BÀI 7. LĂNG KÍNH. (Tr34, 35, 36, 37, 38, 39 SGK KHTN9 KNTT)
LÝ THUYẾT
■ Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thuỷ tinh, nhựa,…) thường có dạng lăng trụ tam giác.
■ Lăng kính tạo được quang phổ của ánh sáng trắng.
■ Khi chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính thì ta sẽ thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau nằm sát cạnh nhau, tạo thành một dải màu như cầu vồng. Dải này có các màu: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. 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.
■ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
■ Vật màu đen hấp thụ tất cả các ánh sáng màu và không có ánh sáng phản xạ. Ta nhận ra vật có màu đen vì nó được đặt bên cạnh những vật có màu sắc khác.
Ánh sáng từ đèn sợi đốt 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?
Lăng kính có tác dụng phân tích các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau.
I - Cấu tạo của lăng kính
Hoạt động trang 35 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Hãy chỉ ra góc chiết quang, mặt bên, cạnh và đáy của lăng kính có trong phòng thí nghiệm?
II - Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Hoạt động trang 35 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Thí nghiệm 1: Tìm hiểu về hiện tượng tán sắc ánh sáng
Chuẩn bị:
– Lăng kính gắn trên giá (1);
– Đèn chiếu ánh sáng trắng có khe hẹp (2);
– Màn hứng chùm sáng (3);
– Nguồn điện và dây nối (4);
– Tấm kính lọc sắc màu đỏ và tấm kính lọc sắc màu tím (5).
Tiến hành:
– Bố trí thí nghiệm như Hình 7.4.
– Chiếu chùm ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính, dùng màn chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.
Thực hiện các yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:
1. Mô tả đường đi của tia sáng qua lăng kính mà em quan sát được.
2. Viết ra thứ tự các màu trên màn.
3. Những màu sắc khác nhau cho biết điều gì về thành phần của chùm ánh sáng chiếu tới?
1. Ánh sáng truyền từ đèn chiếu có khe hẹp đi qua lăng kính bị khúc xạ cho tia ló ra khỏi lăng kính luôn lệch về đáy lăng kính so với tia tới.
2. Trên màn có 7 màu chính theo thứ tự các màu là: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
3. Những màu sắc khác nhau cho biết thành phần tạo nên chùm ánh sáng chiếu tới.
Hoạt động trang 36 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Thí nghiệm 2:
Chuẩn bị:
Dụng cụ thí nghiệm như thí nghiệm 1.
Tiến hành:
-Bố trí thí nghiệm như Hình 7.4.
-Chiếu ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính.
-Lần lượt dùng kính lọc sắc màu đỏ hoặc màu tím vào khe hẹp của nguồn sáng.
-Dùng màng chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.
Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:
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.
1. Khi chiếu ánh sáng qua tấm kính lọc sắc đến mặt bên lăng kính, ánh sáng không bị tách thành nhiều màu.
– Tấm kính lọc sắc màu đỏ cho ánh sáng màu đỏ truyền qua tới lăng kính và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính mà chỉ bị lệch 1 góc về phía đáy lăng kính.
– Tấm kính lọc sắc màu tím cho ánh sáng màu tím truyền qua tới lăng kính và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính mà chỉ bị lệch 1 góc về phía đáy lăng kính.
2. Ánh sáng màu tím có góc lệch lớn hơn ánh sáng màu đỏ.
III - Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính
Hoạt động 1 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Quan sát Hình 7.6 và cho biết:
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?
Hoạt động 2 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Quan sát Hình 7.6 và cho biết:
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?
Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ vì ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang (n21 < 1).
Hoạt động 3 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Quan sát Hình 7.6 và cho biết:
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.
Lăng kính có tác dụng phân tách chùm ánh sáng phức tạp (chùm ánh sáng trắng) thành những chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau nên khi ánh sáng trắng chiếu qua lăng kính sẽ bị phân tích thành các ánh sáng đơn sắc. Hơn nữa 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 nên chùm ánh sáng đỏ bị lệch ít nhất và chùm ánh sáng tím bị lệch nhiều nhất.
Câu hỏi 1 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Hình vẽ nào trong Hình 7.7 chỉ đúng đường đi của tia sáng qua lăng kính khi lăng kính đặt trong không khí?
Hình vẽ đúng là Hình C vì:
– Ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính n21 > 1 nên tia khúc xạ bị lệch lại gần pháp tuyến hơn.
– Ánh sáng truyền từ lăng khí ra không khí n21 < 1 nên tia khúc xạ bị lệch xa pháp tuyến hơn và kết quả cho tia ló sẽ lệch về phía đáy của lăng kính.
Câu hỏi 2 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Một lăng kính thủy 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 i1 = 45°. Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính.
Vẽ đường truyền của tia sáng qua lăng kính:
IV - Màu sắc của vật
Hoạt động 1 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Nhớ lại kiến thức đã học, khi nào mắt ta nhìn thấy một vật?
Mắt ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng từ vật truyền đến mắt ta.
Hoạt động 2 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Khi chúng ta thấy các vật màu xanh, đỏ, trắng thì có ánh sáng màu nào truyền từ vật tới mắt ta?
Khi chúng ta thấy các vật màu xanh, đỏ, trắng thì có ánh sáng màu xanh, đỏ, trắng truyền từ các vật đó vào mắt ta.
Hoạt động 3 trang 37 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu gì?
Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu đen.
Câu hỏi 1 trang 38 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
Em hãy biểu diễn các tia sáng đến mắt đối với vật ta quan sát thấy màu trắng (Hình 7.9).
Câu hỏi 2 trang 38 SGK Khoa học tự nhiên 9 KNTT
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 phần nhụy có màu nâu.
– Chúng ta nhìn thấy cánh hoa màu vàng vì có chùm ánh sáng màu vàng từ cánh hoa truyền tới mắt ta.
– Chúng ta nhìn thấy lá màu xanh vì có chùm ánh sáng màu xanh từ lá truyền tới mắt ta.
– Chúng ta nhìn thấy phần nhụy có màu nâu vì có chùm ánh sáng màu nâu từ nhụy truyền tới mắt ta.
