Chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng chi tiết Vật Lý 9

Mời các quý thầy cô và quý phụ huynh cùng với các em học sinh tham khảo bài viết về chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng do HOCMAI biên soạn và đăng tải. Bài viết bao gồm phần tóm tắt về lý thuyết và phần hướng dẫn làm các bài tập ở trong SGK Vật Lý 9, các câu hỏi trắc nghiệm mở rộng.

 

Bài viết tham khảo thêm:

• Kính lúp
• Bài tập quang hình học
• Ánh sáng trắng và ánh sáng màu

 

I – Lý thuyết Chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng

1. Phân tích một chùm ánh sáng trắng bằng lăng kính

– Lăng kính là một khối thủy tinh trong suốt gồm có ba mặt bên của hình chữ nhật, hai mặt đáy là hình tam giác thường được mài mờ đi, ba đường gờ của nó song song cùng với nhau được gọi là ba cạnh của lăng kính.

– Khi chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính thì ta sẽ thu được nhiều chùm sáng có màu khác nhau nằm sát cạnh với nhau, tạo thành một dải màu như là cầu vồng. Màu của dải này sẽ biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Cụ thể là: Đỏ | da cam | vàng | lục | lam | chàm | tím (Định luật khúc xạ).

Tác dụng của lăng kính: Lăng kính có tác dụng tách riêng chùm sáng màu đã có sẵn trong chùm sáng trắng và cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.

2. Phân tích một chùm sáng trắng bằng sự phản xạ trên đĩa CD

Khi cho một chùm ánh sáng trắng phản xạ ở trên mặt ghi của một đĩa CD, chùm ánh sáng phản xạ cũng sẽ được phân tích thành rất nhiều màu sắc khác nhau. Ở trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau.

3. Liên hệ thực tế

Thỉnh thoảng sau cơn mưa, ta có thể thấy được cầu vồng khi nhìn về hướng đối diện với Mặt Trời. Ánh sáng trắng của Mặt Trời khi khúc xạ và bị phản xạ qua các giọt nước li ti còn sót lại ở trên không trung sau cơn mưa đã bị phân tích trở thành các ánh sáng màu và tạo ra cầu vồng.

4. Sơ đồ tư duy về sự phân tích ánh sáng trắng

 

II – Giải bài tập Chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng SGK Vật lí 9

Câu C1 | Trang 139 SGK Vật Lý 9 

Hãy mô tả màu sắc của dải nhiều màu đã nói ở trong thí nghiệm 1.

Hướng dẫn trả lời

Có dải màu biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tím (màu cầu vồng). Ở phía này sẽ là màu đỏ, rồi tiếp đến là da cam, vàng,… và phía kia là màu tím.

Câu C2 | Trang 139 SGK Vật Lý 9 

Mô tả hình ảnh quan sát được ở trong hai trường hợp a và b (Thí nghiệm 2).

Hướng dẫn trả lời

– Khi chắn khe K bằng một tấm lọc màu đỏ thì ta sẽ thấy có vạch màu đỏ, bằng một tấm lọc màu xanh thì ta có vạch xanh, hai tấm vạch này không nằm cùng ở 1 chỗ.

– Khi chắn khe K bằng một tấm lọc nửa trên màu đỏ và nửa dưới màu xanh thì ta thấy rằng đồng thời cả hai vạch đỏ và xanh nằm lệch với nhau. Nếu có một phần của các ánh sáng này chồng lên nhau sau một tấm lọc thì ở đó ta thấy được ánh sáng màu vàng là kết quả chồng nhau của 2 màu xanh và màu đỏ.

Câu C3 | Trang 140 SGK Vật Lý 9 

Em hãy dựa vào những kết quả quan sát được ở trên để nhận định được sự đúng, sai trong các ý kiến sau:

– Lăng kính đã nhuộm các màu khác nhau thì cho chùm sáng trắng.

– Trong chùm sáng trắng đã có chứa sẵn các ánh sáng màu. Lăng kính chỉ có tác dụng làm tách các chùm sáng màu đó ra, cho mỗi chùm đi theo cùng một phương vào mắt.

