Bề rộng vùng quang phổ bậc k trên màn quan sát được xác định Δ x=x k đ−x k t=kD a λ đ−λ t; k ϵ Z ;với λ đ , λ t là bước sóng của ánh sáng đỏ và tím BÀI TẬP TÁN SẮC ÁNH SÁNG Câu 1.Khi cho
Trang 1LÝ THUYẾT
Dạng bài tập xác định bước sóng, tần số, chiết suất của môi trường trong suốt, vận
tốc ánh sáng trong môi trường trong suốt
Đối với dạng bài tập này chúng ta cần chú ý các công thức sau đây
-Chiết suất của môi trường: {n max=n t
n min=n đ
-Bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong chân không: λ= c
n, với c =3.108m/s-Bước sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n: λ '=v
f =
c
nf=
λ n
Dạng bài tập về sự tán sắc qua lăng kính và qua thấu kính
Dạng bài tập xác định số vân sáng, số vân tối trên trường giao thoa
Trường giao thoa là vùng ánh sáng gặp nhau và xảy ra hiện tượng giao thoa trên mànquan sát Khi bài toán cho bề rộng trường giao thoa là L thì chúng ta phải hiểu vânsáng trung tâm nằm giữa L
Trang 2Trong đó [x] là phần nguyên của x Ví dụ [6]=6;[5,05]=5;[7,99]=7
-Số vân sáng là tất cả các giá trị của k thỏa: x1<ki< x 2; k ∈ z
-Số vân tối là tất cả các giá trị của k thỏa: x1<(k +0,5)i<x 2; k ∈ z
phía với vân sáng trung tâm thì x1 và x2 khác dấu
Dạng bài tập xác định vị trí vân sáng, vân tối tại một điểm
Muốn biết tại một điểm M cách vân sáng trung tâm một khoảng x M là vân sáng hay
i =k +0,5 ;k ∈ N thì tại M là vân tối
Dạng bài tập xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L Biết trong khoảng
Dạng bài tập xác định vị trí vân sáng (hoặc vân tối) trùng nhau của hai bức xạ
-Trùng nhau của vân sáng: x=k1i1=k2i2⟹ k1λ1=k2λ2
-Trùng nhau của vân tối:
Trang 3(k +0,5) D; kϵ Z; Với λ t ≤ λ ≤ λ đ ⟹ các giá trị của k ⟹ λ
Dạng bài tập xác định bề rộng của vùng quang phổ bậc k
Nếu ánh sáng sử dụng trong thí nghiệm giao thoa là ánh sáng trắng thì vân sáng trungtâm là vân sáng trắng, hai bên có các dải màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài
Bề rộng vùng quang phổ bậc k trên màn quan sát được xác định
Δ x=x k đ−x k t=kD
a (λ đ−λ t); k ϵ Z ;với λ đ , λ t là bước sóng của ánh sáng đỏ và tím
BÀI TẬP TÁN SẮC ÁNH SÁNG
Câu 1.Khi cho ánh sáng trắng qua lăng kính thì trên màn quan sát đặt phía sau lăng
kính sẽ thu được
A.vệt sáng trắng B.dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím C.các vệt sáng tối xen kẻ nhau D.vệt sáng đơn sắc màu đỏ
Câu 2.Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất
môi trường vao
A.bước sóng của ánh sáng B.màu sắc của môi trường
C.màu của ánh sáng D.lăng kính mà ánh sáng đi qua
Câu 3.Khi cho ánh sáng đỏ qua lăng kính thì trên màn quan sát đặt phía sau lăng kính
A.có một bước sóng xác định trong một khoảng nào đó
B.không bị tán sắc khi qua lăng kính
C.có vận tốc không đổi khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác
D.bị tách thành một dải màu khi chiếu từ không khí vào nước
Trang 4Câu 6.Chiết suất của môi trường trong suốt đối với tia sáng nào trong dải màu đỏ,
cam, vàng, lục, lam, chàm, tím là lớn nhất?
Câu 7.Chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính thì tia sáng nào sau đây bị lệch về phía đáy
nhiều nhất?
Câu 8.Phát biểu nào sau đây là SAI?
