Thí nghiệm của Newton về hiện tượng tán sắc ánh sáng chứng minh

1. Thí nghiệm Newton về tán sắc ánh sáng :   

Newton đang thí nghiệm hiện tượng tán sắc as    

a. Dụng cụ: Nguồn sáng trắng S; màn có khe K; màn M; lăng kính L.

b. Mô tả: Bố trí thí nghiệm như hình:

• Chiếu nguồn sáng trắng S qua khe K đến  lăng kính L rồi đến  màn quan sát M.
• Quan sát trên màn M ta thấy một dải sáng có màu cầu vồng bị lệch về phía đáy lăng kính.Tia màu đỏ lệch ít nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.

c. Kết luận:

• Ánh sáng trắng sau khi qua lăng kính bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu khác nhau gọi là ánh sáng đơn sắc.
• Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng lăng kính phân tích một chùm sáng trắng  thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau.
• Dải màu sau khi tán sắc gọi là quang phổ, quang phổ ánh sáng trắng gồm 7 màu chính: đỏ- cam- vàng- lục- lam- chàm- tím.                                                                 

2. Thí nghiệm Newton về ánh sáng đơn sắc:

a. Dụng cụ:  Như phần 1.a+ màn có khe K’;lăng kính L’.

b. Mô tả:

• Đặt  xen giữa lăng  kính  L và màn  M một  màn có khe K’ và lăng kính L’.
• Di chuyển khe  K’ để   chỉ cho một ánh sáng đơn sắc qua khe K’ và qua lăng  kính L’.Thí dụ: Màu đỏ. 
• Trên màn M chỉ quan sát được một vệt sáng đơn sắc màu đỏ.

c. Kết luận:

• Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.   
• Màu ánh sáng đơn sắc gọi là màu đơn sắc.

3. Tổng hợp ánh sáng trắng : Bằng đĩa Newton.

• Đĩa Newton là một đĩa bằng bìa cứng được chia thành nhiều  hình quạt nhỏ.Mỗi hình quạt được tô màu cầu vồng theo thứ tự.
• Quay đĩa Newton quanh tâm,do hiện tượng lưu ảnh trên võng mạc,mắt sẽ nhìn thấy đĩa có màu trắng.
• Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.

Có nhiều cách tổng hợp ánh sáng trắng từ các as đơn sắc như ánh sáng đơn sắc phản xạ qua 7 gương phẳng 

Bảy gương phẳng

4. Sự phụ thuộc của chiết suất của một môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng – Nguyên nhân hiện tượng tán săc ánh sáng:

• Tia tới qua lăng kính cho tia ló lệch về phía đáy lăng kính với góc lệch và chiết suất lăng kính tỉ lệ nhau.Thí nghiệm tán sắc ánh sáng trắng cho thấy:Các tia đơn sắc khác nhau bị lệch khác nhau,tia đỏ lệch ít nhất,tia tím lệch nhiều nhất.
• Chiết suất của môi trường phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng:Chiết suất của một môi trường trong suốt với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau.Chiết suất ánh sáng đỏ thì nhỏ nhất và ánh sáng tím thì lớn nhất.
• Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc: Vector vận tốc ánh sáng trong các môi trường khác nhau là khác nhau.
• Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chiết suất của một chất phụ thuộc vào bước sóng của chùm tia sáng truyền trong nó.

5. Ứng dụng của hiện tượng tán sắc ánh sáng :

• Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng dụng trong máy quang phổ. Giải thích các hiện tượng cầu vồng … trong khí quyển.

• Ánh sáng đơn sắc là as có   l  xác định còn màu sắc là cảm giác của mỗi mắt khác nhau ( chủ quan )
• Giải thích hiện tượng quang sai, sắc sai với thấu kính:

Thí nghiệm mô phỏng hiện tượng tán sắc as và tổng hợp as trắng