Sóng ánh sáng - bước sóng ánh sáng - tán sắc (2023)

Bài chia sẻ dưới đây của Mecsu sẽ giúp anh em có được những thông tin chính xác và đầy đủ nhất về sóng ánh sáng, bước sóng ánh sáng và tán sắc.

Khái niệm sóng ánh sáng là gì?

Sóng được hiểu đơn giản là một loại dao động lan truyền trong một môi trường cụ thể nào đó.

Sóng ánh sáng là loại sóng mà chúng ta thường xuyên tiếp cận và có ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống, hoạt động sản xuất. Loại sóng này được gọi là sóng điện từ.

→ Bước sóng ánh sáng là gì?

Khoảng cách gần nhất giữa hai điểm giao động cùng pha được gọi là bước sóng, hoặc hiểu theo cách khác là khoảng cách được tính từ hai đỉnh sóng (thuộc điểm dao động cực đại) gần nhau nhất, giữa hai cấu trúc lặp lại của sóng.

Khi bức xạ điện từ xuất hiện trong phạm vi các bước sóng thì được gọi là nhìn thấy được ánh sáng hay đơn giản thì gọi đó là ánh sáng.

Ánh sáng nhìn thấy được sẽ bao gồm một phần rất nhỏ thuộc toàn bộ quang phổ bức xạ điện từ, nhưng sẽ chứa vùng tần số duy nhất mà các tế bào hình nón và hình que của mắt người có thể phản ứng được.

Mắt người có khả năng nhìn thấy được bức xạ điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 380-760 nm (tương đương dải tần số trong khoảng 400-790 THz).

Chúng ta có thể quan sát và phản ứng lại trước sự kích thích từ ánh sáng nhờ mắt người có những đầu dây thần kinh đặc biệt nhạy với vùng tần số này.

→ Tán sắc ánh sáng là gì?

Tán sắc ánh sáng được hiệu đơn giản là sự phân tách một chùm ánh sáng trắng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau. Ở điều kiện bình thường thì tán sắc ánh sáng thường diễn ra khi chiếu chùm ánh sáng trắng qua lăng kính.

• Ánh sáng đơn sắc

Là ánh sáng khi đi qua lăng kính không bị tán sắc, mỗi ánh sáng đơn sắc sẽ có một màu nhất định (màu đơn sắc). Ở mỗi môi trường nhất định (rắn, lỏng, khí, chân không) mỗi màu đơn sắc sẽ có một bước sóng xác định.

Ánh sáng đơn sắc khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau sẽ không có sự thay đổi về tần số, nhưng sẽ có sự thay đổi về vận tốc của ánh sáng và kéo theo sự thay đổi của bước sóng.

• Ánh sáng trắng

Ánh sáng trắng là sự tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có sự biến thiên về màu sắc từ đỏ đến tím.

Các chất trong suốt có chiết xuất biến thiên theo màu sắc sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.

Phổ quang của ánh sáng trắng là dải có màu sắc giống như màu của cầu vồng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím).

→ Nhiễu xạ và giao thoa sóng ánh sáng

Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng của ánh sáng được gọi là nhiễu xạ ánh sáng. Điều này sẽ xảy ra khi ánh sáng gặp phải vật cản hoặc phải đi qua lỗ nhỏ, cũng chính hiện tượng trên chứng minh được ánh sáng có sóng.

Giao thoa sóng ánh sáng là hiện tượng hai chùm sáng kết hợp gặp nhau, hai chùng sáng này có cùng tần số, cùng pha hoặc độc lệch pha không có sự thay đổi theo thời gian. Trong quá trình giao thoa giữa hai chùm sóng sẽ có tạo ra vân sáng (hai chùm sáng cùng pha) và vân tối (hai chùm sáng ngược pha). Cũng chính hiện tượng này sẽ giúp anh em chứng minh được trong ánh sáng có sóng.

[caption id="attachment_14020" align="aligncenter" width="695"] Giao thoa sóng ánh sáng[/caption]

Công thức tính bước sóng ánh sáng

Bước sóng ánh sáng được ký hiệu: λ (gọi là lamda), công thức tính như sau:

λ=vf=vT

Trong đó:

• λ: bước sóng (m)
• v: tốc độ lan truyền sóng (m/s)
• T: chu kỳ sóng (s)
• f: tần số sóng (Hz)

Ứng dụng tán sắc ánh sáng

Hiện tượng tán sắc ánh sáng được ứng nhiều trong cuộc sống và công việc, sau đây sẽ là những ứng dụng phổ biến nhất:

• Giúp giải thích được hiện tượng quan học xảy ra trong khí quyển như cầu vồng trên bầu trời (nguyên nhân do trước khi đến mắt ta có thể nhìn thấy được, các tia sáng của mặt trời đã bị khúc xạ và phản xạ qua các giọt nước).
• Đối với các máy quang phổ, tán sắc ánh sáng giúp phân tích một chùm sáng đa sắc, do chính các vật sáng phát ra thành các thành phần đơn sắc.
• Cũng chính hiện tượng tán sắc ánh sáng làm cho ảnh của một vật trong ánh sáng trắng khi đi qua thấu kính không rõ nét mà bị mờ hơn, lòe màu sắc (hiện tượng sắc sai).

 Mời anh em xem thêm nhé:

•  Sóng điện từ là gì? Đặc điểm & phân loại bước sóng
•  Sóng RF (Radio Frequency): Ứng dụng & phân loại sóng
•  Sóng siêu âm là gì? Nguyên lý & ứng dụng sóng

Mong rằng qua bài chia sẻ ở trên của Mecsu sẽ giúp anh em có được câu trả lời về sóng ánh sáng, bước sóng ánh sáng và tán sắc. Nếu anh em còn thắc mắc và cần hỗ trợ hãy liên hệ với Mecsu tại địa chỉ mecsu.vn nhé.