Hướng dẫn trả lời

– Sai bởi vì bản thân lăng kính đã là một khối chất trong suốt không màu, vậy nên nó không thể đóng vai trò như là tấm lọc màu được.

– Đúng bởi vì nếu lăng kính có tác dụng nhuộm màu cho chùm tia sáng vậy thì tại sao chỗ này chỉ nhuộm màu xanh mà chỗ kia chỉ nhuộm màu đỏ? Trong khi đó những vùng mà các tia sáng đi qua bên trong lăng kính có tính chất hoàn toàn giống như nhau.

Câu C4 | Trang 140 SGK Vật Lý 9 

Tại sao có thể nói thí nghiệm 1 chính là thí nghiệm để phân tích ánh sáng trắng?

Hướng dẫn trả lời

Ta chỉ có một dải sáng trắng trước lăng kính và đằng sau lăng kính ta lại thu được nhiều dải sáng màu. Như vậy, lăng kính đã phân tích từ dải sáng trắng nói trên ra thành nhiều dải sáng màu. Vậy nên ta nói thí nghiệm 1 trong SGK là một thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.

Câu C5 | Trang 140 SGK Vật Lý 9 

Hãy mô tả hiện tượng đã quan sát được ở trong thí nghiệm 3.

Hướng dẫn trả lời

Khi ta chiếu ánh sáng trắng vào mặt ghi của 1 chiếc đĩa CD và quan sát ánh sáng phản xạ, ta thấy rằng chùm phản xạ có màu cầu vồng thành một dải màu biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tím, nhìn theo phương này sẽ có ánh sáng màu này, nhìn theo phương khác lại có ánh sáng màu khác.

Câu C6 | Trang 140 SGK Vật Lý 9 

– Ánh sáng chiếu tới đĩa CD là ánh sáng màu gì?

– Ánh sáng từ đĩa CD tới mắt ta có những màu nào?

– Tại sao có thể nói thí nghiệm 3 cũng là một thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng?

Hướng dẫn trả lời

– Ánh sáng chiếu tới đĩa CD là ánh sáng trắng.

– Ánh sáng từ đĩa CD tới mắt ta có những dải màu biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tím. Tùy theo phương nhìn, ta có thể nhìn thấy ánh sáng từ đĩa CD tới mắt ta có màu này hoặc màu kia.

– Trước khi tới đĩa CD, chùm sáng là chùm sáng trắng. Sau khi phản xạ ở trên đĩa CD, ta thu được nhiều chùm sáng có màu khác nhau truyền theo các phương khác nhau. Vậy nên, thí nghiệm với đĩa CD cũng là một thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.

Câu C7 | Trang 141 SGK Vật Lý 9 

Có thể coi cách sử dụng các tấm lọc màu như một cách để phân tích ánh sáng trắng trở thành ánh sáng màu được không?

Hướng dẫn trả lời

Có thể coi cách sử dụng các tấm lọc màu như một cách để phân tích ánh sáng trắng trở thành ánh sáng màu.

Chiếu chùm ánh sáng trắng qua một tấm lọc màu đỏ ta được ánh sáng màu đỏ. Nếu thay tấm lọc màu đỏ bằng một tấm lọc màu xanh, ta lại thu được ánh sáng xanh. Cứ như thế thử cho các tấm lọc màu khác, ta sẽ biết được ở trong chùm sáng trắng có những ánh sáng màu sắc nào. Như thế tấm lọc màu có tác dụng làm tách ánh sáng màu đó ra khỏi chùm sáng trắng.

Câu C8 | Trang 141 SGK Vật Lý 9 

Đặt một tấm gương phẳng nằm chếch một góc khoảng 30º vào trong khay nước. Đặt trước trán một mảnh giấy nhỏ ở trên có vạch một vạch đen nằm ngang. Bố trí làm sao cho vạch đen nằm song song cùng với đường giao nhau của mặt gương và mặt nước (Như hình 53.3 SGK). Hãy quan sát ảnh của vật đen qua phần gương trong nước. Mô tả và giải thích hiện tượng đã quan sát được.

