Giải Hoạt động trang 38 SGK Khoa học tự nhiên 9

Lời giải

1. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính (tại mặt bên thứ nhất, điểm I):

Ánh sáng đi từ không khí sang thủy tinh, tức là truyền từ môi trường chiết quang kém hơn sang môi trường chiết quang hơn (chiết suất của lăng kính lớn hơn chiết suất của không khí: $n_{\text{lăng kính}} > n_{\text{không khí}}$).

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới. Vì vậy tia khúc xạ IJ bị bẻ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI.

2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí (tại mặt bên thứ hai, điểm J):

Ánh sáng đi từ thủy tinh ra không khí, tức là truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém hơn ($n_{\text{lăng kính}} > n_{\text{không khí}}$).

Theo định luật khúc xạ ánh sáng, khi ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường chiết quang kém thì góc khúc xạ lớn hơn góc tới. Vì vậy tia khúc xạ JR bị bẻ lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ.

Kết quả là qua hai lần khúc xạ ở hai mặt bên, tia ló JR bị lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới ban đầu SI.

3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng:

- Ánh sáng trắng (ví dụ ánh sáng Mặt Trời) là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau, từ đỏ đến tím.

- Khi chùm ánh sáng trắng đi qua lăng kính, mỗi ánh sáng đơn sắc đều bị khúc xạ hai lần (vào và ra khỏi lăng kính) nên đều bị lệch về phía đáy lăng kính.

- Vì chiết suất của lăng kính đối với mỗi ánh sáng đơn sắc là khác nhau nên góc lệch của mỗi tia sáng đơn sắc là khác nhau: chiết suất càng lớn thì tia sáng càng bị lệch nhiều.

- Do chiết suất của lăng kính lớn nhất đối với tia tím nên tia tím bị lệch nhiều nhất; chiết suất nhỏ nhất đối với tia đỏ nên tia đỏ bị lệch ít nhất. Các tia còn lại (da cam, vàng, lục, lam, chàm) bị lệch với mức độ tăng dần từ đỏ đến tím.

- Vì bị lệch khác nhau nên khi ló ra khỏi lăng kính, các ánh sáng đơn sắc tách rời khỏi nhau, tạo thành một dải màu liên tục từ đỏ đến tím (gọi là quang phổ). Đó chính là hiện tượng tán sắc ánh sáng.

Đáp số