BÁO cáo THỰC tập (6)

Thang sóng điện từ: CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YÂNG I- Giao thoa với ánh sáng đơn sắc Dạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân: a- Khoảng vân: là k

CHƯƠNG V SÓNG ÁNH SÁNG

1 Hiện tượng tán sắc ánh sáng.

- Đ/n: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành

nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân

cách của hai môi trường trong suốt

- Đối với as trắng sau khi đi qua lăng kính

thì bị tán sắc thành 1dải màu như ở cầu vồng,

tia đỏ lệch ít nhất tia tím bị lệch nhiều nhất

* Lưu ý:

+ Hiện tượng tán sắc ánh sáng sẽ xảy ra khi

ánh sáng trắng đi qua lăng kính, thấu kính,

giọt nước mưa, lưỡng chất phẳng, bản mặt

song song (các môi trường trong suốt)

+ Hiện tượng cầu vồng là do hiện tượng tán

sắc ánh sáng

+ Ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ

hoặc bong bóng xà phòng (có màu sặc sỡ) là

do hiện tượng giao thoa ánh sáng khi dùng

ánh sáng trắng

* Đặc biệt: + Nếu tia tới là as trắng đi song

song với đáy lăng kính, mà tia ló là chùm tia

sáng cũng song song với đáy của lăng kính

Thì tia tím ở trên tia đỏ ở dưới

+ Nếu tia tới là as trắng sau khi qua lăng

kính có 1 tia đi lệch là là mặt bên của lăng

kính, thì các tia còn lại có bước sóng dài hơn

VD: Sau khi qua LK tia vàng đi là là mặt bên

thì các tia còn lại là đỏ, da cam

c f

l =

n

l l v

c l

t

c v

v n

Thường thì chiết suất giảm khi λ tăng.

- Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng

Đối với ánh sáng màu đỏ chiết suất của môi trường là nhỏ nhất,

màu tím là lớn nhất.

- Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

B sóng của as trắng: 0,38 µm ≤ λ≤ 0,76

µm

* Công thức lăng kính:

+ Tổng quát: sini1 = nsinr1 ; sini2 = nsinr2 ;

A = r1 + r2 ; D = (i1 + i2) – A

+ Góc triết quang nhỏ: i1 = n.r1 ; i2 = n.r2 ; A

= r1 + r2 ; D = (n-1).A

+ Góc lệch cực tiểu: i1 = i2 , r1 = r2 = A/2 ,

Dmin =2.i –A; D min A A

2 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.

Hiện tượng ánh sáng bị lệch phương truyền

khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ, hoặc gần mép

những vật trong suốt hoặc không trong suốt gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

3 Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng trong thí nghiệm Iâng).

- Đ/n: Là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng

ánh sáng kết hợp trong không gian trong đó

xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối

xen kẽ nhau

Các vạch sáng (vân sáng) và các vạch tối

(vân tối) gọi là vân giao thoa

* Giao thoa đối với as đơn sắc: Là 1 hệ

thống các vạch màu đơn sắc và các vạch tối

nằm xen kẽ

Đối với as trắng: Chính giữa là vân sáng

trung tâm, 2 bên là những dải màu tím ở

x =OM là (tọa độ) khoảng cách từ vân

trung tâm đến điểm M ta xét

b Vị trí (toạ độ) vân sáng:

∆d = kλ⇒ k i

a

D k

x t = ( + 0 , 5 ) λ = ( + 0 , 5 ).

Với các vân tối không có khái niệm bậc giao

thoa (Vân tối thứ 3 ứng với k= 2, thứ 5 ứng

với k = 4 )

d Khoảng vân i: Là khoảng cách giữa hai

vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp: i = λD

a

- Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi

trường trong suốt có chiết suất n thì bước

sóng và khoảng vân đối với môi trường đó là:

D l

i n

n = =

e Xác định khoảng vân i trong khoảng có

bề rộng L Biết trong khoảng L có n vân sáng

+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:

1

L i n

= -

+ Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: i L

f Để tìm số vân sáng và số vân tối trên bề

rộng trường giao thoa có chiều dài L (đối xứng qua vân

trung tâm):

2 z

L i

L i

 

 

g Biết khoảng vân i, biết vị trí của điểm

M (x M ) thì:

+ Tại M là vân sáng khi:= n (n ∈ N);

