Vật lí 9 Bài 53 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về phân tích một chùm ánh sáng trắng bằng lăng kính. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương III trang 139, 140, 141.
Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 53 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.
Vật lí 9 Bài 53: Sự phân tích ánh sáng trắng
Lý thuyết 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 có ba mặt bên hình chữ nhật, hai mặt đáy hình tam giác thường được mài mờ, ba đường gờ của nó song song với nhau gọi là ba cạnh của lăng kính.
- Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đi qua một lăng kính ta sẽ thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau nằm sát cạnh nhau, tạo thành một dải màu như cầu vồng. Màu của dải này biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Lăng kính có tác dụng tách riêng chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng 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 trên mặt ghi của một đĩa CD, chùm ánh sáng phản xạ cũng được phân tích thành rất nhiều màu sắc khác nhau. Trong chùm ánh sáng trắng có chứa nhiều chùm sáng màu khác nhau.
3. Liên hệ thực tế
Thỉnh thoảng sau cơn mưa, nhìn về hướng đối diện với Mặt Trời ta có thể thấy được cầu vồng. Ánh sáng trắng của Mặt Trời khi khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước liti còn sót lại trên không trung sau cơn mưa đã bị phân tích thành các ánh sáng màu và tạo thành cầu vồng.
Giải bài tập Vật lí 9 trang 139, 140, 141
Câu C1
Hãy mô tả màu sắc của dải nhiều màu nói ở trong thí nghiệm 1.
Gợi ý đáp án
Có dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím (màu cầu vồng). Ở phía này là màu đỏ, rồi đến da cam, vàng,... phía kia là màu tím.
Câu C2
Mô tả hình ảnh quan sát được trong hai trường hợp a và b trong thí nghiệm 2.
Gợi ý đáp án
- Khi chắn khe K bằng tấm lọc màu đỏ thì ta thấy có vạch màu đỏ, bằng tấm lọc màu xanh thì có vạch xanh, hai tấm vạch này không nằm cùng 1 chỗ
- Khi chắn khe K bằng tấm lọc nửa trên màu đỏ, nửa dưới màu xanh thì ta thấy đồng thời cả hai vạch đỏ và xanh nằm lệch nhau. Nếu có một phần của các ánh sáng này chồng lên nhau sau tấm lọc thì ở đó ta thấy ánh sáng màu vàng là kết quả chồng nhau của 2 màu xanh và đỏ.
Câu C3
Em hãy dựa vào các kết quả quan sát được ở trên để nhận định sự đúng, sai của các ý kiến sau:
- Lăng kính đã nhuộm các màu khác nhau cho chùm sáng trắng.
- Trong chùm sáng trắng có chứa sẵn các ánh sáng màu. Lăng kính chỉ có tác dụng tách các chùm sáng màu đó ra, cho mỗi chùm đi theo một phương vào mắt.
Gợi ý đáp án
- Bản thân lăng kính là một khối chất trong suốt không màu, nến nó không thể đóng vai trò như tấm lọc màu được.
- Nếu lăng kính có tác dụng nhuộm mầu cho chùm tia sáng thì tại sao chỗ này chỉ nhuộm màu xanh, chỗ kia chỉ nhuộm màu đỏ? Trong khi đó các vùng mà các tia sáng đi qua trong lăng kính có tính chất hoàn toàn như nhau. Như vậy chỉ có ý kiến thứ hai đúng.
Câu C4
Tại sao có thể nói thí nghiệm 1 là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng?
Gợi ý đáp án
Trước lăng kính ta chỉ có một dải sáng trắng. Sau lăng kính ta thu được nhiều dải sáng màu. Như vậy, lăng kính đã phân tích từ dải sáng trắng nói trên ra nhiều dải sáng màu, nên ta nói thí nghiệm 1 SGK là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.
Câu C5
Hãy mô tả hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm 3.
Gợi ý đáp án
Khi chiếu ánh sáng trắng vào mặt ghi của 1 đĩa CD và quan sát ánh sáng phản xạ, ta thấy chùm phản xạ có màu cầu vồng thành dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím, nhìn theo phương này có ánh sáng màu này, theo phương khác có ánh sáng màu khác.
Câu C6
- Ánh sáng chiếu đến đĩa CD là ánh sáng màu gì?
- Ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có những màu nào?
- Tại sao có thể nói thí nghiệm 3 cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng?
Gợi ý đáp án
- Ánh sáng chiếu đến đĩa CD là ánh sáng trắng.
- Ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có những dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Tùy theo phương nhìn, ta có thể thấy ánh sáng từ đĩa CD đến mắt ta có màu này hay màu kia.
- Trước khi đến đĩa CD, chùm sáng là chùm sáng trắng. Sau khi phản xạ trên đĩa CD, ta thu được nhiều chùm sáng màu khác nhau truyền theo các phương khác nhau. Vậy, thí nghiệm với đĩa CD cũng là thí nghiệm phân tích ánh sáng trắng.
Câu C7
Có thể coi cách dùng các tấm lọc màu như một cách phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu được không?
Gợi ý đáp án
Tuy rằng khi chiếu chùm ánh sáng trắng qua tấm lọc màu đỏ ta được ánh sáng đỏ. Nếu thay tấm lọc màu đỏ bằng tấm lọc màu xanh thì ta lại có được ánh sáng xanh. Cứ như thế cho các tấm lọc màu khác, ta sẽ biết được trong chùm sáng trắng có những ánh sáng nào.
Nhưng nó không thể phân tích hết toàn bộ màu sắc có trong nguồn sáng trắng. Đông thời tấm lọc màu đã hấp thụ tất cả các màu khác của chùm ánh sáng trắng khi đi qua nó và chỉ cho thành phần màu trong chùm ánh sáng trắng trùng với màu của tấm lọc sắc nên ta không thể coi cách dùng các tấm lọc màu như một cách phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu được.
Câu C8
Đặt một gương phẳng nằm chếch một góc khoảng 30° vào khay nước. Đặt trước trán một mảnh giấy nhỏ trên có vạch một vạch đen nằm ngang. Bố trí sao cho vạch đen nằm song song với đường giao nhau của mặt gương và mặt nước (hình 53.3 SGK). Hãy nhìn ảnh của vật đen qua phần gương ở trong nước. Mô tả và giải thích hiện tượng quan sát được.
Gợi ý đáp án
Ta có:
+ Phần nước nằm giữa mặt gương và mặt nước tạo thành một lăng kính bằng nước.
+ Xét một dải sáng trắng hẹp phát ra từ mép của vạch đen trên trán, chiếu đến mặt nước. Dải sáng này là khúc xạ vào nước, phản xạ trên gương, trở lại mặt nước, lại khúc xạ ra ngoài không khí và đi vào mắt người quan sát. Dải sáng này coi như đi qua lăng kính nước nói trên, nên nó bị phân tích ra thành nhiều dải sáng màu sắc như cầu vồng. Do đó khi nhìn vào phần gương ở trong nước ta sẽ không thấy vạch đen mà thấy một dải nhiều màu.
