Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng gì? Hiện tượng giao thoa hai ánh sáng đơn sắc là gì?

Ánh sáng đơn sắc là một khái niệm rất phổ biến và được áp dụng trong nhiều lĩnh vực của cuộc sống. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu khái niệm này, cũng như kiến ​​thức vật lý xung quanh nó. Do đó, thông qua bài viết này, Mầm non Cát Linh sẽ mang đến cho bạn một loạt kiến ​​thức tiêu chuẩn về ánh sáng đơn sắc nhưng với sự trình bày đơn giản và dễ dàng hơn. Hãy khám phá ngay bây giờ!

Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng nào?

Ánh sáng đơn sắc là gì? Ánh sáng đơn sắc là một màu sáng nhất định và không thể được phân tích thành các màu khác nhau. Ánh sáng đơn sắc không được phân tán khi đi qua ống kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc. Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có bước sóng xác định.

[Trả lời] Ánh sáng mặt trời có ánh sáng đơn sắc không? Ánh sáng mặt trời là ánh sáng trắng, sự kết hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc với các bước sóng khác nhau. Khi ánh sáng mặt trời đi qua ống kính, nó sẽ được phân tán thành nhiều màu sắc khác nhau. Do đó, ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng đơn sắc.

Đặc điểm của ánh sáng đơn sắc

Ánh sáng đơn sắc có các đặc điểm sau:

• Màu sắc: Ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định, được xác định bởi bước sóng của ánh sáng. Mỗi màu có một bước sóng khác nhau.

• Bước sóng: Bước sóng của ánh sáng đơn sắc là một hằng số. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc được đo trong một đơn vị mét (m) hoặc nanomet (nm).

• Tần số: Tần số của ánh sáng đơn sắc là một hằng số. Tần số của ánh sáng đơn sắc được đo trong đơn vị Hertz (Hz).

• Tốc độ: Tốc độ của ánh sáng đơn sắc trong chân không là một hằng số. Tốc độ của ánh sáng đơn sắc trong chân không là 299.792.458 m/s.

Cách xác định ánh sáng đơn sắc

Cách để xác định ánh sáng đơn sắc là ánh sáng qua ống kính. Nếu ánh sáng không được phân tán, chỉ có một màu, nó là ánh sáng đơn sắc. Cụ thể, chúng tôi thực hiện các bước sau:

Bước 1: Chuẩn bị một ống kính thủy tinh.

Bước 2: Đổ một chùm ánh sáng trắng (hoặc ánh sáng từ nguồn ánh sáng đơn sắc) vào lăng kính.

Bước 3: Quan sát chùm sáng sau khi đi qua lăng kính.

Nếu chùm sáng sau khi đi qua lăng kính chỉ có một màu, không phân tán, thì đó là ánh sáng đơn sắc. Ngược lại, nếu chùm sáng sau khi đi qua lăng kính được phân tán thành các màu khác nhau, thì nó không phải là ánh sáng đơn sắc.

Lưu ý, ánh sáng đơn sắc là một bước sóng ánh sáng. Do đó, khi đi qua lăng kính, ánh sáng đơn sắc sẽ được khúc xạ với một góc nhất định. Độ lệch này phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Bước sóng càng lớn, góc càng nhỏ.

Ngoài việc sử dụng ống kính, chúng ta có thể sử dụng các phương pháp khác để xác định ánh sáng đơn sắc, chẳng hạn như:

• Sử dụng bộ lọc màu.

• Sử dụng các thiết bị quang học, chẳng hạn như quang phổ.

Bước sóng của ánh sáng đơn sắc

Bước sóng là gì? Bước sóng là khoảng cách ngắn nhất giữa hai dao động trong cùng một pha của sóng. Bước sóng thường được biểu thị bằng tiếng Hy Lạp (Lambda).

