Bài 4. Hiện tượng tán sắc ánh sáng. Màu sắc ánh sáng trang 24, 25, 26 Khoa học tự nhiên 9 Cánh diều

CHMĐ

Trả lời câu hỏi mở đầu trang 24 SGK KHTN 9 Cánh diều

Khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời, ta thấy các viên pha lê ở hình 4.1 có nhiều màu sắc. Vì sao lại có hiện tượng như vậy?

Hình 4.1. Các viên pha lê dưới ánh sáng mặt trời

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa hiện tượng tán sắc ánh sáng (Khi chiếu chùm sáng trắng qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất), đó là quang phổ của ánh sáng trắng). Từ đó vận dụng vào ví dụ được nêu ở trên: ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, lăng kính là viên pha lê.

Lời giải chi tiết:

- Pha lê và cấu trúc tinh thể: Pha lê có một cấu trúc tinh thể đặc biệt, và khi ánh sáng đi qua nó, các phân tử trong pha lê tương tác với ánh sáng vì vậy nó giống như 1 lăng kính.

- Tán sắc ánh sáng: Khi ánh sáng đi qua pha lê, nó bị tán sắc thành các màu sắc riêng biệt vì hiện tượng tán sắc ánh sáng.

- Dải màu: Do sự tán sắc, chúng ta thấy một dải màu, giống như cầu vồng, trải dài trên bề mặt hoặc trong bóng tối của các viên pha lê.

Tóm lại, hiện tượng này là kết quả của sự tán sắc ánh sáng khi đi qua pha lê, và nó giúp tạo ra các màu sắc rực rỡ mà chúng ta thường thấy khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời.

CH

Trả lời câu hỏi trang 24 SGK KHTN 9 Cánh diều

Nêu một số vật trong suốt xung quanh em có hình dạng giống như lăng kính.

Phương pháp giải:

Sử dụng khái niệm về lăng kính và quan sát hình ảnh minh họa trong sách giáo khoa (Một khối đồng chất, trong suốt (nhựa, thuỷ tinh,...) có hai mặt không song song được gọi là lăng kính (hình 4.2). Lăng kính đơn giản có dạng lăng trụ tam giác (hình 4.2b).). Từ đó, học sinh vận dụng liên hệ ngoài đời sống để đưa ra một số vật trong suốt xung quanh có hình dạng giống như lăng kính.

Lời giải chi tiết:

   - Viên pha lê, mặt nước có dầu, đĩa CD, bong bóng xà phòng,…

TN

Trả lời câu hỏi thí nghiệm trang 25 SGK KHTN 9 Cánh diều

• Quan sát tia sáng đi ra ở mặt bên kia của lăng kính (tia ló). Mô tả bằng hình vẽ đường đi của tia sáng qua lăng kính.

• Thay đèn laser bằng đèn sợi đốt, lặp lại các bước thí nghiệm trên, quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét.

Phương pháp giải:

Quan sát thí nghiệm và mô tả lại bằng đường đi của các tia sáng qua lăng kính.

Thay đèn laser bằng đèn sợi đốt, lặp lại các bước thí nghiệm trên, quan sát hiện tượng xảy ra và rút ra nhận xét với thí nghiệm vừa thực hiện

Lời giải chi tiết:

Khi ta chiếu bằng đèn sợi đốt (ánh sáng trắng) thì ta sẽ thu được nhiều chùm sáng có màu khác nhau nằm cạnh nhau bị khúc xạ, tạo thành một dải màu như màu của cầu vồng.

LT

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 25 SGK KHTN 9 Cánh diều

Dựa vào quang phổ thu được trong thí nghiệm, so sánh chiết suất của lăng kính với các ánh sáng đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

Phương pháp giải:

Quan sát hình 4.6 Quang phổ của ánh sáng trắng (dài màu liên tục từ đỏ tới tím) và sử dụng kiến thức (Chiết suất của lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau. Chiết suất của lăng kính đổi với ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất, chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu tím là lớn nhất.). Từ đó, học sinh đưa ra được sự so sánh chiết suất của lăng kính với các ánh sáng đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

Lời giải chi tiết:

Chiết suất của lăng kính với các ánh sáng theo thứ tự tăng dần: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

LT 1

Trả lời câu hỏi luyện tập 1 trang 26 SGK KHTN 9 Cánh diều

Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng, song song tới lăng kính như hình 4.7. Dự đoán hình ảnh thu được ở màn quan sát chắn chùm sáng ló ở mặt bên kia của lăng kính (dùng hình vẽ để giải thích cho dự đoán của mình).

Hình 4.7. Chiếu chùm sáng trắng song song tới lăng kính

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa hiện tượng tán sắc ánh sáng (Khi chiếu chùm sáng trắng qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất), đó là quang phổ của ánh sáng trắng). Từ đó học sinh dự đoán hình ảnh thu được ở màn quan sát chắn chùm sáng ló ở mặt bên kia của lăng kính và dùng hình vẽ để giải thích cho dự đoán của mình.