A.Đại lượng đặc trưng cho sóng ánh sáng đơn sắc là tần số
B.Vận tốc của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc vào môi trường truyền sáng
C.Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn ánh sáng màu lục D.Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì vận tốc truyền trong môi trường trong suốtcàng nhỏ
Câu 9.Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào thủy tinh thì
A.tần số tăng, bước sóng giảm B.tần số giảm bước sóng tăng
C.tần số không đổi, bước sóng tăng D.tần số không đổi, bước sóng giảm
Câu 10.Phát biểu nào sau đây là SAI?
A.Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục
từ đỏ đến tím
B.Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính
C.Chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là nhưnhau
D.Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánhsáng tím là lớn nhất
môi trường có chiết suất n > 1 bước sóng của ánh sáng đó bằng
Trang 5Câu 13.Khi cho một tia sáng đi từ nước có chiết suất tuyệt đối bằng 4/3 vào môi
trường trong suốt có chiết suất tuyệt đối n, người ta thấy vận tốc truyền của ánh sáng
bị giảm đi một lượng 108m/s chiết suất tuyệt đối của môi trường này bằng
Câu 14.Ánh sáng truyền trong nước có bước sóng 0,45µm thì khi truyền trong không
khí có bước sóng bằng bao nhiêu? Chiết suất của nước là 4/3
Câu 15.Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38µm đến 0,76µm.
Khoảng tần số của ánh sáng nhìn thấy là
A.từ 2,4.1014HZ đến 7,3.1014HZ B từ 3,4.1014HZ đến 8,9.1014HZ
C từ 2,8.1014HZ đến 6,9.1014HZ D từ 3,9.1014HZ đến 7,9.1014HZ
Câu 16.Khi cho một chùm sáng trắng truyền tới một thấu kính theo phương song song
với trục chính của thấu kính hội tụ thì sau thấu kính, trên trục chính gần thấu kính nhất
sẽ là điểm hội tụ của
A.ánh sáng đỏ B.ánh sáng trắng C.ánh sáng tím D.ánh sáng lục
Câu 17.Một thấu kính hội tụ có hai mặt cầu cùng bán kính 10cm Chiết suất của thấu
kính đối với tia tím là 1,69 và đối với tia đỏ là 1,6 Khoảng cách giữa tiêu điểm củacác tia màu tím và các tia màu đỏ bằng
Câu 18.Một loại thủy tinh có chiết suất đối với ánh sáng màu đỏ là 1,6444 và chiết
suất đối với ánh sáng màu tím là 1,6852 Chiếu một tia sáng trắng hẹp từ không khívào khối thủy tinh này dưới góc tới 800 thì góc khúc xạ của các tia sáng lệch nhau mộtgóc bằng
Câu 19.Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng khi truyền trong không khí là 700nm và
trong một chất lỏng trong suốt là 560nm Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đólà
Câu 20.Một tia sáng đơn sắc được chiếu vào mặt bên của một lăng kính có góc chiết
quang A =90 dưới góc tới nhỏ Góc lệch của tia ló bằng 0,0909rad Vận tốc của tiasáng trong lăng kính là
A.2.108m/s B.1,9.108m/s C.1,8.108m/s D.1,7.108m/s
Trang 6Câu 21.Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang nhỏ A =60 Chiết suất của thủytinh đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,6444 và 1,6852 Chiếu một chùm sángtrắng hẹp vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt đó Góc tạo bởihai tia ló màu đỏ và màu tím bằng
A.0,00345rad B.0,00427rad C.0,00214rad D.0,00485rad
Câu 22.Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên của một lăng kính có góc
chiết quang A =50 theo phương vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang.Điểm tới gần A, chiết suất của lăng kính đối với tia tím là 1,54 và đối với tia đỏ là 1,5.Quang phổ được hứng trên một màn ảnh song song và cách mặt phân giác của lăngkính 2m Tính chiều rộng của quang phổ thu được trên màn
GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
Câu 1.Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm chứng minh
rằng
A.ánh sáng có thể bị tán sắc B.ánh sáng có tính chất sóng C.ánh sáng là sóng ngang D.ánh sáng là sóng điện từ
Câu 2.Tìm phát biểu SAI?
