Tổng hợp lý thuyết về tán sắc ánh sáng, các công thức tán sắc ánh sáng vật lí 12 Sóng ánh sáng
Các công thức Tán sắc ánh sáng
Công thức khúc xạ ánh sáng qua lăng kính
Công thức lăng kính khúc xạ ánh sáng
\(\begin{array}{*{20}{l}}{sini{\rm{ }} = {\rm{ }}nsinr}\\{sini'{\rm{ }} = {\rm{ }}nsinr’}\\{A{\rm{ }} = {\rm{ }}r + r’}\\{D{\rm{ }} = {\rm{ }}i + i’ – \left( {r + r’} \right){\rm{ }} = {\rm{ }}i + i’ – A}\end{array}\)
Trường hợp: Góc chiết quang A nhỏ
\(\begin{array}{*{20}{l}}{i{\rm{ }} = {\rm{ }}nr}\\{i'{\rm{ }} = {\rm{ }}nr’}\\{A{\rm{ }} = {\rm{ }}r + r’}\\{D{\rm{ }} = {\rm{ }}i + i’ – \left( {r + r’} \right){\rm{ }} = \left( {n – 1} \right)A}\end{array}\)
Trường hợp khi chiếu đến lăng kính có góc chiết quang nhỏ:
\({{\mathop{\rm tanD}\nolimits} _d} = \dfrac{{{x_d}}}{L},{\rm{ }}{{\mathop{\rm tanD}\nolimits} _t} = \dfrac{{{x_t}}}{L}\)
Vì A≪ \( \to \left\{ \begin{array}{l}{D_d} \ll \\{D_t} \ll \end{array} \right. \to {\mathop{\rm tanD}\nolimits} \approx sinD \approx D\)
\(\begin{array}{l}\Delta x = {x_t} – {{\rm{x}}_d} = ({n_t} – 1)AL – ({n_d} – 1)AL\\ = ({n_t} – {n_d})LA\end{array}\)
- ∆x: Độ rộng phổ
- HIện tượng khúc xạ ánh sáng không chỉ xảy ra với lăng kính mà còn có thể xảy ra khi ánh sáng truyền xiên góc giữa hai môi trường trong suốt
- Quy tắc xác định các tia khúc xạ: theo chiều kim đồng hồ luôn bắt đầu từ tia đỏ đến tia tím
Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
– Vì ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc
– Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau thì khác nhau
\(n = \dfrac{c}{v}\)
với:
- n: Chiết suất tuyệt đối của một môi trường
- c: Vận tốc ánh sáng trong chân không
- v: Vận tốc ánh sáng trong môi trường
– Vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường của ánh sáng đơn sắc là khác nhau:
- vđỏ > vcam > vvàng > vlục > vlam > vchàm > vtím
- nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím
- Dđỏ < Dcam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm <Dtím
+ Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không thay đổi, bước sóng và vận tốc ánh sáng thay đổi
+ Bước sóng trong môi trường có chiết suất n: \(\lambda = \dfrac{{{\lambda _{ck}}}}{n}\)