Tán sắc Ánh sáng Hướng dẫn

Tổng quan

Vào năm 1666, Newton đã cho một chùm ánh sáng mặt trời đi qua một lăng kính tam giác trong một căn phòng tối, và một dải ruy băng tuyệt đẹp gồm bảy màu đã xuất hiện trên tường. Thí nghiệm này đã hoàn toàn phá vỡ niềm tin truyền thống rằng 'ánh sáng là một thực thể tinh khiết, duy nhất'. Thí nghiệm này đưa bạn trở lại khám phá kinh điển của Newton, mô phỏng quá trình phân hủy ánh sáng trắng qua lăng kính tam giác để khám phá những khác biệt nhỏ trong tính chất khúc xạ của các ánh sáng đơn sắc khác nhau.

Bối cảnh

Khái niệm chính

Công thức và diễn giải

Các bước thí nghiệm

1. 1

   Tái tạo Thí nghiệm của Newton

   Quan sát quá trình một chùm ánh sáng trắng đi vào lăng kính tam giác. Điều gì xảy ra với ánh sáng tại mặt phân cách đầu tiên của lăng kính? Chùm ánh sáng có còn màu trắng sau khi đi vào lăng kính không?
2. 2

   Khám phá Góc lệch

   Kéo thanh trượt 'Góc tới' để thay đổi hướng tới của ánh sáng. Quan sát cẩn thận dải ánh sáng màu rời khỏi lăng kính. Màu ánh sáng nào lệch nhiều nhất (vị trí tuyệt đối thấp nhất)? Màu nào lệch ít nhất?
3. 3

   So sánh Sự sắp xếp Quang phổ

   Ghi lại thứ tự của bảy màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. So sánh dữ liệu bước sóng của chúng, bạn tìm thấy quy luật nào giữa chiết suất và bước sóng?
4. 4

   Khám phá Ánh sáng Vô hình

   Nhấp vào 'Hiển thị Hồng ngoại' và 'Hiển thị Tử ngoại'. Chúng nằm ở những vùng nào của quang phổ tương ứng? Dựa trên sự phân bố này, bạn có thể đoán tại sao tia hồng ngoại có hiệu ứng nhiệt đáng kể không?

Mục tiêu học tập

• Xác nhận rằng ánh sáng trắng là ánh sáng đa sắc bao gồm bảy ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm và tím.
• Nắm vững thứ tự của quang phổ sau khi tán sắc và sự khác biệt về khả năng lệch mà nó đại diện.
• Hiểu nguyên lý tán sắc của lăng kính: cùng một môi trường có chiết suất khác nhau đối với ánh sáng có bước sóng khác nhau.
• Nhận biết các vùng vô hình trong quang phổ (vùng hồng ngoại và vùng tử ngoại).

Ứng dụng thực tế

• Cầu vồng: Ánh sáng mặt trời đi vào các giọt nước nhỏ trong không khí sau cơn mưa trải qua khúc xạ, phản xạ và khúc xạ một lần nữa, dẫn đến hiện tượng tán sắc.
• Phân tích Quang phổ: Các nhà khoa học có thể xác định các nguyên tố cấu thành của các ngôi sao xa xôi bằng cách phân tích quang phổ mà chúng phát ra.
• Thông tin cáp quang: Sử dụng công nghệ bù tán sắc để đảm bảo tính toàn vẹn của tín hiệu trong quá trình truyền tải đường dài.
• Nhận dạng Đá quý: Giá trị tán sắc cao (lửa) của kim cương là một lý do quan trọng cho vẻ đẹp của chúng và cũng có thể được sử dụng để xác định tính xác thực.

Sự hiểu lầm phổ biến

Đọc thêm

• Physics Classroom: Dispersion of Light
• Wikipedia: Prism