Lời giải chi tiết:

Khi chiếu chùm sáng trắng song song qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất.

CH

Trả lời câu hỏi trang 26 SGK KHTN 9 Cánh diều

Ở hình 4.9, vật nào hấp thụ ánh sáng màu nhiều nhất, vật nào hấp thụ ánh sáng màu ít nhất.

Phương pháp giải:

Quan sát hình 4.9 và số lượng tia sáng được phản xạ và vận dụng kiến thức (màu sắc của các vật được tạo nên là do khi nhận được ánh sáng từ Mặt Trời, tuỳ theo vật liệu và tính chất ở bề mặt của các vật mà chúng sẽ hấp thụ một số ánh sáng màu và cho phản xạ một hoặc một số ánh sáng màu khác), từ đó đưa ra được kết luận.

Lời giải chi tiết:

Vật hấp thụ ánh sáng màu nhiều nhất: vật màu đen

Vật hấp thụ ánh sáng màu ít nhất: vật màu trắng

LT 2

Trả lời câu hỏi luyện tập 2 trang 26 SGK KHTN 9 Cánh diều

1. Dưới ánh nắng mặt trời, ta nhìn thấy bông hoa cúc có màu vàng. Hãy giải thích vì sao.

2. Vào ban đêm, nếu dùng ánh sáng đỏ từ đèn laser chiếu vào bông hoa cúc vàng ở trên thì ta sẽ nhìn thấy bông hoa cúc có màu gì?

Phương pháp giải:

1. Sử dụng kiến thức có trong sách giáo khoa giải thích về ta thấy bông hồng màu đỏ, từ đó vận dụng tương tự với hoa cúc có màu vàng. (Màu sắc của các vật được tạo nên là do khi nhận được ánh sáng từ Mặt Trời, tuỳ theo vật liệu và tính chất ở bề mặt của các vật mà chúng sẽ hấp thụ một số ánh sáng màu và cho phản xạ một hoặc một số ánh sáng màu khác. Nếu ta thấy bông hoa hồng màu đỏ có nghĩa là những cánh hoa hồng đã hấp thụ các màu khác và cho phản xạ ánh sáng màu đỏ tới mắt.)

2. Quan sát hình 4.9 và số lượng tia sáng được phản xạ và vận dụng kiến thức (màu sắc của các vật được tạo nên là do khi nhận được ánh sáng từ Mặt Trời, tuỳ theo vật liệu và tính chất ở bề mặt của các vật mà chúng sẽ hấp thụ một số ánh sáng màu và cho phản xạ một hoặc một số ánh sáng màu khác), từ đó đưa ra nhận thấy bông hoa cúc màu vàng sẽ không hấp thụ màu đỏ của ánh sáng laser nên sẽ bông hoa cúc sẽ giữ nguyên màu

Lời giải chi tiết:

1. Dưới ánh nắng mặt trời, ta nhìn thấy bông hoa cúc có màu vàng vì cánh hoa cúc đã hấp thụ các màu khác và cho phản xạ ánh sáng màu vàng tới mắt.

2. Khi sử dụng ánh sáng đỏ từ đèn laser để chiếu vào bông hoa cúc vàng vào ban đêm, bông hoa sẽ vẫn giữ màu của nó, tức là màu vàng. Lý do là bông hoa cúc không hấp thụ ánh sáng đỏ nhiều, và do đó, màu vàng của hoa sẽ được duy trì khi bạn sử dụng ánh sáng đỏ từ đèn laser

CH

Trả lời câu hỏi trang 27 SGK KHTN 9 Cánh diều

Kể tên một số loại kính lọc màu và mô tả hiện tượng khi ánh sáng mặt trời truyền qua các kính lọc màu đó.

Phương pháp giải:

Sủ dụng kiến thức cung cấp trong sách giáo khoa (Hiện tượng này giống như khi ánh sáng qua kính lọc màu, ví dụ như kính lọc màu xanh cho ánh sáng màu xanh đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Một vật hấp thụ hầu hết các ánh sáng màu tới nó thì ta sẽ thấy vật có màu đen.) để đưa ra một số kính lọc màu mà học sinh quan sát được. Từ đó, vận dụng kiến thức về khi ánh sáng được chiếu tới tùy theo vật liệu và tính chất ở bề mặt của các vật mà chúng sẽ hấp thụ một số ánh sáng màu và cho phản xạ một hoặc một số ánh sáng màu khác để mô tả hiện tượng khi ánh sáng mặt trời truyền qua các kính lọc màu đó.

Lời giải chi tiết:

- Một số loại kính lọc màu: kính lọc màu đỏ, kính lọc màu vàng, kính lọc màu xanh dương, kính lọc màu xám,…

- Mô tả hiện tượng:

+ Kính lọc màu xanh cho ánh sáng màu xanh đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên xanh thêm.