A.Tại vị trí có vân sáng, hiệu đường đi từ hai nguồn thỏa mãn d2−d1=kλ, với k ϵ z
B.Tại vị trí có vân sáng, độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn kết hợp thỏa mãn:
Câu 3.Khoảng vân trong thí nghiệm Iâng đối với ánh sáng đơn sắc là i, vị trí của các
vân tối được xác định
Câu 4 Khoảng vân trong thí nghiệm Iâng đối với ánh sáng đơn sắc là i, khoảng cách
từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ k được tính bằng
Trang 7A.x k=ki; (k= ± 1;± 2 …) B.x k=(k +1
2)i; (k= ± 1;± 2 …)
C.x k=(2 k +1) i; (k= ± 1;± 2 …) D.x k=(2 k −1)i; (k= ± 1;± 2 …)
Câu 5.Phát biểu nào sau đây là SAI?
A.Trong miền giao thoa, những vạch sáng ứng với những chỗ hai sóng gặp nhautăng cường lẫn nhau
B.Trong miền giao thoa, những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng tới không gặpđược nhau
C.Hiện tượng giao thoa ánh sáng xảy ra khi hai nguồn sáng là hai nguồn kết hợp D.Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng địnhánh sáng có tính chất sóng
Câu 6.Tại sao trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, người ta thường dùng ánh
sáng màu đỏ mà không dùng ánh sáng màu tím?
A.Vì dễ tạo ra hai nguồn kết hợp bằng ánh sáng màu đỏ hơn ánh sáng màu tím B.Vì ánh sáng màu đỏ dễ giao thoa với nhau hơn
C.Khoảng vân của giao thoa của màu đỏ rộng hơn, dễ quan sát hơn so với màu tím D.Vì các vật phát ra ánh sáng màu tím khó hơn
Câu 7.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách từ vân sáng chính
giữa đến vân tối thứ 3 bằng
Câu 8.Khoảng vân trong thí nghiệm Iâng đối với ánh sáng đơn sắc là i Ở phía trên
vân trung tâm, khoảng cách từ vân tối thứ nhất đến vân sáng bậc 2 là
khoảng vân giao thoa
C.giảm D.tăng đến một giá trị bão hòa, sau đó không thay đổi
Câu 10.Khoảng cách từ vân sáng đến vân tối liền kề trong thí nghiệm giao thoa ánh
sáng đơn sắc với khe Iâng bằng
Trang 8Câu 11.Thay ánh sáng tím có bước sóng λ t=0,38 μmm bằng ánh sáng đỏ có bước sóng
λ đ=0,76 μmm trong thí nghiệm Iâng thì khoảng vân giao thoa
A.tăng 2 lần B.giảm 2 lần C.tăng 4 lần D.giảm 4 lần
λ đ=0,76 μmm trong thí nghiệm Iâng, để khoảng vân không thay đổi thì
A.tăng khoảng cách D giữa hai khe sáng đến màn 2 lần
B.giảm khoảng cách D giữa hai khe sáng đến màn 2 lần
C.giảm khoảng cách a giữa hai khe 2 lần
D.tăng khoảng cách a giữa hai khe 4 lần
Câu 13.Tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng trong không khí thì đo
được khoảng vân i với ánh sáng có bước sóng λ Cũng với ánh sáng đó, tiến hành thínghiệm trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì đo được khoảng vân i' Kết luậnnào sau đây là đúng?
chiếu đến hai khe S1, S2 trên màn A Hệ vân giao thoa thu được trên màn B Cần phảithay đổi bước sóng của nguồn S một lượng bằng bao nhiêu để khoảng vân giao thoathu được trên màn B không thay đổi khi cho khoảng không gian giữa màn A và Bchiếm đầy nước có chiết suất 4/3
Câu 15.Trên màn quan sát của thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta thấy
khoảng cách giữa 11 vân sáng liên tiếp bằng 2mm Khoảng vân giao thoa bằng
Câu 16.Ánh sáng từ hai nguồn kết hợp có bước sóng 500nm chiếu đến một màn quan
sát Tại một điểm mà hiệu đường đi hai nguồn sáng là Δ d=0,75 μmm sẽ quan sát được gì
nếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng 750nm?