Hướng dẫn trả lời

Ta có:

– Phần nước nằm ở giữa mặt nước và mặt gương tạo thành một lăng kính bằng nước.

– Xét một dải sáng trắng hẹp phát ra từ mép vạch đen ở trên trán, chiếu đến mặt nước. Dải sáng này là khúc xạ vào nước, phản xạ ở trên gương, trở lại với mặt nước, lại khúc xạ ra bên ngoài không khí và đi vào mắt của người quan sát. Dải sáng này xem như đi qua lăng kính nước nói trên, vậy nên nó bị phân tích ra trở thành nhiều dải sáng màu sắc như cầu vồng. Vì vậy khi quan sát vào phần gương ở trong nước ta sẽ không thấy được vạch đen mà thấy một dải nhiều màu.

Câu C9 | Trang 141 SGK Vật Lý 9 

Nêu một vài hiện tượng trong thực tế về sự phân tích ánh sáng trắng.

Hướng dẫn trả lời

• Cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa.
• Vào mùa rét, nếu ta thổi hơi vào một tấm cửa kính, sau đó quan sát ánh sáng qua chỗ đó, ta sẽ thấy một quầng màu như cầu vồng.
• Tại chân những thác nước, khi có ánh sáng mặt trời chiếu vào thì ta thấy có dải màu cầu vồng bởi vì sự phân tích ánh sáng trắng của các đám hạt nước nhỏ được tạo thành do sự và chạm của nước chảy xuống với các chỏm đá bên dưới.

 

III – Bài tập trắc nghiệm chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng

Câu 1: Sự phân tích ánh sáng trắng được quan sát ở trong thí nghiệm nào sau đây?

A) Chiếu một chùm sáng trắng vào trong một gương phẳng.

B) Chiếu một chùm sáng trắng xuyên qua một tấm thủy tinh mỏng.

C) Chiếu một chùm sáng trắng vào trong một lăng kính.

D) Chiếu một chùm sáng trắng xuyên qua một thấu kính phân kì.

Trả lời

Sự phân tích ánh sáng trắng được quan sát ở trong thí nghiệm chiếu một chùm sáng trắng vào trong một lăng kính

→ Đáp án C

Câu 2: Lăng kính là

A) Một khối trong suốt.

B) Một khối có màu bảy sắc cầu vồng: Đỏ | da cam | vàng | lục | lam | chàm | tím.

C) Một khối có màu ba màu cơ bản: Đỏ | lục | lam.

D) Một khối có màu đen.

Trả lời

Lăng kính là một khối trong suốt hình dạng lăng trụ tam giác

→ Đáp án A

Câu 3: Khi chiếu ánh sáng từ nguồn ánh sáng trắng đi qua lăng kính, ta thu được:

A) Ánh sáng màu trắng.

B) Một dải màu xếp liền nhau: Đỏ | da cam | vàng | lục | lam | chàm | tím.

C) Một khối có màu từ ba màu cơ bản: Đỏ | lục | lam.

D) Ánh sáng đỏ.

Trả lời

Khi chiếu ánh sáng từ nguồn ánh sáng trắng đi qua lăng kính, ta thu được một dải màu sắc xếp liền nhau: Đỏ | da cam | vàng | lục | lam | chàm | tím.

→ Đáp án B

Câu 4: Khi chiếu ánh sáng đi qua lăng kính, nếu sau lăng kính chỉ có một màu duy nhất vậy thì chùm sáng chiếu vào lăng kính là:

A) chùm sáng trắng

B) chùm sáng màu đỏ

C) chùm sáng đơn sắc

D) chùm sáng màu lục

Trả lời

Nếu sau lăng kính chỉ có một màu duy nhất vậy thì chùm sáng chiếu vào lăng kính là chùm sáng đơn sắc

→ Đáp án C

Câu 5: Trong trường hợp nào ở dưới đây thì ánh sáng trắng sẽ không bị phân tích?

A) Chiếu tia sáng trắng đi qua một lăng kính.

B) Chiếu tia sáng trắng nghiêng góc vào một tấm gương phẳng.

