Vì sao mặt đĩa CD hiện nhiều màu như cầu vồng?
Khoa học tự nhiên 9 – phần Vật lý • Khám phá mở rộng
Mặt đĩa CD có cấu trúc vệt rất sít và gần đều, có thể hoạt động như một cách tử phản xạ. Ánh sáng từ nhiều vệt phối hợp; các bước sóng được tăng cường theo những hướng khác nhau nên ta thấy dải màu. Nó không cần được sơn sẵn từng màu cầu vồng. [1][2]
Cấu trúc nhỏ tạo tín hiệu lớn
Trên một vùng nhỏ của đĩa, các đoạn vệt xoắn có thể được xem gần như một dãy vệt sát nhau. Ánh sáng phản xạ từ các vị trí khác nhau có chênh lệch đường đi tới mắt. Với một hướng quan sát, một số bước sóng phối hợp mạnh hơn các bước sóng khác. [1]
Đây là tính chất sóng của ánh sáng. Không phải mọi ánh sáng đều đi vào mắt sau một lần phản xạ giống hệt từ một mặt gương trơn. University of Maryland dùng CD để minh họa đồng thời ảnh nhiễu xạ và phản xạ gương. [2]
Nghiêng đĩa, màu đổi theo góc
Khi hướng nguồn, đĩa hay mắt thay đổi, điều kiện đường đi thay đổi. Một vùng trước đó trông xanh có thể đổi màu mà không cần vật liệu vừa biến thành một chất màu khác.
Hình dung một dàn nhạc: cùng các nhạc cụ nhưng người nghe ở những vị trí khác nhau nhận sự phối hợp khác. Hình dung giúp nhớ vai trò phối hợp, không có nghĩa mắt đang nghe âm thanh từ đĩa.
Cùng dải màu, khác cơ chế
Cầu vồng mưa có khúc xạ, phản xạ trong giọt và tán sắc. Màng xà phòng có giao thoa giữa ánh sáng phản xạ từ các mặt màng. CD cho trường hợp cấu trúc lặp trên bề mặt tạo cách tử. Chỉ nhìn màu giống nhau chưa cho phép gộp ba hiện tượng.
Nếu dùng nguồn gần một màu, không tự nhiên xuất hiện đầy đủ các màu đang thiếu trong nguồn. Đĩa sắp xếp ánh sáng theo hướng, không chế tạo một bộ màu mới từ hư không. Giá trị khám phá ở đây là một đồ vật lưu dữ liệu cũng phô ra cấu trúc vi mô của mình qua ánh sáng.
Kết nối với bài học
Đọc thêm: Cầu vồng và lăng kính giống nhau ở hiện tượng nào.
Chương trình Khoa học tự nhiên 9 – phần Vật lý · Trợ lý AI Ước Mơ Lớn.