Bước sóng của sóng điện từ phụ thuộc vào tần số của sóng (dao động của sóng trong một giây). Công thức giữa bước sóng và tần số là:

λ = v / f

Trong đó:

• λ là bước sóng (m)

• v là tốc độ lan truyền của sóng (m/s)

• F là tần số (Hz)

Lưu ý, tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không là tốc độ ánh sáng, trị giá 299.792.458 m/s. Do đó, bước sóng của sóng điện từ trong chân không cũng có thể được tính theo công thức: λ = 299.792.458 / f. Đồng thời, bước sóng của sóng điện từ trong các môi trường khác nhỏ hơn bước sóng trong chân không. Điều này là do tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong các môi trường khác nhỏ hơn tốc độ ánh sáng trong chân không.

Dưới đây là một bảng so sánh bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy:

Màu sắc	Bước sóng
Màu đỏ	640nm – 760nm
Quả cam	590nm – 650nm
Màu vàng	570nm – 600nm
Màu xanh lá	500nm – 575nm
Màu xanh da trời	450nm – 510nm
Chàm	430nm – 460nm
Màu tím	380nm – 440nm

Do đó, ánh sáng đơn sắc càng ngắn có bước sóng càng ngắn, màu càng dài, bước sóng càng dài, màu đỏ.

Đừng bỏ lỡ !! Giải pháp giúp trẻ phát triển toàn diện về tư duy và ngôn ngữ. Nhận tối đa 40% ưu đãi ngay tại đây!

Tần số ánh sáng đơn sắc

Tần số là gì? Tần số ánh sáng là tần số dao động điện từ và đặc trưng cho màu của ánh sáng chàm. Tần số được biểu thị bằng chữ F và có đơn vị của Hertz (Hz).

Lưu ý, tần số và chu kỳ của sóng ánh sáng không thay đổi khi thông qua môi trường. Ánh sáng càng nhỏ, bước sóng càng lớn.

Cụ thể, tần số ánh sáng đơn sắc có thể được tính bằng công thức sau:

f = 1 / t hoặc f = v / λ

Với:

• F là tần số (Hz)

• T là chu kỳ (một sóng hoàn chỉnh)

• v là tốc độ lan truyền của sóng (m/s)

• λ là bước sóng (m)

Cách tính chỉ số khúc xạ của ánh sáng đơn sắc

Chỉ số khúc xạ là gì? Chiết xuất là một đại lượng vật lý điển hình cho sự phân tán ánh sáng của một môi trường. Chỉ số được ký hiệu là n. Chỉ số khúc xạ của môi trường được định nghĩa là tỷ lệ giữa vận tốc của ánh sáng trong chân không và vận tốc của ánh sáng trong môi trường đó.

Chỉ số khúc xạ của ánh sáng đơn sắc được tính toán theo công thức sau:

n = c / v

Trong đó:

• n là chỉ số khúc xạ của môi trường

• C là tốc độ ánh sáng trong chân không (c = 3,108 m/s)

• v là tốc độ ánh sáng trong môi trường

Ví dụ, tính toán chỉ số của thủy tinh cho ánh sáng đỏ, biết rằng vận tốc của ánh sáng trong thủy tinh là 2.250.000 m/s.

Theo công thức chiết xuất, chúng ta có: n = c / v = 3,108 / 2.250.000 = 1.40.10^-6.

Vì vậy, chỉ số khúc xạ của ánh sáng đơn sắc trong kính là 1,40.10^-6.

Lưu ý: Chỉ số của một môi trường cho ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ khác nhau. Chỉ số khúc xạ của môi trường càng lớn, ánh sáng trong môi trường đó càng bị khúc xạ.

Hiện tượng nhiễu ánh sáng đơn sắc

Hiện tượng nhiễu ánh sáng là một hiện tượng xảy ra khi hai chùm sáng kết hợp khi chồng lên nhau để tạo ra những nơi chúng tăng cường lẫn nhau và những nơi chúng loại bỏ nhau tạo ra những đám mây tối và sáng. Những đám mây tối và sáng này được gọi là các mẫu nhiễu.

