Tán sắc ánh sáng

A, B, D - đúng

C -sai vì: \(n = \frac{c}{v} = \frac{c}{{\lambda f}}\)

=> Ánh sáng có bước sóng càng dài thì chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đó càng nhỏ chứ không phải càng lớn

Ánh sáng trắng là hỗn hợp của ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

Ta có:

+ v_đỏ> v_cam > v_vàng > v_lục > v_lam > v_chàm > v_tím

+ n_đỏ< n_cam < n_vàng < n_lục < n_lam < n_chàm < n_tím

+ D_đỏ< D_cam < D_vàng  < D_lục < D_lam < D_chàm <D_tím

- Khi chiếu vuông góc, ánh sáng truyền thẳng (theo định luật truyền thẳng ánh sáng) => vệt sáng vẫn có màu trắng

- Khi chiếu xiên, theo hiện tượng tán sắc ánh sáng, ta có vệt sáng sẽ có nhiều màu

Khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không thay đổi và bước sóng thay đổi

Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất môi trường vào màu của ánh sáng

Khi ánh sáng truyền từ nước ra không khí thì vận tốc tăng và bước sóng ánh sáng tăng, tần số ánh sáng không đổi

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, ta có: \(\sin i = n{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{inr}} \to \left\{ \begin{array}{l}{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_{\rm{d}}} = \frac{{\sin i}}{{{n_d}}} = \frac{{0,8}}{{1,331}} = 0,601\\{\mathop{\rm s}\nolimits} {\rm{in}}{{\rm{r}}_t} = \frac{{\sin i}}{{{n_t}}} = \frac{{0,8}}{{1,343}} = 0,597\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}{r_d} = 36,{942^0}\\{r_t} = 36,{561^0}\end{array} \right.\) 

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{L_d} = {\mathop{\rm t}\nolimits} {\rm{an}}{{\rm{r}}_d}.h = \tan 36,{942^0}.1,2 = 0,90235m\\{L_t} = {\mathop{\rm t}\nolimits} {\rm{an}}{{\rm{r}}_t}.h = \tan 36,{561^0}.1,2 = 0,8899m\end{array} \right.\) 

Bề rộng của dải quang phổ dưới đáy bể: \(L = {L_d} - {L_t} = 0,90235 - 0,8899 = 0,01242m = 1,242cm\) 

Ta có, màu sắc và tần số ánh sáng không thay đổi trong các môi trường

Ta có:

r_đỏ > r_cam > r_vàng > r_lục > r_lam > r_chàm > r_tím

Bước sóng của ánh sáng màu vàng trong thủy tinh là: \(\lambda  = \frac{{{\lambda _{kk}}}}{n} = \frac{{0,{{6.10}^{ - 6}}}}{{1,5}} = 0,{4.10^{ - 6}}m = 0,4\mu m\)

Ta có:

\(\lambda  = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{n} \to n = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{\lambda } = \frac{{0,{{4861.10}^{ - 6}}}}{{0,{{3635.10}^{ - 6}}}} = 1,3373\)

Ta có:

+ Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím \(\left( {{n_{do}} < {n_{cam}} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{cham}} < {n_{tim}}} \right)\)

+ Theo định luật khúc xạ ánh sáng: Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn so với tia tới, ta có hình ảnh khúc xạ của các tia sáng

Tia tím xa phương truyền ban đầu nhất, tia đỏ gần phương truyền ban đầu nhất

=> Ánh sáng từ đỏ đến tím có góc lệch so với phương truyền ban đầu tăng dần

Mà từ đỏ đến tím ta có bước sóng giảm dần

=> Chọn phương án A - (vì bước sóng nhỏ nhất)

Ta có:

\(\begin{array}{l}\left\{ \begin{array}{l}\sin {i_{gh}} = \dfrac{1}{n}\\{n_d} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{tim}}\end{array} \right.\\ \Rightarrow {i_{gh\,do}} > {i_{gh\,vang}} > {i_{gh\,luc}} > {i_{gh\,lam}} > {i_{gh\,tim}}\end{array}\)

Màu lục đi sát với mặt phân cách giữa hai môi trường (bắt đầu xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần) thì màu lam và tím đã bị phản xạ hoàn toàn rồi.

→ Chỉ còn tia đỏ và vàng ló ra ngoài không khí.