A.Từ cực đại giao thoa chuyển thành cực tiểu giao thoa
B.Từ cực tiểu giao thoa chuyển thành cực đại giao thoa
C.Từ cực đại của một màu chuyển thành cực đại của một màu khác
D.Cả hai trường hợp đều quan sát thấy cực tiểu
Trang 9Câu 17.Tại một điểm nào đó trong không gian có hai sóng kết hợp truyền tới, hiệu
đường đi của chúng làΔ d=1,2 μmm Bước sóng có thể là bao nhiêu trong các giá trị sauđây nếu tại điểm này quan sát được cực đại giao thoa?
trên màn ảnh một hệ vân mà khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 2,5mm Nếuthay nguồn sáng đơn sắc λ2=0,48 μmm thì khoảng cách giữa 10 vân tối kề nhau kể từvân trung tâm bằng?
ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=0,5 μmm Khoảng cách giữa hai khe a =1mm, khoảngcách giữa mặt phảng chứa hai khe đến màn là D =3m Vị trí của vân sáng bậc 5 trênmàn quan sát là?
Câu 20.Trong thí nghiệm Iâng, khoảng cách giữa hai khe là a =5mm Khoảng cách
giữa hai khe đến màn là D =1,2m, ánh sáng do hai khe phát ra có bước sóng λ=0,6 μmm
Ở phía trên vân sáng trung tâm, vân sáng bậc 2 cách vân tối thứ 4 một đoạn là
ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=0,5 μmm Khoảng cách giữa hai khe a =1mm, khoảngcách giữa mặt phảng chứa hai khe đến màn là D =3m Vân tối thứ 3 cách vân sángtrung tâm một khoảng bằng
Câu 22.Trong thí nghiệm giao thioa ánh sáng với khe Iâng, tại vị trí cách vân trung
tâm 3,6mm người ta thu được vân sáng bậc 3 Vân tối thứ 3 cách vân trung tâm mộtkhoảng
Câu 23.Trong thí nghiệm giao thioa ánh sáng với khe Iâng, khoảng cách từ vân sáng
bậc 4 đến vân sáng bậc 4 phía bên kia của vân trung tâm là 9,6mm Vân tối thứ 4 cáchvân trung tâm 1 khoảng
Trang 10Câu 24.Trong thí nghiệm giao thioa ánh sáng với khe Iâng, cho D =3m, a =1mm ánh
sáng sử dụng trong thí nghiệm có bước sóng 600nm Tại vị trí cách vân trung tâm6,3mm có
A.vân tối thứ 3 B.vân sáng bậc 3 C.vân tối thứ 4 D.vân sáng bậc 4
Câu 25.Trong thí nghiệm giao thioa ánh sáng với khe Iâng, khoảng cách giữa hai khe
là a =3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D =2m Khoảng cách giữavân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 4 khác phía với vân sáng trung tâm là 3mm Bướcsóng ánh sáng bằng
khe F1, F2 song song với khe F và cách nhau 1,2mm Vân giao thoa quan sát trên màn
M song song với mặt phẳng chứa F1, F2 và cách nó 0,5m Số vân tối quan sát đượctrên trường giao thoa có bề rộng L =2,6mm là
khe F1, F2 song song với khe F và cách nhau 0,6mm Vân giao thoa quan sát trên màn
M song song với mặt phẳng chứa F1, F2 và cách nó 0,5m Số vân tối quan sát đượctrên trường giao thoa có bề rộng L =3,7mm là
Câu 28.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân
là1mm Điểm M và N nằm cùng một phía với vân sáng trung tâm, biết OM =5,6mm
và ON =12,5mm Số vân sáng quan sát trên đoạn MN là
Câu 29.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân
là1mm Điểm M nằm phía trên vân sáng trung và N nằm phía dưới vân sáng trungtâm, biết OM =5,6mm và ON =3,5mm Số vân sáng quan sát trên đoạn MN là
Câu 30.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, khoảng vân đo được 2mm
a.Tìm bước sóng ánh sáng làm thí nghiệm
b.Xác định vị trí vân sáng bậc 5
Trang 11câu 31.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m, người ta đếm được khoảng cách của vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 cùng phía với vân sáng trung tâm là 3mm
