Mở đầu (trang 34) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Ánh sáng từ đèn sợi đốt sau khi đi qua lăng kính tạo thành một chùm sáng có màu từ đỏ đến tím như hình bên. Lăng kính có tác dụng gì trong hiện tượng này?
Trả lời:
- Lăng kính ở đây có tác dụng tách ánh sáng từ đèn sợi đốt thành chùm sáng có màu từ đỏ đến tím.
I. Cấu tạo của lăng kính
Hoạt động (trang 35) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Hãy chỉ ra góc chiết quang, mặt bên, cạnh và đáy của lăng kính có trong phòng thí nghiệm.
Trả lời:
II. Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Hoạt động 1 (trang 35) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Thí nghiệm 1: Tìm hiểu hiện tượng tán sắc ánh sáng
Chuẩn bị:
- Lăng kính gắn trên giá (1);
- Đèn chiếu ánh sáng trắng có khe hẹp (2);
- Màn hứng chùm sáng (3);
- Nguồn điện và dây nối (4);
- Tấm kính lọc sắc màu đỏ và tấm kính lọc sắc màu tím (5).
Tiến hành:
- Bố trí thí nghiệm như Hình 7.4.
- Chiếu chùm ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính, dùng màn chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.
Thực hiện các yêu cầu và trả lời câu hỏi sau:
1. Mô tả đường đi của tia sáng qua lăng kính mà em quan sát được.
2. Viết ra thứ tự các màu trên màn.
3. Những màu sắc khác nhau cho biết điều gì về thành phần của chùm ánh sáng chiếu tới?
Trả lời:
1. Ánh sáng truyền từ đèn chiếu có khe hẹp đi qua lăng kính và đến màn chắn.
2. Những màu sắc có trên màn: Đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
3. Những màu sắc khác nhau cho biết thành phần tạo nên chùm sáng.
Hoạt động 2 (trang 36) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7:
Thí nghiệm 2:
Chuẩn bị:
Dụng cụ thí nghiệm như thí nghiệm 1.
Tiến hành:
- Bố trí thí nghiệm như hình 7.4
- Chiếu ánh sáng trắng từ đèn vào mặt bên của lăng kính.
- Lần lượt dùng kính lọc sắc màu đỏ và màu tím chắn vào khe hẹp của nguồn sáng.
- Dùng màn chắn dịch chuyển phía sau lăng kính để hứng vệt sáng trên màn.
Trả lời câu hỏi và thực hiện yêu cầu sau:
1. Khi chiếu ánh sáng qua tấm kính lọc sắc đến mặt bên lăng kính, ánh sáng có bị tách thành nhiều màu không?
2. So sánh góc lệch của tia sáng màu đỏ và màu tím
Trả lời:
1. Khi chiếu ánh sáng qua tấm kính lọc sắc đến mặt bên lăng kính, ánh sáng không bị tách thành nhiều màu
2. Ánh sáng màu tím có góc lệch lớn hơn ánh sáng màu đỏ
Câu hỏi (trang 36) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Ở hoạt động khởi động, hãy giải thích sự tán sắc ánh sáng mặt trời qua lăng kính.
Trả lời:
- Do ánh sáng mặt trời có nhiều màu sắc. Nên khi ánh sáng trắng chiếu qua lăng kính, các bức xạ có bước sóng khác nhau sẽ bị khúc xạ tại góc khúc xạ khác nhau dẫn đến các bức xạ này bị phân tán và tạo thành một dải màu liên tục từ đỏ đến tím.
III. Sự truyền ánh sáng đơn sắc qua lăng kính
Hoạt động (trang 37) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Quan sát Hình 7.6 và cho biết:
1. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, tại sao tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI?
2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tại sao tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ?
3. Dựa vào sự truyền sáng qua lăng kính, hãy giải thích hiện tượng tán sắc ánh sáng. Biết rằng 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.
Trả lời:
1. Khi ánh sáng truyền từ không khí vào lăng kính, tia khúc xạ IJ lệch gần pháp tuyến hơn so với tia tới SI vì ánh sáng truyền từ môi trường kém chiết quang sang môi trường chiết quang hơn (n21 > 1).
2. Khi ánh sáng truyền từ lăng kính ra không khí, tia khúc xạ JR lệch xa pháp tuyến hơn so với tia tới IJ vì ánh sáng truyền từ môi trường chiết quang hơn sang môi trường kém chiết quang (n21 < 1).
3. Lăng kính có tác dụng phân tách chùm ánh sáng phức tạp (chùm ánh sáng trắng) thành những chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau nên khi ánh sáng trắng chiếu qua lăng kính sẽ bị phân tích thành các ánh sáng đơn sắc. Hơn nữa 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 chùm ánh sáng đỏ bị lệch ít nhất và chùm ánh sáng tím bị lệch nhiều nhất.
Câu hỏi 1 (trang 37) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Hình vẽ nào trong Hình 7.7 chỉ đúng đường đi của tia sáng qua lăng kính khi lăng kính đặt trong không khí?
Trả lời:
Hình vẽ C chỉ đúng đường đi của ánh sáng qua lăng kính khi đặt trong không khí.
Câu hỏi 2 (trang 37) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n = 1,41. Mặt phẳng tiết diện chính của lăng kính là tam giác đều ABC. Chiếu một tia sáng nằm trong mặt phẳng tiết diện chính tới mặt bên AB của lăng kính với góc tới i1 = 45°. Về đường truyền của tia sáng qua lăng kinh.
Trả lời:
IV. Màu sắc của vật
Hoạt động (trang 37) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7:
1. Nhớ lại kiến thức đã học, khi nào mắt ta nhìn thấy một vật?
2. Khi chúng ta thấy các vật màu xanh, đỏ, trắng thì có ánh sáng màu nào truyền từ vật tới mắt ta?
3. Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu gì?
Trả lời:
1. Mắt ta nhìn thấy một vật khi có ánh sáng truyền từ vật đến mắt ta
2. Khi chúng ta nhìn thấy vật có màu xanh, đỏ thì ánh sáng màu xanh, đỏ truyền đến mắt ta, khi chúng ta nhìn thấy vật màu trắng tức ánh sáng trắng truyền đến mắt ta
3. Ban đêm, khi không có nguồn sáng, ta nhìn thấy các vật có màu đen
Câu hỏi 1 (trang 38) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Em hãy biểu diễn các tia sáng đến mắt đối với vật ta quan sát thấy màu trắng (Hình 7.9).
Trả lời:
Câu hỏi 2 (trang 38) Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức Bài 7: Quan sát bông hoa hướng dương (Hình 7.10), giải thích tại sao chúng ta nhìn thấy cánh hoa màu vàng, lá màu xanh và phần nhụy có màu nâu.
Trả lời:
- Chúng ta nhìn thấy cánh hoa màu vàng vì có chùm ánh sáng màu vàng từ cánh hoa truyền tới mắt ta.
- Chúng ta nhìn thấy lá màu xanh vì có chùm ánh sáng màu xanh từ lá truyền tới mắt ta.
- Chúng ta nhìn thấy phần nhụy có màu nâu vì có chùm ánh sáng màu nâu từ nhụy truyền tới mắt ta.