+ Kính lọc màu đỏ cho ánh sáng màu đỏ đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên đỏ thêm.

+ Kính lọc màu vàng cho ánh sáng màu vàng đi qua và hấp thụ các ánh sáng màu khác. Kết quả là, chúng ta thấy môi trường xung quanh trở nên vàng thêm.

+ Kính lọc màu xám thường làm giảm độ sáng và cân bằng màu sắc, giúp giảm thiểu ánh sáng chói và bảo vệ mắt khỏi ánh sáng mặt trời mạnh.

LT

Trả lời câu hỏi luyện tập trang 27 SGK KHTN 9 Cánh diều

Giải thích hiện tượng ở phần mở đầu.

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa hiện tượng tán sắc ánh sáng (Khi chiếu chùm sáng trắng qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất), đó là quang phổ của ánh sáng trắng). Từ đó vận dụng vào ví dụ được nêu ở trên: ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, lăng kính là viên pha lê.

Lời giải chi tiết:

- Pha lê và cấu trúc tinh thể: Pha lê có một cấu trúc tinh thể đặc biệt, và khi ánh sáng đi qua nó, các phân tử trong pha lê tương tác với ánh sáng vì vậy nó giống như 1 lăng kính.

- Tán sắc ánh sáng: Khi ánh sáng đi qua pha lê, nó bị tán sắc thành các màu sắc riêng biệt vì hiện tượng tán sắc ánh sáng.

- Dải màu: Do sự tán sắc, chúng ta thấy một dải màu, giống như cầu vồng, trải dài trên bề mặt hoặc trong bóng tối của các viên pha lê.

Tóm lại, hiện tượng này là kết quả của sự tán sắc ánh sáng khi đi qua pha lê, và nó giúp tạo ra các màu sắc rực rỡ mà chúng ta thường thấy khi quan sát dưới ánh sáng mặt trời.

VD

Trả lời câu hỏi vận dụng trang 27 SGK KHTN 9 Cánh diều

Ở hình 3.3, nếu thay ánh sáng đỏ bằng ánh sáng trắng chiếu tới khối thuỷ tinh thì có xảy ra hiện tượng tán sắc ánh sáng không? Em hãy dùng hình vẽ để giải thích dự đoán của em và làm thí nghiệm để kiểm chứng.

Phương pháp giải:

Sử dụng định nghĩa hiện tượng tán sắc ánh sáng (Khi chiếu chùm sáng trắng qua lăng kính, dùng màn chắn chùm tia ló thì trên màn quan sát thu được dải ánh sáng màu giống như dải màu cầu vồng (so với phương của tia tới, tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất), đó là quang phổ của ánh sáng trắng). Từ đó vận dụng vào ví dụ được nêu ở trên: ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, lăng kính là khối thủy tinh. Từ đó, học sinh thiết kế thí nghiệm làm kiểm chứng giống với hình 3.3 trong sách giáo khoa.

Lời giải chi tiết:

Khi ánh sáng trắng chiếu vào khối thủy tinh, có thể xảy ra được hiện tượng tán sắc ánh sáng (khả năng rất thấp). Khi ánh sáng trắng chuyển từ không khí sang thủy tinh, ánh sáng bị phân tách và tạo ra dải màu sắc, giống như một cầu vồng.

Tuy nhiên, đối với thủy tinh, hiện tượng tán sắc này thường không rõ ràng bằng như với các vật liệu khác như viên pha lê hay các chất có cấu trúc tinh thể đặc biệt. Điều này là do cấu trúc của thủy tinh nên hiệu ứng tán sắc không được thể hiện rõ như trong một số vật liệu khác.

THT

Trả lời câu hỏi tìm hiểu thêm trang 27 SGK KHTN 9 Cánh diều

Trong hội họa, người ta có thể tạo ra màu sắc các vật bằng cách trộn các màu này với nhau.

Ví dụ, khi trộn màu đỏ với màu lục thì được màu vàng; khi trộn màu đỏ với màu lam thì được màu tím (hình 4.12).

Em hãy tìm hiểu và nêu thêm một số trường hợp trộn màu khác.

Hình 4.12

Phương pháp giải:

Học sinh vận dụng kiến thức đã có về cách pha màu và phối màu cơ bản, đồng thời tìm hiểu qua sách, báo và Internet để đưa ra thêm một số trường hợp trộn màu khác.

Lời giải chi tiết:

Màu xanh dương = Màu xanh da trời + Màu hồng.

Màu xanh lục = Màu xanh da trời + Màu vàng.

Màu đen = Màu xanh da trời + Màu vàng + Màu hồng.

Màu hồng = Màu xanh dương + Màu đỏ.

Màu xanh da trời = Màu xanh lục + Màu xanh dương.

Màu vàng = Màu xanh lục + Màu đỏ