Để quan sát hiện tượng ánh sáng, chúng ta có thể sử dụng thí nghiệm trẻ. Trong thí nghiệm này, chúng ta có một nguồn ánh sáng phát ra ánh sáng đơn sắc, ánh sáng này được hiển thị thông qua một thủy tinh sắc K để thu được chùm sáng đơn sắc. Chùm tia này được hiển thị thông qua các khe hẹp S1 và S2 hẹp, cách nhau một khoảng cách d. Hai khe S1 và S2 được đặt song song với nhau và khoảng cách từ M.

Vị trí của các mẫu nhiễu được xác định bởi công thức:

x = k. (λd / d)

Trong đó:

• X: Khoảng cách từ mẫu đến khe S1

• K: Số lượng các mẫu nhiễu (k = 0, 1, 2, …)

• D: Khoảng cách từ khe S1 đến màn hình m

• λ: bước sóng của ánh sáng đơn sắc

• D: Khoảng cách giữa các khe cắm S1 và S2

Hãy nhớ rằng, ánh sáng là các điểm mà hai sóng kết hợp với nhau trong cùng một pha, trong đó cường độ ánh sáng đạt đến mức tối đa. Kiểu tối là các điểm mà hai sóng kết hợp với nhau trong pha ngược lại, trong đó cường độ ánh sáng đạt đến mức tối thiểu.

Ứng dụng thực tế của ánh sáng đơn sắc

Ánh sáng đơn sắc có nhiều ứng dụng thực tế trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm:

Chiếu sáng

Ánh sáng đơn sắc được sử dụng trong ánh sáng để tạo ra các hiệu ứng thẩm mỹ khác nhau. Ví dụ, ánh sáng xanh có thể được sử dụng để tạo ra một cảm giác tươi, năng động; Ánh sáng đỏ có thể được sử dụng để tạo cảm giác ấm áp, lãng mạn. Ngoài ra, ánh sáng đơn sắc cũng được sử dụng trong ánh sáng chuyên dụng, chẳng hạn như ánh sáng trong phòng thí nghiệm, sản xuất trong sản xuất, chiếu sáng trong sức khỏe.

Xem thêm:

1. Ứng dụng khỉ – Ứng dụng học tập giúp trẻ phát triển toàn diện về tư duy và ngôn ngữ
2. [Giải đáp] Tia UV và ánh sáng xanh giống nhau?
3. Cân bằng bức xạ là gì? Thành phần và công thức cho cân bằng bức xạ

Thuốc

Ánh sáng đơn sắc được sử dụng trong y học để điều trị một số bệnh lý, chẳng hạn như:

• Còi xương: Ánh sáng xanh kích thích cơ thể tạo ra vitamin D, giúp ngăn ngừa và điều trị còi xương.

• Trầm cảm: Ánh sáng xanh có tác dụng cải thiện tâm trạng, giúp giảm các triệu chứng trầm cảm.

• Bệnh đau: Ánh sáng màu hồng có tác dụng giảm đau, giúp giảm các triệu chứng đau nhức.

Nông nghiệp

Ánh sáng đơn sắc được sử dụng trong nông nghiệp để kiểm soát sự tăng trưởng và phát triển của cây trồng. Ví dụ, ánh sáng đỏ kích thích thực vật ra hoa và sản xuất trái cây; Ánh sáng xanh kích thích cây trồng quang hợp, giúp thực vật phát triển và phát triển tốt hơn.

Do đó, bài viết này đã cung cấp cho bạn tất cả các thông tin quan trọng và cần thiết về ánh sáng đơn sắc. Nếu bạn quan tâm đến các bài viết tương tự, bạn có thể tiếp tục đọc các bài viết thú vị khác trong phần Kiến thức cơ bản trong trang web chính thức của Mầm non Cát Linh. Cảm ơn bạn đã xem!

Nguồn: https://mncatlinhdd.edu.vn/ Tác giả: Nguyễn Lân dũng