+ Tại M là vân tối khi: = n +

h Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có toạ độ x 1 , x 2 (giả sử x 1 < x 2 ) + Vân sáng: x1≤ ki ≤ x2 (kể cả M và N)

+ Vân tối: x1≤ (k+0,5)i ≤ x2

(khoảng vân tương ứng là i1, i2 )

+ Trùng nhau của vân sáng: xs = k1i1 = k2i2

+ Trùng nhau của vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 =

(k2 + 0,5)i2 = ⇒ (k1 + 0,5)λ1 = (k2 + 0,5)λ2

- Lưu ý: Vị trí cĩ màu cùng màu với vân sáng

trung tâm là vị trí trùng nhau của tất cả các

+ Vân sáng: 0 , 38 ≤ =1 ≤ 0 , 76

D

ax k

λ

⇒ các giá trị của k ⇒λ

5 0

1 38

λ

⇒ các giá trị của k ⇒λ

4 Sự xê dịch của hệ vân giao thoa:

a.Xê dịch do sự xê dịch của nguồn S:

Vântrungtâmd/ cngượcchiềud/ ccủ anguồn

S'IO' thẳ nghàng

b Xê dịch do bản mặt song song:

5 Các loại quang phở:

a Quang phở phát xạ: Là quang phổ của

ánh sáng do các chất rắn lỏng khí khi được

nung nĩng ở nhiệt độ cao phát ra Quang phổ

phát xạ của các chất chia làm hai loại: quang

phổ liên tục và quang phổ vạch

* Quang phở liên tục:

- Là 1 dải sáng cĩ màu biến đổi liên tục từ đỏ

đến tím, giống như quang phổ của ánh sáng

mặt trời

- Tất cả các vật rắn, lỏng, khí cĩ tỉ khối lớn khi bị nung nĩng đều phát ra quang phổ liên tục

- Đặc điểm : quang phổ liên tục khơng phụ

thuộc bản chất của nguồn sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng Khi nhiệt độ của vật càng cao thì miền quang phổ càng mở rộng về as cĩ bước sĩng ngắn

3

O O’

S 1

S 2 I

LIÊN TỤC

QUANG PHỔ

SẮC

- Ứng dụng: cho phép xác định nhiệt độ của

nguồn sáng

* Quang phổ vạch:

- Là 1 hệ thống các vạch màu riêng rẽ ngăn

cách nhau bởi những khoảng tối

- Khi kích thích khối khí hay hơi ở áp suất

giữa nguồn sáng và máy qp là đám khí hay

hơi được đốt cháy để phát ra qp vạch hấp thụ

(Qp của mặt trời mà ta thu được trên trái đất

là qp hấp thụ Bề mặt của Mặt Trời phát ra quang phổ liên tục)

- Đặc điểm: Nhiệt độ của nguồn phát ra qp

vạch hấp thụ phải nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn phát ra qp liên tục

- Ứng dụng: Trong phép phân tích quang

phổ

* Hiện tượng đảo sắc vạch quang phổ.

Là hiện tượng khi nguồn phát ra qplt đột nhiên mất đi thì nền qplt mất đi, các vạch tối của qp vạch hấp thụ trở thành các vạch màu của qp vạch phát xạ Lúc đó nguồn phát ra qpvạch hấp thụ trở thành nguồn phát ra qp vạch phát xạ Chứng tỏ đám hơi có khả năng phát

ra những as đơn sắc nào thì cũng có khả nănghấp thụ as đó

6 Tia hồng ngoại , tia tử ngoại và tia X:

Bản chất chung là sóng điện từ không nhìn thấy được.

1.Định

nghĩa

Là những bức xạ ko nhìn

thấy đc có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ : λ> 0,76µm

Là những bức xạ ko nhìn thấy được, có

bước sóng nhỏ hơn

hồng ngoại (mặt trời, cơ thể người, bóng đèn )

Có 50% năng lượng Mặt Trời thuộc về vùng hồng ngoại

Vật bị nung nóng trên

2000 0 C phát ra tia tử

ngoại

Ví dụ: mặt trời, hồ quang điện

Chum tia Katot đập vào A nốttrong ống Culitgiơ

3.Đặc

điểm

- Tác dụng nhiệt,

- Td lên kính ảnh hồng ngoại,

- Td hóa học,

- Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh, làm phát quang một số chất, làm ion hóa không khí, gây ra những phản ứng quang hóa, quang hợp

