nổi bật nhất là khả năng đâm xuyên qua giấy, vải, gỗ thậm chí cả kim loại. Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên được sâu hay càng cứng. - Tác dụng mạnh lên kính ảnh. - Làm ion hóa không khí. - Làm phát quang một số chất. - Tác dụng sinh lý mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn,... - Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết các kim loại. |
| Công dụng | - Sấy khô, sưởi ấm, đun nấu. - Chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh của nhiều thiên thể, chụp ảnh trái đất từ vệ tinh. - Sử dụng trong các bộ điều khiển từ xa ( điều khiển ti vi, điều hòa,...) - Quân sự: ống nhòm hồng ngoại dùng để quan sát và lái xe ban đêm, camera hồng ngoại chụp ảnh và quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại do mục tiêu phát ra. | - Y học: dùng để tiệt trùng dụng cụ phẫu thuật, chữa bệnh còi xương. - Công nghiệp thực phẩm: tiệt trùng thực phẩm. - Công nghiệp cơ khí: tìm về nứt (khuyết tật) trên bề mặt sản phẩm. | - Y học: sử dụng để chiếu điện, chụp điên, chữa ung thư nông. - Công nghiệp: kiểm tra chất lượng bên trong sản phẩm. - Giao thông: Kiểm tra hành lý của hành khách - Phòng TN: Nghiên cứu cấu trúc vật rắn |
Sơ đồ tư duy Vật lý 12 Chương 5. Sóng ánh sáng
Câu hỏi thường gặp
CÔNG TY TNHH TOP EDU
Số giấy chứng nhận đăng kí kinh doanh: 0109850622, cấp ngày 09/11/2021, nơi cấp Sở Kế Hoạch và Đầu tư Thành phố Hà Nội
