Một cái bể sâu 1,2m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời

Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Bài 6 (trang 125 SGK Vật Lý 12): Một cái bể sâu 1,2m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể, dưới góc tới i, có tani = 4/3. Tính độ dài của vết sáng tạo ở đáy bể. Cho biết: chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,328 và n_t = 1,343.

Lời giải:

Tia sáng Mặt Trời vào nước bị tán sắc và khúc xạ. Tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.

Ta có: tan i = 4/3 → i = 53,1^o → sin i = 0,8

Áp dụng định luật khúc xạ tại I ta có: sin i = n_đ. sin r₂ = n_t. sin r₁

Xét tam giác vuông IHT, ta có: tan r₁ = HT/IH ⇒ HT = h. tan r₁

Xét tam giác vuông IHĐ, ta có: tan r₂ = HĐ/IH ⇒ HĐ = h. tan r₂

Độ dài quang phổ do tia sáng tạo ở đáy bể là :

ΔD = HĐ – HT = h.(tan r₂ – tan r₁) = 1,2.(tan 37,04^o – tan 36,56^o) = 0,01568m = 1,568cm