- Bị thủy tinh và nướchấp thụ mạnh

- Có một số tác dụng sinh học

- Có khả năng đâm xuyên lớn,

có thể truyền qua giấy, gỗ nhưng truyền qua kim loại thì khó hơn Kim loại có khối lượng riêng càng lớn thì ngăn cản tia Rơnghen càng tốt(chì)

- Tác dụng mạnh lên phim ảnh

- Làm phát quang một số chất

- Làm ion hố chất khí

- Có tác dụng sinh lí, hủy hoại

tế bào, diệt vi khuẩn

4.Ưng

dụng

-Dùng để sưởi ấm, sây khô

-Chụp ảnh hồng ngoại,-Trong cái điều khiển từ xa: tivi, ô tô

- Dùng để khử trùng, chữa bệnh còi xương

(Ứng dụng của td sinh học: hủy diệt tế bào)

- Phát hiện vết nứt, vếtxước trên bề mặt sản phẩm (Ứng dụng của

td làm phát quang một

số chất )

- Trong y học : dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa một số bệnh ung thư

- Trong công nghiệp : dùng để

dò khuyết tật bên trong sản phẩm, chế tạo máy đo liều lượng tia rơnghen

7 Thang sóng điện từ:

CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YÂNG

I- Giao thoa với ánh sáng đơn sắc

Dạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân:

a- Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân

khác nhau với cùng một thí nghiệm)

b- Vị trí vân sáng bậc k: Tại đó ứng với

k = 0: ứng với vân sáng trung tâm

k = ±1: ứng với vân sáng bậc 1

…………

k = ±n: ứng với vân sáng bậc n.

c- Vị trí vân tối thứ k + 1: Tại đó ứng với ∆

d =(k +

2

1).λ Là vị trí hai sóng ánh sáng truyền tới ngược pha nhau

1 ( + λ

2

1 ( +

Dạng 2: Khoảng cách giữa các vân

Loại 1- Khoảng cách vân cùng bản chất liên

tiếp: l = (số vân – 1).i

Ví dụ: khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp:

l = (7 – 1).i = 6i

Loại 2- Giữa 1 vân sáng và 1 vân tối bất kỳ:

Giả sử xét khoảng cách vân sáng bậc k và vân

+ Nếu hai vân cùng phía so với vân trung

tâm: ∆x=x t6 −x s5 = 5 , 5i− 5i= 0 , 5i

+ Nếu hai vân khac phía so với vân trung tâm

: ∆x=x t6 +x s5 = 10 , 5i

Loại 3- Xác định vị trí một điểm M bất kì trên

trường giao thoa cách vân trung tâm một

khoảng xM có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ?

Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k ∈Z, thì

tại M có vân tối thứ k +1

Ví dụ: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc

bước sóng λ = 600nmchiếu sáng hai khe song

song với F và cách nhau 1m Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với màn phẳng chứa F1 và F2 và cách nó 3m Tại

vị trí cách vân trung tâm 6,3m có A.Vân tối thứ 4 B Vân sáng bậc 4

C Vân tối thứ 3 D Vân sáng bậc 3

Giải: Ta cần xét tỉ số

i x

3 ,

2

1)=3,5 nên k= 3 Vậy tại vị trí cách vân trung tâm 6,3mm là một vân tối thứ 4 vậy chọn đáp án A

Dạng 3: Xác định số vân trên trường giao thoa:

- Trường giao thoa xét là chiều rộng của khu

vực chứa toàn bộ hiện tượng giao thoa hứng

được trên màn- kí kiệu L

- Số vân trên trường giao thoa:

- Số vân sáng, vân tối trong đoạn MN, với 2 điểm M,

N thuộc trường giao thoa nằm 2 bên vân sáng trung

- Số vân sáng, tối giữa 2 điểm MN trong đoạn giao

thoa nằm cùng phía so với vân sáng trung tâm:

Ví dụ: Trong một thí nghiệm về Giao thoa

anhs sáng bằng khe I âng với ánh sáng đơn

sắc λ = 0,7 µm, khoảng cách giữa 2 khe s1,s2

là a = 0,35 mm, khoảng cách từ 2 khe đến

màn quan sát là D = 1m, bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5 mm Số vân sáng, vân tối quan sát được trên màn là:

A: 7 vân sáng, 6 vân tối;

B: 6 vân sáng, 7 vân tối

C: 6 vân sáng, 6 vân tối;

D: 7 vân sáng, 7 vân tối

Giải: Ta có khoảng vân :

1 10 7 , 0

−

− = 2.10-3m = 2mm

Bài tập vận dụng: Trong thí nghiệm ánh sáng

giao thoa với khe I âng, khoảng cách giữa 2 khe s1, s2 là 1mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là 2 mét Chiếu vào 2 khe ánh sáng có bước sóng λ= 0,656µm Biết bề rộng

của trường giao thoa lag L = 2,9 cm Xác định

số vân sáng, tôi quan sát được trên màn

A: 22 vân sáng, 23 vân tối;

B: 22 vân sáng, 21 vân tốiC: 23 vân sáng, 22 vân tốiD: 23 vân sáng, 24 vân tối

Dạng 4: Giao thoa với khe Young (Iâng) trong môi trường có chiết suất là n và thay đổi khoảng cách.

Gọi λ là bước sóng ánh sáng trong chân

không hoặc không khí

Gọi λ ' là bước sóng ánh sáng trong môi

trường có chiết suất n: '

10 600

10 2 , 1 10 5 , 0

Bài tập vận dụng: Thí nghiệm giao thoa ánh

sáng đơn sắc bằng khe I âng Khi khoảng cách từ 2 khe đến màn là D thì điểm M trên màn là vân sáng bậc 8 Nếu tịnh tiến màn xa

2 khe một đoạn 80 cm dọc đường trung trực của 2 khe thì điểm M là vân tối thứ 6 Tính D?

Dạng 5: Đặt bản mỏng trước khe Young

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe

Young (I-âng), nếu ta đặt trước khe S1 một

bản thủy tinh có chiều dày e, chiết suất n

Khi đặt bản mỏng trước khe S1 thì đường đi

của tia sáng

S1M và S2M lần

lượt là:

e n

(n 1)eD x

a

−

Hệ thống vân dịch chuyển về phía S1.Vì x0>0

Ví dụ: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn

sắc bằng khe I âng biết a = 0,5mm, D = 2m Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp dài 1,2cm, về sau nếu sau khe S1 chắn 1 tấm thủytinh phẳng mỏng có n = 1,5 thì vân sáng chính giữa bị dịch chuyển đến vị trí vân sáng bậc 20 ban đầu tìm bề dày e của tấm thủy tinh này?

Giải:Ta có độ dịch chuyển của hệ vân giao

thoa = độ dịch chuyển của vân trung tâm

⇒e = (n )D

a i

1

20

− = 24.10-3mm= 24µm.

Chú ý: + Nếu đặt hai bản mỏng như

nhau trên cả hai đường truyền S1, S2 thì hệ

vân không dịch chuyển

+ Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả

hai đường chuyền thì độc dịch chuyển của hệ

vân là; x e1 −x e2

Bài tập vận dụng: Trong thí nghiệm I âng về

giao thoa ánh sáng, khoảng cách 2 khe hẹp = 0,2mm, D = 1m Nếu đặt trước một trong hai nguồn sáng một bản mỏng bề dày e =

0,01mm, n = 1,5 có hai mặt song song nhau thì độ dịch chuyển của hệ thống vân trên màn

là bao nhiêu?

Hướng dẫn: x0 = ( )

a

D e

1 10 01 , 0 1 5 , 1

−

−

−

= 2,5cm

Dạng 6: Tịnh tiến khe sáng S đoạn y 0

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh

sáng, nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc có

bước sóng λ Khoảng cách từ nguồn S đến

mặt phẳng chứa hai khe S1; S2 là d Khoảng

cách giữa hai khe S1; S2 là a , khoảng cách từ

mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là

D

Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2

về phía S1 một đoạn y thì hệ thống vân giao

thoa di chuyển theo chiều ngược lại đoạn x0

Ví dụ: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng

bằng khe I âng, có D = 1m, khoảng cách từ

nguồn S đến 2 khe là d = 20cm Nếu dịch

chuyển nguồn sáng S một đoạn theo phương

vuông góc với trụ đối xứng của hệ thì hệ vân

trên màn sẽ dịch chuyển như thế nào?

Giải :Từ hình vẽ trên ta có: điểm O’ với hiệu

200

2 10

1 3

d

Dy

10mm

Bài tập vận dụng: Trong thí nghiệm I âng về

giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe sáng a = 0,5 mm, khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng chứa 2 khe là d = 50cm Khe S phát ra ánh sáng đơn sắc có λ=0,5µm Chiếu

sáng 2 khe hẹp Để một vân tối chiếm chỗ của một vân sáng liền kề, ta phải dịch chuyểnkhe S theo phương S1,S2 một đoạn b = bao nhiêu?

Hướng dẫn: Ta có độ dịch chuyển vân trung

tâm là x =

d bD

Để cho vân tối đến chiếm chiếm chỗ của vân sáng liền kề thì hệ vân phải dịch chuyển một đoạn

II- Giao thoa với chùm ánh sáng đa sắc

Nhận xét: Khi cho chùm đa sắc gồm nhiều bức

xạ chiếu vào khe I âng để tạo ra giao thoa Trên

màn quan sát được hệ vân giao thoa của các

bức xạ trên Vân trung tâm là sự chồng chập

của các vân sáng bậc k = 0 của các bức xạ này Trên màn thu được sự chồng chập: của các vạch sáng trùng nhau, các vạch tối trùng nhau

hoặc vạch sáng trùng vạch tối giữa các bức xạ

Dạng 1: Vị trí vân sáng trùng:

2 2 1 1 2

;

2

;

; 0

2

1 1

2

2

1

n n k

m m k

n

m k

Ví dụ: Hai bức xạ λ1 và λ2 cho vân sáng trùng nhau Ta có k1λ1=k2λ2 ⇒ 2

i

hoặc: i12 = BCNN(i1,i2)

Ba bức xạ: i12 = BCNN(i1,i2,i3)

Loại 1: Vị trí hai vân sáng trùng nhau Ngoài cách tổng quát trên ta có thể làm như sau:

λ

= q

p

( tỉ số tối giảm)⇒

pn k

+ Số vạch trùng quan sát được trên trường

a

D pn

−

D p

aL n

Ví dụ : Trong thí nghiệm về giao thoa ánh

sáng qua khe I- Âng có a= 2mm D=2m, nguồn sáng gồm hai bức xạ

m

µ

λ1= 0 , 5 , 2 = 0 , 4 Tìm số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa ?

Giải: Ta có : N s q s/L = Ns L N s /L N s /L

2 /

1 + λ − ≡ λ

9

Với i 1= 1 36

10 2

2 10 5 , 0

1 λ

n k

, 3

2

13 2 2

13 2

2

n

n

L x L

n= 0 ; ± 1 ; ± 2 ; ± 3

⇒có 7 vân sáng trùng nhau.

⇒Ns≡ = 7⇒Nsq /.s L = 33+27-7 = 53 (vân).+ Bậc trùng nhau của từng bức xạ và vị trí trung nhau:

BT trên; Tìm khoảng cách giữa 2 vân sáng trùng nhau gần nhau nhất?

bài này là ∆XS ≡liên tiếp= 8i1 – 4i1 = 4i1 = 4.0,5 = 2mm

Loại 2: Hai vân tối trung nhau của hai bức xạ:

- Khi vân tối của 2 bức xạ trùng nhau: x

a

D k

2 ).

1 2 ( 2 ).

1 2

2

1 1

2

) 1 2 ( 1

2

2

1

n q

k

n p

k

; Vị trí trùng: x

a

D n

p

x k

T

2 ).

1 2

1 2 ( 2

a

D n

Số giá trị của n thỏa mãn (*)⇒số vân tối

trùng trong trường giao thoa

+ Số vân x T≡ trong miền MN ∈ L:

xM≤x T≡ ≤x N (xM; xN là tọa độ và xM < xN (**)

Số vân tối trùng trong vùng MN là số giá trị nthỏa mãn (**)

Ví dụ: Trong thí nghiệm giao thoa I âng thực

hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảngvân trên màn thu được lần lượt là: i1 =

0,5mm; i2 = 0,3mm Biết bề rộng trường giao thoa là 5mm, số vị trí trên trường giao thoa có

2 vân tối của hai hệ trùng nhau là bao nhiêu?

Giải:Khi 2 vân tối trùng nhau:

5

3 5 , 0

3 , 0 1

2

1 2

1

2 2

+

= +

⇒

) 1 2 ( 5 1 2

) 1 2 ( 3 1 2

2

1

n k

n k

2 ) 1 2 ( 3 2 ).

1 2 (

x k T T

5 , 0 ).

1 2 ( 3 2

5 2

; 0 : 7 , 0 16

, 2

5 5 , 1 3 5 2

5 2

5 , 1 2 5 , 1 2 5

n n

⇒có 4 vị trí vân tối trùng nhau trên trường

giao thoa L

Loại 3: Vân sáng của bức xạ này trùng vân tối của bức xạ kia.

p i

i k

k

i k

i k x

2 2

1

2 2

1 1 1

2 2 1

2

2 ).

1 2 ( 2

2

1

1

λ λ

⇒

) 1 2 (

) 1 2 ( 1 2

1

2

n p k

n q k

⇒ Vị trí trùng: x≡= p( 2n+ 1 ).i1

2 ) 1 2 ( 2 2

L i n p L L

x

L

số vân sáng trùng vân tối là số giá trị của n thỏa mãn

biểu thức này

Chú ý: Có thể xét x Tλ 1 ≡x sλ 2

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa I âng,

thực hiện đồng thời với 2 ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt

i1 = 0,8mm, i2 = 0,6mm Biết trường giao thoa rộng: L = 9,6mm Hỏi số vị trí mà :

⇒

) 1 2 ( 3 1 2

) 1 2 ( 2 3

2 6 , 0 2

8 , 0 2 1 2

1 2

1 1

2 1

n k

n k

i

i k

k i

6 , 0 ).

1 2 ( 2

, 2

8 , 4 6 , 0 ).

1 2 ( 2 8 , 4 2 2

n

n

L x L

n: 0;1;-1;-2

⇒4 vị trí.

III- Giao thoa với ánh sáng trắng

* Nhận xét: Khi thực hiện giao thoa với ánh

sáng trắng ta thấy:

+ Ở chính giữa mỗi ánh sáng đơn sắc đều cho

một vạch màu riêng, tổng hợp của chúng cho

ta vạch sáng trắng (Do sự chồng chập của các

vạch màu đỏ đến tím tại vị trí này)

+ Do λ tím nhỏ hơn ⇒ λ tím = itím.D/a nhỏ hơn

và làm cho tia tím gần vạch trung tâm hơn so với tia đỏ (Xét cùng một bậc giao thoa)

+ Tập hợp các vạch từ tím đến đỏ của cùng một bậc (cùng giá trị k) ⇒quang phổ của bậc

k đó, (Ví dụ: Quang phổ bậc 2 là bao gồm cácvạch màu từ tím đến đỏ ứng với k = 2)

a Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng

tại x0 khi:Tại x0 có thể là giá trị đại số xác định

0

λ λ

ax k

ax

) 1 2 (

ax

) 1 2 (

D

ax

1

0 2

1 2

ax

) 1 2 (

Ví dụ: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa

ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm Khoảng chách giữa 2 khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn là 2

11

m Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm

3mm có vân sáng của những bức xạ nào?

kD

ax M 3 3 1 , 2 10 6

2

10 3 10 8 ,

.2,

, 1 15

Dạng 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng.

Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân

sáng màu đỏ ngoài cùng và vân sáng màu tím

Ví dụ: Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng

trắng có a = 3mm, D = 3m, bước sóng từ 0,4

m

µ đến 0,75µm Trên màn quan sát thu được

các dải quang phổ Bề rộng của dải quang phổ thứ 2 kể từ vân sáng trắng trung tâm là bao nhiêu?

Giải:Ta có: Bề rộng quang phổ bậc 2:

mm m

a

kD x

x

7,010

.7,010

.35,0.10.3

3.2

)(

3 6

3

2 2 2

GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI CÁC THIẾT BỊ GIAO THOA KHÁC

I Giao thoa với Gương Frexnel:

Hai gương phẳng đặt lệch nhau góc α

S1, S2 là ảnh ảo của S cho bởi hai gương,

được coi như nguồn sáng kết hợp S1, S2, S

α : Góc giữa hai gương phẳng

r :khoảng cách giữa gt hai gương và nguồn S

II Giao thoa với lưỡng lăng kính FRESNEL (Frexnen)

S

I S

Trong thí nghiệm GTAS với lưỡng lăng kính

Fresnel: gồm hai lăng kính giống hệt nhau có

góc chiết quang A nhỏ ghép sát đáy, chiết suất

n Trên mặt phẳng đáy chung đặt một nguồn

sáng điểm S phát ánh sáng đơn sắc và cách

lưỡng lăng kính khoảng d, phía sau đặt một

màn E cách lưỡng lăng kính khoảng d’

Góc lệch của tia sáng khi qua lăng kính

∆=A(n-1)Khoảng cách a giữa hai ảnh S1 và S2 của S tạobởi 2 lăng kính được tính bằng công thức:

a=S1S2=2IS.tan∆

a = 2dA(n -1)

D=d+d’

D i a

1.Chiếu một tia sáng trắng qua một lăng kính.

Tia sáng sẽ tách thành chùm tia có màu khác

nhau Hiện tượng này gọi là gì ?

sắc khi qua lăng kính

C.Nguyên nhân của hiện tượng tán

sắc ánh sáng là do chiết suất của

một môi trường trong suốt đối với

A.Hiện tượng chùm sáng trắng, khi

đi qua một lăng kính, bị tách ra

thành nhiều chùm sáng có màu sắc

khác nhau là hiện tượng tán sắc ánh

sáng

B.Ánh sáng trắng là tổng hợp (hỗn hợp) của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím.C.Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

D.Ánh sáng do Mặt Trời phát ra là ánh sáng đơn sắc vì nó có màu trắng

4.Thí nghiệm II của Niutơn về sóng ánh sáng

D.Sự khúc xạ của mọi tia sáng khi qua lăng kính

5.Chọn câu phát biểu sai Ánh sáng đơn sắc:

A.Có một màu sắc xác định

B.Không bị tán sắc khi qua lăng kính

C.Bị khúc xạ khi qua lăng kính

D.Có vận tốc không đổi khi truyền

từ môi trường này sang môi trường kia

6.Khi một chùm ánh sáng trắng đi qua một

lăng kính ta thu được chùm sáng ló ra khỏi

lăng kính có dải màu cầu vồng Nguyên nhân

là do:

A.Chiết suất của chất làm lăng kính

đối với các ánh sáng đơn sắc khác

nhau là như nhau

B.Lăng kính làm lệch chùm ánh

sáng trắng về phía đáy nên làm đổi

màu của nó

C.Chiết suất của chất làm lăng kính

đối với các ánh sáng đơn sắc khác

nhau là khác nhau

D.Cả A, B, C đều sai

7.Hiện tượng nào sau đây là do hiện tượng

tán sắc ánh sáng gây ra:

A.Hiện tượng tia sáng bị gãy phương

khi truyền qua mặt phân cách của

hai môi trường trong suốt

B.Hiện tượng xuất hiện các vạch cầu

vồng sặc sỡ trên các màng xà

phòng

C.Hiện tượng các electron bị bắn ra

khỏi bề mặt kim loại khi có ánh sáng

thích hợp chiếu vào

D.Hiện tượng cầu vồng

8.Phát biểu nào sau đây là sai?

A.Chiết suất của chất làm lăng kính

đối với các ánh sáng đơn sắc là khác

nhau

B.Ánh sáng đơn sắc không bị tán

sắc khi đi qua lăng kính

C.Khi chiếu một chùm ánh sáng mặt

trời đi qua một cặp hai môi trường

trong suốt thì tia tím bị lệch về phía

mặt phân cách hai môi trường nhiều

hơn tia đỏ

D.Ánh sáng trắng là tập hợp của vô

số các ánh sáng đơn sắc có màu

biến đổi liên tục từ đỏ đến tím

9.Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán sắc:

A.Thí nghiệm của Newton về tán sắc

ánh sáng chứng tỏ lăng kính là

nguyên nhân của hiện tượng tán sắc

B.Nguyên nhân của hiện tượng tán

sắc là do chiết suất của các môi

trường đối với các ánh sáng đơn sắc

khác nhau thì khác nhau

C.Hiện tượng tán sắc chứng tỏ ánh sáng trắng là tập hợp vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau

D.Tán sắc là hiện tượng một chùm ánh sáng trắng hẹp bị tách thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau

10.Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh

C.Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

D.Khi ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh sáng đỏ lànhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất

11.Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về

hiện tượng tán sắc ánh sáng và ánh sáng đơn sắc?