C) Chiếu tia sáng trắng nghiêng góc vào mặt ghi của một chiếc đĩa CD.

D) Chiếu một chùm sáng trắng vào một bong bóng xà phòng.

Trả lời

Ánh sáng trắng chỉ bị phản xạ mà không bị phân tích.

→ Đáp án B

Câu 6: Chiếu ánh sáng phát ra từ một chiếc đèn LED màu lục vào mặt ghi của một chiếc đĩa CD rồi quan sát ánh sáng phản xạ từ mặt ghi của đĩa theo đủ mọi phía. Ta sẽ thấy được những ánh sáng màu gì?

A) Chỉ thấy ánh sáng có màu lục.

B) Thấy các ánh sáng có đủ mọi màu.

C) Không thấy có ánh sáng.

D) Các câu A, B, C đều sai.

Trả lời

Ta chỉ thấy được ánh sáng màu lục

→ Đáp án A

Câu 7: Có thể phân tích một chùm sáng trắng trở thành những chùm sáng màu sắc khác nhau bằng cách cho một chùm sáng trắng:

A) Qua một thấu kính hội tụ hoặc qua một lăng kính.

B) Qua một thấu kính phân kì hoặc qua một thấu kính hội tụ.

C) Phản xạ trên mặt ghi của một chiếc đĩa CD hoặc qua một lăng kính.

D) Qua một thấu kính phân kì hoặc phản xạ ở trên mặt ghi của một chiếc đĩa CD.

Trả lời

Có thể phân tích một chùm sáng trắng trở thành những chùm sáng màu sắc khác nhau bằng cách cho một chùm sáng trắng Phản xạ trên mặt ghi của một chiếc đĩa CD hoặc qua một lăng kính.

→ Đáp án C

Câu 8: Hiện tượng nào ở trong các hiện tượng sau không phải là một hiện tượng phân tích ánh sáng?

A) Hiện tượng cầu vồng.

B) Ánh sáng màu ở trên váng dầu.

C) Bong bóng xà phòng.

D) Ánh sáng đi qua một lăng kính bị lệch về phía đáy.

Trả lời

Hiện tượng ánh sáng đi một qua lăng kính bị lệch về phía đáy chính là do hiện tượng khúc xạ ánh sáng

→ Đáp án D

Câu 9: Ánh sáng mặt trời chính là ánh sáng trắng. Kết luận nào ở sau đây là đúng?

A) Ánh sáng mặt trời là do những tia sáng màu trắng hợp thành.

B) Ánh sáng mặt trời là do những tia sáng màu lục, đỏ, lam tạo thành.

C) Ánh sáng mặt trời là do những tia sáng màu vàng, đỏ cánh sen, lam hợp thành.

D) Ánh sáng mặt trời là do những tia sáng da cam, màu đỏ, vàng, lam, lục, chàm, tím hợp thành.

Trả lời

Qua sự phân tích ánh sáng trắng qua một lăng kính: Chiếu ánh sáng từ nguồn sáng trắng qua một lăng kính ta thu được một dải ánh sáng màu sắc xếp liền nhau: Đỏ | da cam | vàng | lục | lam | chàm | tím (Tuân theo định luật khúc xạ) ⇒ Ánh sáng mặt trời chính là ánh sáng trắng do những tia sáng có màu đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím hợp thành.

→ Đáp án D

Câu 10: Chùm sáng trắng là chùm sáng:

A) Có màu trắng.

B) Có chứa nhiều chùm sáng có màu khác nhau.

C) Không có màu.

D) Có màu đỏ.

Trả lời

Chùm sáng trắng là chùm sáng có chứa nhiều chùm sáng có màu khác nhau.

→ Đáp án B

 

Vậy là chúng ta đã cùng nhau tham khảo hết nội dung bài giới tài liệu về chuyên đề Sự phân tích ánh sáng trắng do HOCMAI biên soạn và đăng tải. Hy vọng bài viết này sẽ cung cấp những kiến thức bổ ích và hỗ trợ giúp các em học tốt môn Vật Lý 9 hơn.