Khoa học tự nhiên lớp 9 · KNTT · Chương 3
Lý thuyết KHTN 9 Bài 7: Lăng kính
Tóm tắt lý thuyết Khoa học tự nhiên 9 Bài 7: Lăng kính theo chương trình SGK Kết nối tri thức với cuộc sống. Hệ thống hoá kiến thức trọng tâm, sơ đồ thí nghiệm minh hoạ, bảng so sánh và câu hỏi trắc nghiệm tự luận có lời giải chi tiết.
I. Cấu tạo của lăng kính
Lăng kính là một khối trong suốt, đồng chất, được giới hạn bởi hai mặt phẳng không song song, thường có dạng lăng trụ hình tam giác.
Về phương diện quang hình học, một lăng kính được đặc trưng bởi: góc chiết quang A; chiết suất n của chất làm lăng kính.
II. Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Hiện tượng tác sắc ánh sáng là khi chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp đi qua lăng kính, ta sẽ thu được dài màu từ đỏ đến tím. Dải màu này là quang phổ của ánh sáng trắng.
- Lăng kính có tác dụng tách riêng các chùm sáng màu có sẵn trong chùm sáng trắng cho mỗi chùm đi theo một phương khác nhau => Lăng kính tạo được quang phổ của ánh sáng trắng.
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
III. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính
- Khi tia sáng truyền từ không khí đến mặt bên của lăng kính thì tia ló ra khỏi lăng kính lệch về phía đáy so với tia tới.
- Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau, chiết suất lớn nhất với tia tím, chiết suất nhỏ nhất với tia đỏ nên tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.
IV. Màu sắc của vật
Màu sắc của một vật được nhìn thấy phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng bị vật đó hấp thụ và phản xạ.
- Dưới ánh sáng trắng, vật có màu là do nó phản xạ ánh sáng màu đó vào mắt ta và hấp những màu còn lại.
- Vật màu đen hấp thụ tất cả các ánh sáng màu và không có ánh sáng phản xạ. Ta nhận ra vật có màu đen vì nó được đặt bên cạnh những vật có màu sắc khác nhau.
- Trong thực tế, người ta còn có thể tạo ra ánh sáng đơn sắc bằng cách chiếu ánh sáng trắng qua một tấm lọc màu (tấm lọc màu có thể là tấm kính màu hoặc mảnh giấy bóng có màu). Tấm lọc màu nào thì hấp thụ ít ánh sáng có màu đó nhưng hấp thụ mạnh ánh sáng có màu khác.
Bảng tổng hợp & so sánh kiến thức trọng tâm
| Loại ánh sáng chiếu vào | Hiện tượng khúc xạ qua lăng kính | Màu sắc tia ló thu được | Góc lệch so với tia tới |
|---|---|---|---|
| Ánh sáng đơn sắc (ví dụ: đỏ, lục) | Tia sáng bị khúc xạ tại hai mặt bên và lệch về phía đáy lăng kính | Giữ nguyên một màu đơn sắc ban đầu, không bị tán sắc | Mỗi màu đơn sắc có một góc lệch xác định duy nhất |
| Ánh sáng trắng (ánh sáng Mặt Trời) | Tia sáng vừa bị lệch về phía đáy vừa bị tán sắc thành dải màu | Dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím: Đỏ - Cam - Vàng - Lục - Lam - Chàm - Tím | Tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất () |
Ghi nhớ trọng tâm "Em đã học"
📌 Các điểm then chốt cần ghi nhớ:
- Kiến thức then chốt 1: Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa trong) thường có dạng hình lăng trụ tam giác.
- Kiến thức then chốt 2: Đặc điểm đường truyền tia sáng đơn sắc qua lăng kính: Sau hai lần khúc xạ tại hai mặt bên, tia ló luôn bị lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
- Kiến thức then chốt 3: Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp qua lăng kính, chùm tia ló bị phân tách thành một dải màu cầu vồng liên tục biến thiên từ đỏ đến tím (Đỏ, Cam, Vàng, Lục, Lam, Chàm, Tím).
- Kiến thức then chốt 4: Góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng: Tia màu đỏ bị lệch ít nhất, tia màu tím bị lệch nhiều nhất.
- Kiến thức then chốt 5: Ứng dụng của lăng kính trong thực tế: Máy quang phổ dùng để phân tích thành phần ánh sáng phát ra từ các nguồn sáng; lăng kính phản xạ toàn phần trong ống nhòm và máy ảnh.
🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)
- Lăng kính là một khối chất trong suốt, đồng chất (thủy tinh, nhựa trong) thường có dạng hình lăng trụ tam giác.
- Đặc điểm đường truyền tia sáng đơn sắc qua lăng kính: Sau hai lần khúc xạ tại hai mặt bên, tia ló luôn bị lệch về phía đáy của lăng kính so với tia tới.
- Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp qua lăng kính, chùm tia ló bị phân tách thành một dải màu cầu vồng liên tục biến thiên từ đỏ đến tím (Đỏ, Cam, Vàng, Lục, Lam, Chàm, Tím).
- Góc lệch của tia sáng qua lăng kính phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng: Tia màu đỏ bị lệch ít nhất, tia màu tím bị lệch nhiều nhất.
- Ứng dụng của lăng kính trong thực tế: Máy quang phổ dùng để phân tích thành phần ánh sáng phát ra từ các nguồn sáng; lăng kính phản xạ toàn phần trong ống nhòm và máy ảnh.