Tán sắc ánh sáng
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-tơn
- Dùng gương G để phản chiếu ánh sáng Mặt Trời qua một khe hẹp F nằm ngang, vào một buồng tối. Đặt màn M song song với F và cách F khoảng 2 mét để hứng chùm sáng thì trên màn ta thấy một vệt sáng F' giống hệt khe hẹp F. Đặt một lăng kính P ở giữa F và M sao cho cạnh khúc xạ của P song song với F, sao cho chùm sáng rọi xiên vào mặt AB, ta thấy vệt sáng F' trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải thành một dải màu sặc sỡ.
- Dải màu này từ trên xuống dưới có 7 màu là đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, đúng bảy màu của cầu vồng.
- Dải sáng màu này gọi là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời. Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng.
- Hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng
2. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn
- Rạch trên màn M một khe hẹp F' song song với F và xê dịch màn M để đặt F' vào đúng chỗ một màu-màu vàng trên quang phổ. Cho chùm sáng đó khúc xạ qua một lăng kính P' giống hệt lăng kính P và hứng chùm sáng đó trên một màn M', ta thấy vệt sáng trên màn M' tuy vẫn bị dịch về phía đáy của lăng kính P' nhưng vẫn giữ nguyên màu vàng.
- Vậy, ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
3. Giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng
- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
-Chiết suất của thủy tnh đối với các ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau là khác nhau và chiết suất có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ và tăng dần khi chuyển sang màu da cam, vàng,.. và có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng tím.
- Vì góc lệch của một tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên các chùm chia sáng có màu sắc khác nhau trong chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch những góc khác nhau, do đó khi ló ra khỏi lăng kính, chúng không trùng nhau nữa và ánh sáng đó bị xòe rộng ra thành nhiều chùm đơn sắc.
- Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc