ly thuyet va cac dang bai tap vat ly 12

hai bên vân tr ng chính gi a, các i nhau n a, chúng n m k sát bên nhau và cho nh ng quang ph có kh ng nh ánh sáng có tính ch t sóng... Quang ph Máy quang ph l ng kính c khác nhau... Tính

Trang 1

I NÓI U

Các em thân m n!

GV: Lê V n Long

Click to buy NOW!

w

.doc u-trac k. co

w

m

Trang 2

CH NG V TÍNH CH T SÓNG C A ÁNH SÁNG

A TÓM T T LÝ THUY T

1 Tán s c ánh sáng

nh ngh a: Tán s c ánh sáng là s phân tách m t chùm sáng ph c

n tím

lam, chàm, tím) g i là quang ph c a ánh sáng tr ng

Chi t su t c a các ch t l ng trong su t bi n thiên theo màu s c c a ánh sáng và t ng d n t màu

n màu tím

ng d ng c a s tán s c ánh sáng

nhòe, l i b vi n màu s c (g i là hi n t ng s c sai)

2 Nhi u x ánh sáng – Giao thoa ánh sáng

ánh sáng ch ng t ánh sáng có tính ch t sóng

Hai chùm sáng k t h p là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng t n s và cùng

Khi hai chùm sáng k t h p g p nhau chúng s giao thoa v i nhau:

i nhau, chúng tri t tiêu nhau t o thành các vân t i

u dùng ánh sáng tr ng thì h th ng vân giao thoa c a các ánh

sáng tr ng g i là vân tr ng chính gi a hai bên vân tr ng chính gi a, các

i nhau n a, chúng n m k sát bên nhau và cho nh ng quang ph có

kh ng nh ánh sáng có tính ch t sóng

trí vân, kho ng vân

trí vân sáng: xs = k

a

D

trí vân t i: xt = (2k + 1)

a

D

Hình nh giao thoa v i ánh sáng tr ng Hình nh giao thoa v i ánh sáng

w

m

Trang 3

Kho ng vân là kho ng cách gi a 2 vân sáng (ho c 2 vân t i) liên ti p: i =

a

D

Gi a n vân sáng liên ti p có (n – 1) kho ng vân

c sóng và màu s c ánh sáng

Ánh sáng n s c là ánh sáng có m t b c sóng xác nh Màu ng v i m i b c sóng c a ánh

+ Nh ng màu chính trong quang ph ánh sáng tr ng ( , cam, vàng, l c, lam, chàm, tím) ng v i t ng

( m)

0,640 0,760 0,590 0,650 0,570 0,600 0,500 0,575 0,450 0,510 0,430 0,460 0,380 0,440

nh ng t l khác nhau

3 Quang ph

Máy quang ph l ng kính

c khác nhau

Máy quang ph có ba b ph n chính:

ng chu n tr c là b ph n t o ra chùm sáng song song

Quang ph liên t c

Quang ph liên t c do các ch t r n, ch t l ng ho c ch t khí có áp su t l n, phát ra khi b nung nóng

Quang ph v ch phát x

Quang ph v ch phát x là m t h th ng nh ng v ch sáng riêng l , ng n cách nhau b i nh ng kho ng t i

hay b ng nhi t

ch lam, v ch chàm và v ch tím

Phân tích quang ph v ch, ta có th xác nh s có m t c a các nguyên t và c hàm l ng c a chúng trong m u v t

Quang ph h p th

Quang ph h p th là các v ch hay ám v ch t i trên n n c a m t quang ph liên t c

Quang ph h p th c a ch t l ng và ch t r n ch a các ám v ch, m i ám g m nhi u v ch h p th

i ti p nhau m t cách liên t c

4 Tia h ng ngo i – Tia t ngo i

Phát hi n tia h ng ngo i và t ngo i

w

m

Trang 4

ngoài quang ph ánh sáng nhìn th y c, c hai u và tím, còn có nh ng b c x mà m t

ó g i là tia h ng ngo i và tia t ngo i

Tia h ng ngo i và tia t ngo i có cùng b n ch t v i ánh sáng

Tia h ng ngo i và tia t ngo i c ng tuân theo các nh lu t: truy n th ng, ph n x , khúc x , và

Tia h ng ngo i

ng ngo i

Tính ch t:

Tính ch t n i b t nh t c a tia h ng ngo i là tác d ng nhi t: v t h p th tia h ng ngo i s nóng lên

Tia h ng ngo i có kh n ng gây ra m t s ph n ng hóa h c, có th tác d ng lên m t s lo i phim

nh, nh lo i phim h ng ngo i dùng ch p nh ban êm

ng d ng:

nghe, nhìn,

a vào tia h ng ngo i do m c tiêu phát ra; camera h ng ngo i dùng ch p nh, quay phim ban êm;

Tia t ngo i

ngo i

Tính ch t:

Tác d ng m nh lên phim nh, làm ion hóa không khí và nhi u ch t khí khác

Kích thích s phát quang c a nhi u ch t, có th gây m t s ph n ng quang hóa và ph n ng hóa c

Có m t s tác d ng sinh lí: h y di t t bào da, làm da rám n ng, làm h i m t, di t khu n, di t n m

c, …

h p th tia t ngo i:

ng d ng: Th ng dùng kh trùng n c, th c ph m và d ng c y t , dùng ch a b nh (nh b nh

Tính ch t c a tia X

chí c kim lo i n a Tia X d dàng i xuyên qua t m nhôm dày vài cm, nh ng l i b l p chì vài mm ch n

w

m

Trang 5

i Do ó ng i ta th ng dùng chì làm các màn ch n tia X Tia X có b c sóng càng ng n thì kh

ng âm xuyên càng l n; ta nói nó càng c ng

Tia X có tác d ng m nh lên phim nh, làm ion hóa không khí

Tia X có tác d ng làm phát quang nhi u ch t

Tia X có tác d ng sinh lí m nh: h y di t t bào, di t vi khu n, …

Công d ng c a tia X

hành khách i máy bay, nghiên c u c u trúc v t r n

Sóng vô tuy n, tia h ng ngo i, ánh sáng nhìn th y, tia t ngo i, tia R nghen, tia gamma là sóng

chúng c ng ch là m t và gi a chúng không có m t ranh gi i nào r r t

Tuy v y, vì có t n s và b c sóng khác nhau, nên các sóng n t có nh ng tính ch t r t khác nhau (có th nhìn th y ho c không nhìn th y, có kh n ng âm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau)

Các tia có b c sóng càng ng n (tia X, tia gamma) có tính ch t âm xuyên càng m nh, d tác d ng lên

B CÁC D NG BÀI T P

1 S tán s c ánh sáng

* Ki n th c liên quan

c

c sóng ánh sáng trong chân không: =

f

c

; v i c = 3.108 m/s

n nf

c f

v

Công th c chung: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; A = r1 + r2; D = i2 + i2- A Khi i1 = i2 (r1 = r2) thì D

= Dmin v i sin min

2

= n sin

2

A

Tr ng h p góc chi t quang A và góc t i i1 u nh ( 100), ta có các công th c g n úng: i1 = nr1;

i2 = nr2; A = r1 + r2; D = A(n – 1)

lu t khúc x : n1sini1 = n2sini2

(A: tính b ng rad)

Bài t p ví d

Bài 1 B c sóng c a m t ánh sáng n s c trong môi tr ng chi t su t n = 1,6 là 600nm Tính b c sóng

w

m

Trang 6

* G i ý cách gi i: Áp d ng: 0

n=

' '

4

3

Bài 2 Chi u m t chùm sáng tr ng song song, h p coi nh m t tia sáng vào m t bên c a m t l ng kính có

A = 50, d i góc t i i1 = 30 Bi t chi t su t c a l ng kính v i tia tím là nt = 1,54 Tính góc l ch c a tia sáng

màu tím

* G i ý cách gi i:Do A < 100; i < 100 nên áp d ng c công th c: D = A(n – 1) = 2,70.( u ý: N u A và i

Bài 3 Góc chi t quang c a l ng kính b ng 80 Chi u m t tia sáng tr ng vào m t bên c a l ng kính, theo

màn quan sát b ng bao nhiêu?

* G i ý cách gi i: Áp d ng công th c: x = (ntím – n ).A.d = (1,54 – 1,5) 8 3,14

Bài t p minh h a

Bài 1 B c sóng c a ánh sáng trong không khí là 0,64 m Tính b c sóng c a ánh sáng ó trong n c

3 S: : ’ = 0,48 m).

Bài 2 M t chùm ánh sáng h p, n s c có b c sóng trong chân không là = 0,60 m Xác nh chu kì,

Bài 3 M t ánh sáng n s c có b c sóng c a nó trong không khí là 0,6 m và trong ch t l ng trong su t

Bài 4 M t l ng kính có góc chi t quang là 600 Bi t chi t su t c a l ng kính i v i ánh sáng là 1,5

Chi u tia sáng màu vào m t bên c a l ng kính v i góc t i 600 Tính góc l ch c a tia ló so v i tia t i

S: D = 38,8 0 ).

Bài 5 M t l ng kính th y tinh có góc chi t quang A = 600, có chi t su t i v i tia là 1,514; i v i tia

tím là 1,532 Tính góc l ch c c ti u c a hai tia này S: D tmin = 40 0 ).

Bài 6 M t l ng kính th y tinh có góc chi t quang A = 40, t trong không khí Chi t su t c a l ng kính i

Bài 7 Chi u m t tia sáng n s c màu vàng t không khí (chi t su t coi nh b ng 1 i v i m i ánh sáng)

Bài 8 Chi u m t tia sáng g m hai thành ph n và tím t không khí (chi t su t coi nh b ng 1 i v i

= r d – r t = 1,3 0 ).

ng d n gi i và áp s

Bài 1 Ta có: ’ =

n nf

c f

v

= 0,48 m

Bài 2 Ta có: f = c= 5.1014 Hz; T =

f

1

= 2.10-15 s; v =

n

c

= 2.108 m/s; ’ =

f

v

=

w

m

Trang 7

Bài 3 Ta có: ’ =

Bài 4 Ta có: sinr1 = sin i1

0

r1 = 35,30 r2 = A – r1 = 24,70; sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00

i2 = 38,80 D = i2 + i2– A = 38,80

Bài 5 V i tia : sin

2

D d

= ndsin

2

A

= sin49,20

2

D d

= 49,20 Ddmin = 2.49,20 – A = 38,40 =

38024’

i tia tím: sin

2

D t

= ntsin

2

A

= sin500

2

D t

= 500 Dtmin = 2.500 – A = 400

Bài 6 V i A và i1 nh ( 100) ta có: D = (n – 1)A Do ó: Dd = (nd = 1)A; Dt = (nt – 1)A Góc t o b i tia ló

và tia ló tím là: D = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 10’

Bài 7 Ta có: sini = nsinr = nsin(900 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi n = tani = 3

Bài 8 Ta có: sinrd = sin

d

i

0

; sinrt = sin

t

i

0

r = rd – rt = 1,30

* Các công th c

V trí vân sáng, vân t i, kho ng vân: xs = k

a

D

; xt = (2k + 1)

a

D

n

i

Gi a n vân sáng (ho c vân t i) liên ti p là (n – 1) kho ng vân

kho ng vân i r i l p t s :

i

OM i

x M

k t lu n:

i M có vân sáng khi:

i

OM i

x M

= k, ó là vân sáng b c k

i M có vân t i khi:

i

x M

= (2k + 1)

2

1

i (ch l y n nguyên) rút ra k t lu n:

u N ch n: S vân sáng: Ns = N + 1; S vân t i: N (Vân ngoài cùng là vân sáng)

u N l : S vân sáng: Ns = N; S vân t i: Nt = N + 1 (Vân ngoài cùng là vân t i)

Bài t p ví d

Bài 1 Th c hi n thí nghi m giao thoa ánh sáng kh Young, S1S2 = a = 0,5mm Kho ng cách t m t ph ng

tâm 9mm là vân sáng hay vân t i th m y?

* G i ý cách gi i: bi t t i M là vân sáng hay t i, ta l p t s :

i

OM i

x M

= k N u k nguyên thì M là vân sáng; n u có d ng k’ + 0,5 thì M là vân t i C th :

- Kho ng vân:

w

m

Trang 8

- L p t s : xM 9

= = 4,5

Bài 2 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, có a = 1mm, D = 2m Chi u sáng hai khe b i ánh

* G i ý cách gi i: Kho ng cách t vân sáng chính gi a n vân sáng b c 4 là 4,5mm nên: xs4 = 4,5mm

-4

Bài 3 Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng khe Young, kho ng cách gi a vân t i th 5 và vân sáng b c 2

là 2,8mm Xác nh kho ng cách gi a vân t i th 3 và vân sáng b c 1

* G i ý cách gi i:

D

'

D

Bài 4 Thí nghi m giao thoa khe Iâng, hai khe cách nhau 0,8mm; màn cách 2 khe 2,4m; ánh sáng làm thí

ng 4,8 cm

* G i ý cách gi i: Ta có:

- S vân sáng: 25

- S vân t i: 26

Bài 1 Trong thí nghi m c a Young v giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 c chi u b ng ánh sáng n

sáng chính gi a S: = 0,48.10 -6 m; x 8 - x 3 = 6 mm).

Bài 2 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 1 mm, kho ng cách t

S: = 0,5.10 -6 m; x 6 = 9 mm).

phía nhau so v i vân sáng chính gi a

S: L = 16 mm; x 8 + x 4 = 24 mm).

i

x C

= 2,5 nên

w

m

Trang 9

i C ta có vân t i;

i

x E

= 15 nên t i N ta có vân sáng; t C n E có 13 vân sáng k c vân sáng b c 15 t i

E).

ta o c kho ng cách gi a 6 vân sáng liên ti p trên màn là 6 mm Xác nh b c sóng c a ánh sáng

i

x M

=

2,5 nên t i M ta có vân t i;

i

x N

= 11 nên t i N ta có vân sáng b c 11 Trong kho ng t M n N có 13 vân

sáng không k vân sáng b c 11 t i N).

Bài 6 Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng v i hai khe Young cách nhau 0,5 mm, ánh sáng có b c sóng

0,5 m, màn nh cách hai khe 2 m B r ng vùng giao thoa trên màn là 17 mm Tính s vân sáng, vân t i

S: N = L/i = 8,5; quan sát th y 9 vân sáng và 8 vân t i).

Bài 7 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chi u b ng ánh sáng n s c có b c

là 2,5 m, b r ng mi n giao thoa là 1,25 cm (vân sáng trung tâm chính gi a) Tìm t ng s vân sáng và vân

i có trong mi n giao thoa

S: N s + N t = 17).

Bài 8 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là a = 2 mm, kho ng cách

MN trên màn, v i MO = 5 mm, ON = 10 mm, (O là v trí vân sáng trung tâm) H i trên MN có bao nhiêu

vân sáng, bao nhiêu vân t i?

S: Trên MN có 34 vân sáng, 33 vân t i).

Bài 1 Ta có: i =

1 6

L

= 1,2 mm; =

D

ai

= 0,48.10-6 m; x8 - x3 = 8i – 3i = 5i = 6 mm

5 1

L

= 1,5 mm; =

D

ai

= 0,5.10-6 m; x6 = 6i = 9 mm

a

D

= 2 mm; L = (9 – 1)i = 16 mm; x8 + x4 = 8i + 4i = 12i = 24 mm

1 5

L

i

x C

= 2,5 nên t i C ta có vân t i;

i

x E

= 15 nên t i N ta

1 6

L

= 1,2 mm; =

D

ai

= 0,48.10-6 m;

i

x M

= 2,5 nên t i M ta có vân t i;

i

x N

= 11 nên t i N

a

D

= 2 mm; N = L/i = 8,5 (l y N = 8); quan sát th y N + 1 = 9 vân sáng và N = 8 vân t i

Bài 7 Kho ng vân: i =

a

D

= 1,5 mm Ta có: N = L/i = 8,34; s vân sáng: Ns = 9; s vân t i: Nt = 8; t ng vân sáng và vân t i trong mi n giao thoa: Ns + Nt = 17

Bài 8 i =

a

D

= 0,45.10-3 m;

i

x M

= 11,1; t i M có vân sáng b c 11;

i

x N

= 22,2; t i N có vân sáng b c 22;

trên MN có 34 vân sáng, 33 vân t i

w

m

Trang 10

3 Giao thoa v i ánh sáng h n h p – Giao thoa v i ánh sáng tr ng

* Các công th c:

Giao thoa v i ngu n phát ánh sáng g m m t s ánh sáng n s c khác nhau:

trí vân trùng (cùng màu): x = k1 1 = k2 2 = … = kn n; v i k Z

Kho ng cách ng n nh t gi a 2 vân trùng: T i v trí có k1 = k2 = … = kn = 0 là vân trùng trung tâm,

do ó kho ng cách g n nhau nh t gi a hai vân trùng úng b ng kho ng cách t vân trùng trung tâm

nh t 0

Giao thoa v i ngu n phát ra ánh sáng tr ng (0,38 m 0,76 m):

t qu giao thoa: chính gi a màn là v t sáng tr ng, hai bên có nh ng d i màu nh c u vòng, tím

a

D

; kmin =

d D

ax

; kmax =

t D

ax

; =

Dk

ax

Ánh sáng n s c cho vân t i n u: x = (2k + 1)

a

D

2

; kmin =

2

1

d

D

ax

; kmax =

2

1

t

D

ax

) 1 2 (

2

k D

ax

r ng quang ph b c n trong giao thoa v i ánh sáng tr ng: xn = n

a

D

t

(

= n x1 (v i

1

Bài t p ví d

Bài 1 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 1,2mm, kho ng cách t

hai khe Tính kho ng cách ng n nh t gi a các v trí mà vân sáng hai b c x trùng nhau

* G i ý cách gi i:

nh t gi a các v trí trùng nhau nên ch n (k1, k2): (5, 4) (v trí trùng nhau ó ng v i vân sáng b c 5 c a 1

1

1 s5

2 s4

x = x = 4mm )

Bài 2 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, ng i ta chi u ánh sáng tr ng

* G i ý cách gi i: Gi s t i v trí vân sáng b c 3 c a c a ánh sáng vàng còn có vân sáng b c k c a b c x

V

1,8

k

1,8

4

loai

Bài 3 Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng c a Young, kho ng cách gi a 2 khe là a = 2mm, kho ng cách

w

m

Trang 11

Trên màn quan sát thu c các d i quang ph Tính b r ng c a d i quang ph th 2 k t vân sáng trung

tâm

* G i ý cách gi i: B r ng c a d i quang ph th 2:

xn = n

a

D

t

(

=

2

Bài 1 M t ngu n sáng m n m cách u hai khe Iâng và phát ra ng th i hai b c x n s c có b c

Bài 2 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 0,5 mm, kho ng cách t

n MN S: Trên n MN có 3 vân sáng trùng nhau c a 2 b c x ng v i k 1 = 4; 8 và 12 và k 2 = 3; 6

và 9).

Bài 3 Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 2 mm, kho ng cách t

m Xác nh v trí các vân sáng trùng nhau và kho ng cách ng n nh t gi a hai vân sáng cùng màu v i vân

a

D

1 = k 2

a

D

2 = k 3

a

D

3 9k 1 = 8k 2 = 6k 3 ; x = 3,6.10 -3 m).

Bài 4 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngu n sáng phát ng th i hai b c x n s c, trong

l

d d

k

= 560 nm).

Bài 5 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngu n sáng g m các b c x có b c sóng l n là 1

2 ; T i m có hi u ng i 21 m s có vân sáng c a c ba b c x ).

Bài 6 Trong thí nghi m c a Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 0,8 mm, kho ng

trung tâm 8 mm

S: T i M có vân t i khi: = 0,64 m và = 0,48 m; T i M có vân sáng khi: = 0,53 m và =

0,40 m).

S: = 0,48 m và = 0,40 m).

w

m

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	273,68 KB