a.Tìm bước sóng của ánh sáng làm thí nghiệm
b.Tính khoảng cách của vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 8 ở cùng một phía với vân trung tâm
c.Tìm số vân quan sát trên trường giao thoa có bề rộng 11mm
Câu 32 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1,5mm, ánh sáng làm thí nghiệm có bước sóng λ=0,6 μmm Trên màn ảnh người ta đếm được 16 vân sáng trải dài trên bề rộng 18mm
a.Tính khoảng cách từ hai khe đến màn
b.Thay ánh sáng đơn sắc trên bằng ánh sáng có bước sóng λ', tren vùng quan sát người ta đếm được 21 vân sáng Tính λ'
c.Tại vị trí cách vân sáng trung tâm 6mm là vân sáng hay vân tối, ứng với bậc thứ mấy của hai ánh sáng trên
Câu 33 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m, ánh sáng làm thí nghiệm có bước sóng
λ=0,5 μmm Bề rộng vùng giao thoa quan sát L=3cm (không đổi)
a.Xác định số vân sáng, số vân tối quan sát trên vùng giao thoa
b.Thay ánh sáng đơn sắc trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ '=0,6 μmm Số vânsáng quan sát được tăng hay giảm.Tính số vân sáng quan sát được lúc này
c.Vẫn dùng ánh sáng có bước sóng λ Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe, số vân sáng quan sát được tăng hay giảm? Tính số vân sáng khi khoảng cách từ màn đến hai khe là D’ =4m
GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐA SẮC
Câu 1.Nếu trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng nguồn phát
sáng S phát ra 3 bức xạ ánh sáng λ1, λ2, λ3, thì vân sáng trung tâm
A.có màu sắc cùng với màu sắc của bức xạ λ1
B.có màu sắc cùng màu sắc với bức xạ λ2
C.có màu sắc cùng màu sắc với bức xạ λ3
D.có màu sắc cùng màu sắc với màu sắc của nguồn sáng S
Trang 12Câu 2.Nếu trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng nguồn phát
sáng S phát ra 3 bức xạ ánh sáng λ1>λ2>λ3, thì vân sáng bậc 1 của bức xạ nào nằm gầnvân sáng trung tâm nhất?
A.vân sáng của bức xạ λ1 B.vân sáng của bức xạ λ2
C.vân sáng của bức xạ λ3 D.vân sáng bậc 1 của 3 bức xạ đềucách vân sáng trung tâm một khoảng gần nhau
Câu 3 Nếu trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng nguồn phát
sáng S phát ra ánh sáng trắng thì vân sáng trung tâm
A.có màu đỏ B.có màu tím C.có màu trắng D.là màu pha trộn giữaánh sáng đỏ và tím
2mm và cách màn quan sát một đoạn D=2m phát ra ánh sáng chứa hai bức xạ có bướcsóng λ1=0,35 μmm và λ2 Biết rằng vân sáng bậc 8 của bức xạ 1 trùng với vân sáng bậc 4của bức xạ 2 Xác định khoảng vân giao thoa của bức xạ 2
λ2=0,4 µm trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng Bậc mấy của vân sángcủa bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 5 của bức xạ λ2
Câu 6.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ra ánh sáng
chứa hai bức xạ có bước sóng λ1=0,6 μmm và λ2=0,5 μmm Khoảng cách giữa hai nguồnsáng S1, S2 là a =0,2mm, khoảng các từ hai nguồn S1, S2 tới màn là 1m Vị trí của haibức xạ có vân sáng trùng nhau gần vân sáng trung tâm nhất, cách vân sáng trung tâmmột khoảng
Câu 7.Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ra ánh sáng
chứa hai bức xạ có bước sóng λ1=0,3 μmm và λ2=0,5 μmm Khoảng cách giữa hai nguồnsáng S1, S2 là a =1,5mm, khoảng các từ hai nguồn S1, S2 tới màn là 2m Vị trí của haibức xạ có vân tối trùng nhau gần vân sáng trung tâm nhất, cách vân sáng trung tâmmột khoảng