A.Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng khi qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng không những bị lệch

về phía đáy mà còn bị tách ra thànhnhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau

B.Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màunhất định

C.Trong quang phổ của ánh sáng trắng có vô số các ánh sáng đơn sắckhác nhau

D.Cả A, B và C đều đúng

12.Một chùm sáng song song gồm 4 tia:

vàng, đỏ, tím, lục, truyền từ nước ra không khí Tia màu lục ra ngoài không khí thì đi sát mặt nước Ngoài tia màu lục còn có tia nào ló

A.Ánh sáng trắng là tập hợp của vô

số ánh sáng đơn sắc có màu biến

14.Khi một chùm sáng đi từ một môi trường

này sang một môi trường khác, đại lượng

không bao giờ thay đổi là:

A Chiều của nó B Vận tốc

C Tần số D Bước sóng

15.Tìm phát biểu đúng về ánh sáng đơn sắc:

A.Đối với các môi trường khác nhau, ánh

sáng đơn sắc luôn có cùng bước sóng

B.Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị

lệch đường truyền khi đi qua lăng kính

C.Đối với ánh sáng đơn sắc, góc lệch của tia

sáng đối với các lăng kính khác nhau đều có

cùng giá trị

D.Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị

tách màu khi qua lăng kính

16.Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về

chiết suất của một môi trường?

A.Chiết suất của một môi trường trong suốt

nhất định đối với mọi ánh sáng đơn là như

nhau

B.Chiết suất của một môi trường trong suốt

nhất định đối với mỗi ánh sáng đơn sắc khác

nhau là khác nhau

C.Với bước sóng ánh sáng chiếu qua môi

trường trong suốt càng dài thì chiết suất của

môi trường càng lớn

D.Chiết suất của các môi trường trong suốt

khác nhau đối với một loại ánh sáng nhất

định thì có giá trị như nhau

17.Một lăng kính thủy tinh có chiết quang

A=70 có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh

sáng tím lần lượt là nd =1,514, nt =1,539

Chiếu 1 chùm ánh sáng trắng hẹp vào mặt

bên của lăng kính dưới góc tới i nhỏ Độ rộng

góc quang phổ cho bởi lăng kính là:

A 0 , 18 0 B 0 , 25 0 C 0 , 31 0 D 0 , 39 0

18.Một lăng kính có góc chiết quang A= 60,

chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ

6444 , 1

=

d

n và đối với tia tím là n t = 1 , 6852 Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ Góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia tím:

A 0,0011 rad B 0,0043 rad

C 0,00152 rad D 0,0025 rad

19.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, nếu

dùng ánh sáng trắng thì:

A.Không có hiện tượng giao thoa

B.Có hiện tượng giao thoa với các vân sáng màu trắng

C.Chính giữa màn có vạch trắng, hai bên là những khoảng tối đen

D.Có hiện tượng giao thoa với một vân sáng

ở giữa màu trắng, các vân sáng ở 2 bên vân sáng trung tâm có màu cầu vồng, tím ở trong,

đỏ ở ngoài

20.Quan sát ánh sáng phản xạ trên các váng

dầu, mỡ hoặc bong bóng xà phòng, ta thấy những vầng màu sặc sỡ Đó là hiện tượng nàosau đây?

A.Giao thoa ánh sáng của ánh sáng trắng

B Phản xạ ánh sáng

C.Tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng

D Nhiễu xạ ánh sáng

21.Câu nào sau đây sai khi nói về thí nghiệm

giao thoa ánh sáng của hai nguồn (cùng pha) với khe Young:

A.Hai nguồn sáng đơn sắc phải là hai nguồn kết hợp

B.Khoảng cách a giữa 2 nguồn phải rất nhỏ

so với khoảng cách D từ hai nguồn đến màn.C.Nếu 1 nguồn phát ra bức xạ λ1 và 1 nguồn phát ra bức xạ λ2 thì ta được 2 hệ thống vân giao thoa trên màn

D.Vân trung tâm quan sát được là vân sáng

22.Hiên tượng giao thoa ánh sáng xảy ra khi

A.Có 2 chùm sáng từ 2 bóng đèn gặp nhau sau khi cùng đi qua một kính lọc sắc

B.Có ánh sáng đơn sắc

C.Khi có 2 chùm sóng ánh sáng kết hợp đan vào nhau

D.Có sự tổng hợp của 2 chùm sáng chiếu vào cùng một vị trí

23.Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh

sáng với ánh sáng đơn sắc, vân tối là: