Phan 4 song anh sang luong tu anh sang

Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng: Câu 2 CĐ-2009: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa

Trang 1

I TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Dạng 1: Đặc Điểm Ánh Sáng Khi Truyền Trong Các Môi Trường

 Kiến Thức Cần Nhớ

 Trong chân không hay không khí, mọi ánh sáng đơn sắc truyền cùng tốc độ c = 3.10 8 m/s

 Trong chân không, một ánh sáng đơn sắc có bước sóng: c.T c

f

   Khi ánh sáng đơn sắc này truyền trong môi trường trong suốt có chiết suất n (đối với ánh sáng đơn sắc đó) thì tốc độ

truyền ánh sáng trong môi trường này giảm n lần (v c

n

 ),còn tần số (chu kì) không đổi Vì vậy bước sóng ánh sáng

trong môi trường này cũng bị giảm n lần so với bước sóng ánh sáng khi ở trong chân không: mt vT v c



 Chiết suất một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau:

n đỏ < n cam < n vàng < n lục < n lam < n chàm < n tím

Chiết suất càng lớn thì tốc độ ánh sáng truyền càng giảm; vì vậy tốc độ các ánh sáng đơn sắc truyền trong môi

trường này: v đỏ > v cam > v vàng > v lục > v lam > v chàm > v tím

 Bài Tập Mẫu (Video Bài Giảng)

Câu 1 (ĐH-2008):

Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?

A.Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím

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

C. Trong cùng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ

D. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốc

Câu 2 (ĐH-2014):

Gọi nđ, nt và nv lần lượt là chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc đỏ, tím và vàng Sắp xếp nào sau đây đúng?

A nđ < nv < nt B nđ > nt > nv C nt > nđ > nv D nv > nđ > nt

Câu 3 (ĐH-2012):

Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f được truyền từ chân không vào một chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có

C màu cam và tần số f D. màu tím và tần số 1,5f

Câu 4:

Chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng đỏ nđ và ánh sáng tím nt hơn kém nhau 0,07 Nếu trong thủy tinh tốc

độ truyền ánh sáng đỏ lớn hơn tốc độ truyền ánh sáng tím 9,154.106

m/s thì giá trị của nđ bằng

Câu 5 (ĐH-2012):

Một sóng âm và một sóng ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì bước sóng

A của sóng âm tăng còn bước sóng của sóng ánh sáng giảm

B. của sóng âm giảm còn bước sóng của sóng ánh sáng tăng

C. của sóng âm và sóng ánh sáng đều giảm

D. của sóng âm và sóng ánh sáng đều tăng

Dạng 2: Hiện Tượng Tán Sắc Ánh Sáng

SÓNG ÁNH SÁNG

Trang 2

 Chiết suất một môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau:

n đỏ < n cam < n vàng < n lục < n lam < n chàm < n tím

Định luật khúc xạ ánh sáng lớp 11: n tới sini = n khúc xạ sinr

Hiện tượng phản xạ toàn phần: hiện tượng ánh sáng không bị khúc xạ khi đi tới mặt phân cách hai môi trường; ánh sáng bị phản xạ trở lại môi trường chứa tia tới Hai điều kiện xảy ra là:

→ Ánh sáng phải truyền từ môi trường chiết quang hơn (n h ) sang môi trường chiết quang kém (n k )

→ Góc tới phải lớn hơn góc giới hạn i gh ( k

gh h

n sini

n

 )

 Hai mô hình tán sắc trong video bài giảng

Câu 1 (ĐH-2009):

Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm Khi đó chùm tia khúc xạ

A. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng nhỏ hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm

B. vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song

C. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng lớn hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm

D. chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần

Câu 2 (ĐH-2009):

Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần

B. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam

C. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần

D. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng

Câu 3 (ĐH-2012):

Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam và tím Gọi rđ, r, rt lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam và tia màu tím

Hệ thức đúng là

A. r= rt = rđ B. rt < r < rđ C. rđ < r < rt D. rt < rđ < r

Câu 4:

Chiếu một tia sáng trắng hẹp từ không khí tới nước dưới góc tới 600 Biết chiết suất của nước với ánh sáng đỏ và ánh sáng tìm lần lượt là 1,31 và 1,38 Góc tạo bởi tia khúc xạ đỏ và tím trong nước là

Câu 5:

Chiếu một tia sáng trắng hẹp từ không khí hợp với mặt nước góc 380 Tia khúc xạ màu tím lệch với tia khúc xạ màu đỏ góc 20

Tia khúc xạ màu đỏ hợp và tia phản xạ hợp thành góc vuông Chiết suất của nước đối với ánh sáng đơn sắc tím là

Câu 6:

Trang 3

Một tia sáng trắng hẹp chiếu tới bể nước sâu 1,2 m với góc tới 0

45 Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n d  2, n t 3 Độ dài của vệt sáng in trên đáy bể là:

Câu 7:

Một tấm nhựa trong suốt có bề dày e = 10 cm Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp tới mặt trên của tấm này với góc tới i = 60o Chiết suất của tấm nhựa với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là nđ = 1,45; nt=1,65 Bề rộng dải quang phổ liên tục khi chùm sáng ló ra khỏi tấm nhựa là:

A 1,81 cm B 2,81 cm C. 2,18 cm D 0,64 cm

Câu 8 (ĐH-2011):

Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu:

II GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG

1 Hiện Tượng Nhiễu Xạ Ánh Sáng

 Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng này tương tự như hiện tượng nhiễu xạ của sóng trên mặt nước khi gặp vật cản Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như chùm sóng

có bước sóng xác định

2 Hiện Tượng Giao Thoa Ánh Sáng

2.1 Thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng

Chiếu ánh sáng từ đèn D, qua kính lọc sắc K đến nguồn S Từ nguồn S ánh sáng được chiếu đến hai khe hẹp S1 và S2 thì ở màn quan sát phía sau hai khe hẹp thu được một hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ nhau đều đặn Hiện tượng trên được gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng

2.2 Giải thích về hiện tượng giao thoa ánh sáng - điều kiện để xảy ra

 Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S1 và S2 thỏa là sóng kết hợp và sẽ giao thoa được với nhau

 Khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe

3 Vị Trí Vân Sáng, Vân Tối Trên Màn

Kẻ sơ đồ rút gọn thí nghiệm Y-âng

d2 – d1 là hiệu khoảng cách tới hai nguồn S1 ; S2

Ta có





Từ hình vẽ ta có

2

a

2

a

2





Do khoảng cách từ hai khe đến màn rất nhỏ so với D và khoảng cách từ M đến O cũng rất nhỏ so với D (hay a, x << D) nên ta có công thức gần đúng: d1 D; d2 D  d1 + d2  2D

Khi đó,





Vân sáng, vân tối trên màn quan sát :

S2

d 1

d 2

D

x

M

a

H

S 1

Trang 4

 Tại M là võn sỏng khi s  



Cụng thức (1) cho phộp xỏc định tọa độ của cỏc võn sỏng trờn màn

Với k = 0, thỡ M  O là võn sỏng trung tõm

Với k =  1 thỡ M là võn sỏng bậc 1

Với k =  2 thỡ M là võn sỏng bậc 2…

Cụng thức (2) cho phộp xỏc định tọa độ của cỏc võn tối trờn màn, k trong cụng thức này cú thể hiểu là võn tối thứ k

tớnh từ võn trung tõm

4 Khoảng Võn

1.4.1 Định nghĩa : Khoảng võn i là khoảng cỏch giữa hai võn sỏng hoặc hai võn tối liờn tiếp (gần nhau nhất)

1.4.2 Cụng thức tớnh khoảng võn:

1.4.3 Tại điểm O, ta cú võn sỏng bậc 0 với mọi ỏnh sỏng đơn sắc Ta gọi nú là võn chớnh giữa hay võn trung tõm

5 Ứng Dụng: Đo Bước Súng Ánh Sỏng

Từ cụng thức tớnh khoảng võn suy ra ia

D

  , biết khoảng cỏch 2 khe hẹp a, khoảng cỏch hai khe đến màn D thỡ chỉ cần đo khoảng võn trờn màn giao thoa là sẽ tớnh được bước súng Chớnh bằng cỏch này mà nhà Vật Lý Y-õng đó đo được bước súng của một số ỏnh sỏng đơn sắc khỏc nhau

Ngoài ra, hiện tượng giao thoa súng là một bằng chứng để chứng tỏ ỏnh sỏng cú bản chất súng

Dạng 1: Cỏc Bài Toỏn Cơ Bản

Cỏch giải:

 Tọa độ võn sỏng bậc k: xs k D k.i

a



Cỏch giải: Lập tỉ số xM

i :

 Nếu xM

k

i    thỡ M là võn sỏng bậc k

 Nếu xM

Cỏch giải: Với xp và xQ là toạ độ hai mỳt của trường giao thoa M là điểm xỏc định tọa độ của võn sỏng hay võn tối cần tỡm Ta cú:

x k.i x : Công thức xác định số vân sáng

x k 0,5 i x : Công thức xác định số vân tối

Đối với trường giao thoa đối xứng (võn trung tõm O nằm tại chớnh giữa của trường giao thoa) bề rộng L:

Trang 5

  M

k.i

x

k 0,5 i

Số các giá trị k thỏa mãn hệ phương trình trên chính là số vân sáng, vân tối có trên trường giao thoa

Hoặc có thể dùng công thức tính nhanh cho trường giao thoa đối xứng:

 Số vân sáng: 2 L 1

2i

 

  

 

 Số vân tối: 2 L 0,5

2i

Câu 1 (ĐH-2013): Trong một thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng:

Câu 2 (CĐ-2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là

Câu 3 (CĐ-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát là i Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 nằm ở hai bên vân sáng trung tâm

là

Câu 4 (CĐ-2008): Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A. 0,50.10-6 m B. 0,55.10-6 m C. 0,45.10-6 m D 0,60.10-6 m

Câu 5 (CĐ-2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 m Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa) Số vân sáng là

Câu 6 (ĐH-2010): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m,

bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là

Câu 7 (CĐ-2010): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc Khoảng vân trên màn là 1,2mm Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được

A 2 vân sáng và 2 vân tối B. 3 vân sáng và 2 vân tối

Dạng 2: Thay Đổi Điều Kiện Giao Thoa

Công thức xác định khoảng vân trên màn giao thoa:i D

a



 Dễ thấy, khi a, λ, D thay đổi thì khoảng vẫn trên màn thay đổi dẫn tới hệ vân giao thoa thu được trên màn cũng sẽ thay đổi

Trang 6

Câu 1 (ĐH-2012):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5 Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6 Giá trị của  bằng

A 0,60 m B. 0,50 m C. 0,45 m D. 0,55 m

Câu 2 (ĐH-2011):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

Câu 3:

Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc với D không đổi, a có thể thay đổi được Ban đầu tại điểm

M trên màn quan sát là vân sáng bậc 6 Nếu lần lượt tăng hoặc giảm khoảng cách giữa hai khe một lượng ∆a thì tại M là vân sáng bậc 3k hoặc k; bây giờ nếu tăng khoảng cách giữa hai khe thêm một lượng a

3

 (nguồn S luôn cách đều hai khe) thì tại M là vân sáng bậc

Câu 4 (ĐH-2013):

Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,2mm có vân sáng bậc 5 Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyến thành vân tối lần thứ hai thí khoảng dịch màn là 0,6m Bước sóng λ bằng:

Dạng 3: Hai Khe Được Chiếu Đồng Thời Hai Bức Xạ Đơn Sắc

Xét bài toán giao thoa ánh sáng mà hai khe S 1 , S 2 được chiếu đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc λ 1 và λ 2 Khi đó mỗi bức xạ đơn sắc qua khe hẹp cho hệ vân giao thoa riêng của nó Trên màn giao thoa tồn tại những vị trí có vân giao thoa (vân sáng) trùng nhau của hai bức xạ

k



Khi biết λ 1 và λ 2 thì các cặp giá trị nguyên của k 1 và k 2 thỏa mãn (1) cho phép xác định tọa độ trùng nhau của các vân sáng, cặp (k 1 , k 2 ) nguyên và nhỏ nhất cho biết tọa độ trùng nhau gần nhất so với vân trung tâm

Ví Dụ Điển Hình:

Hai khe I-âng S1, S2 cách nhau a = 2 mm được chiếu bởi nguồn sáng S phát đồng thời hai bức xạ: bức xạ màu

đỏ có λ1 = 640 nm, và màu lam có λ2 = 0,48 μm,

a) Tính khoảng vân i1, i2 ứng với hai bức xạ này

b) Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm?

c) Trên màn, hai điểm P,Q khác phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 3,5m và 5,5m Số vân trùng (cùng màu vân trung tâm) trên đoạn PQ là bao nhiêu?

d) Giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có bao nhiêu vân sáng của λ1, λ2

e) Đoạn MN trên màn quan sát có 5 vân trùng, trong đó 2 vân trùng nằm ở M,N Hỏi trên đoạn MN quan sát được bao nhiêu vân sáng?

Trang 7

Lời giải:

a) Khoảng vân tương ứng với hai bức xạ đỏ và lam là

9 1

6 2











b) Gọi bậc vân sáng của λ1 và λ2 lần lượt là k1 và k2 Một điểm là vân trùng của hai vân sáng ứng với λ1 và λ2

Ta có:







- Do vậy, thấy ngay vân trung tâm O là vân trùng 2 bức xạ; tiếp theo: vân sáng bậc 3 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 4 của bức xạ λ2, vân sáng bậc 6 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 8 của bức xạ λ2, vân sáng bậc 9 bức

xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 12 của bức xạ λ2,…Do các vân trùng nhau này là tổ hợp của màu đỏ và màu lam, nên trên màn quan sát chúng ta thấy các vân trùng này có màu trộn của đỏ+lam (ra màu tím thì phải ?)

- Dễ thấy, khoảng cách giữa hai vân trùng (cùng màu vân trung tâm) gần nhất bất kì là như nhau; do đó đơn giản nhất là tính khoảng cách này giữa vân trung tâm và vân trùng gần nhất với vân trung tâm Vân trùng gần nhất với vân trung tâm là vân sáng bậc 3 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 4 của bức xạ λ2 Vậy nên khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm là:

i 3i 4i 1,152 (mm)

c) Toạ độ vân trùng (vân cùng màu với vân trung tâm): xtr = k.itr Do đó số vân trùng trên đoạn PQ được tính theo:

-3,5 ≤ xtr = k.itr ≤ 5,5 3,038 k 4,77có 8 vân trùng trên PQ

d) Hệ thống vân sáng λ1, λ2 giữa hai vân trùng là y hệ nhau, nên đơn giản nhất là ta xét giữa vân trung tâm và vân trùng gần nhất với vân trung tâm: rõ ràng có 2 vân sáng λ1 và 3 vân sáng λ2

e) MN có 5 vân trùng mà 2 vân trùng nằm tại M và N, nên MN có 4 đoạn vân trùng Giữa 2 vân trùng như câu d) đã biết là có tổng 5 vân sáng của λ1 , λ2 Do đó số vân sáng quan sát trên MN là:

5.4 + 5 =25 (vân sáng)

Câu 1 (ĐH-2010):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến

575 nm) Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục Giá trị của λl là

Câu 2:

Thực hiên giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2 Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng Trong đó, số vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sóng của λ2 là:

Câu 3:

Chiếu đồng thời hai bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,72m và λ2 vào khe I-âng thì trên đoạn AB ở trên màn quan sát thấy tổng cộng 19 vân sáng, trong đó có 6 vân sáng màu bức xạ λ1, 9 vân sáng màu bức xạ λ2 Ngoài ra, hai vân sáng ngoài cùng (trùng A, B) khác màu với hai loại vân sáng đơn sắc trên Bước sóng λ2 bằng

A 0,48 m B 0,578 m C 0,54 m D 0,42 m

Trang 8

Câu 4:

Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe hẹp là 1 mm, khoảng cách màn quan sát tới mặt phẳng chưa hai khe là 2,5 m Ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc trong vùng khả kiến có bước sóng 1 và 1 + 0,1μm Khoảng cách gần nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm là 7,5 mm Giá trị 1 là

Dạng 4: Hai Khe Được Chiếu Đồng Thời Ba Bức Xạ Đơn Sắc

Xét bài toán giao thoa ánh sáng mà hai khe S1, S2 được chiếu đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc λ1, λ2 và λ3 Khi đó mỗi bức xạ đơn sắc qua khe hẹp cho hệ vân giao thoa riêng của nó Trên màn giao thoa tồn tại những vị trí có vân giao thoa (vân sáng) trùng nhau của ba bức xạ

 

Câu 1 (ĐH-2011): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là 1 = 0,42m, 2 = 0,56m và 3 = 0,63m Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là

Câu 2: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn sắc: 1 = 0,42 m (màu tím);

2 = 0,56 m (màu lục); 3 = 0,70 m (màu đỏ) Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm

sẽ quan sát thấy tổng cộng có bao nhiêu vân sáng đơn sắc riêng lẻ của ba màu trên?

Dạng 5: Hai Khe Được Chiếu Ánh Sáng Trắng

 Ánh sáng trắng như chúng ta biết là tập hợp của vô số các ánh sáng đơn sắc Mỗi một ánh sáng đơn sắc sẽ cho trên

màn một hệ vân tương ứng, vậy nên trên màn có những vị trí mà ở đó các vân sáng, vân tối của các ánh sáng đơn sắc

bị trùng nhau

 Bước sóng của ánh sáng trắng dao động trong khoảng 0,38 (μm)  λ  0,76 (μm)

Cách giải:

a.x D



Số giá trị k nguyên thỏa mãn bất phương trình trên cho biết số vân sáng của các ánh sáng đơn sắc tại M Các giá trị k

tìm được thay vào (1) sẽ tìm được bước sóng tương ứng

a.x D



Mà



Trang 9

Số giá trị k nguyên thỏa mãn bất phương trình trên cho biết số vân tối của các ánh sáng đơn sắc tại M Các giá trị k

tìm được thay vào (2) sẽ tìm được bước sóng tương ứng cho vân tối tại M

Câu 1 (ĐH-2010):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là

2 m Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng

Câu 3 (ĐH-2009):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38

m đến 0,76 m Tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m còn có bao nhiêu vân sáng nữa của các ánh sáng đơn sắc khác?

Dạng 6: Hệ Giao Thoa Đặt Trong Môi Trường Có Chiết Suất

Trong không khí (hay chân không) ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ0 thì khi trong môi trường có chiết suất n đối với

ánh sáng đơn sắc đó, ánh sáng đơn sắc có bước sóng giảm đi n lần: 0

mt

n



 

Câu 1: Trong thí nghiệm với khe I-âng nếu thay không khí bằng nước có chiết suất n = 4/3, thì hệ vân giao thoa trên

màn sẽ thay đổi thế nào chọn đáp án đúng ?

A Vân chính giữa to hơn và dời chỗ

B Khoảng vân tăng lên bằng 4

3 lần khoảng vân trong không khí

C Khoảng vân không đổi

D Khoảng vân trong nước giảm đi và bằng 3/4 khoảng vân trong không khí

Câu 2: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng của ánh sáng đơn sắc Khi tiến hành trong không khí người ta

đo được khoảng vân i = 2 mm Đưa toàn bộ hệ thống trên vào nước có chiết suất n = 4

3 thì khoảng vân đo được trong nước là

Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng, khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát là 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nhúng toàn bộ hệ thống vào một chất lỏng có chiết suất n và dịch chuyển màn quan sát đến vị trí cách hai khe 2,4 m thì thấy vị trí vân sáng thứ 4 trùng với vị trí vân sáng thứ 3 trước khi thực hiện các thay đổi, chiết suất n

là

Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng, người ta thấy điểm M trên màn có vân sáng bậc 6 Nếu nhúng toàn bộ

hệ thống vào trong nước có chiết suất 4/3 thì tại M thu được vân loại gì ?

A sáng bậc 4 B sáng bậc 8 C Tối thứ 4 D Tối thứ 8

Trang 10

NỘI DUNG I: Thuyết Lượng Tử Ánh Sáng, Ứng Dụng Tính Công Suất Nguồn Âm

- Dạng 1: Thuyết Lượng Tử Ánh Sáng – học sinh tự học

- Dạng 2: Công Suất Nguồn Sáng

 Kiến Thức Cần Nhớ

Công suất nguồn sáng (hoặc chùm sáng) phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số f :

hc

P n.  n.hf n



Trong đó, n là số hạt photon phát ra từ nguồn trong một đơn vị thời gian (trong 1 giây)

 Bài Tập Mẫu (Video Bài Giảng)

Ví Dụ 1:

Chiếu bức xa ̣ tử ngoa ̣i có λ = 0,26 μm, công suất 0,3 mW vào bề mă ̣t một tấm kẽm để êlectron bâ ̣t ra Biết rằng cứ 1000 phôton tử ngoa ̣i đâ ̣p vào kẽm thì có một êlectron thoát r a Số êlectron thoát ra từ tấm kẽm trong 1s là

Ví Dụ 2:

Hai nguồn sáng λ1 và f2 có cùng công suất phát sáng Nguồn đơn sắc bước sóng λ1 = 0,60 μm phát ra 3,62.1020 phôtôn trong 1 phút Nguồn đơn sắc tần số f2 = 6.1014Hz phát ra bao nhiêu phôtôn trong 1 giờ?

Ví Dụ 3 (ĐH-2011):

Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng 0,26 m thì phát ra ánh sáng có bước sóng 0,52 m Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 20% công suất của chùm sáng kích thích Tỉ số giữa

số phôtôn ánh sáng phát quang và số phôtôn ánh sáng kích thích trong cùng một khoảng thời gian là

1

2

5

NỘI DUNG II: Vận Dụng Thuyết LTAS Giải Thích 3 Hiện Tượng: quang điện trong, quang điện ngoài, quang-phát quang

Dạng 1: Hiện tượng quang điện trong – học sinh tự học

Dạng 2: Hiện tượng quang điện ngoài – học sinh tự học

Dạng 3: Hiện tượng quang – phát quang – học sinh tự học

Dạng 4: Ống phát tia X

 Kiến Thức Cần Nhớ

 Sau khi electron bị bứt ra khỏi catot ống catot→ Electron sẽ được tăng tốc bởi hiệu điện thế UAK → Electron đập vào anot làm bằng kim loại khiên electron trong kim loại nhảy lên các mức năng lượng cao; khi eletron nhảy về các mức thấp hơn sẽ phát ra tia X (điều này sẽ rõ hơn sau khi học phần sau: “mẫu nguyên tử Bo”)

 Tia X có tần số lớn nhất (bước sóng nhỏ nhất) mà ống phát ra khi toàn bộ động năng electron đập vào anot chuyển thành năng lượng photon của tia X

Ta có công thức: 1mv0 eUAK hfmax

2 là động năng ban đầu của electron bứt ra ở catot;

eUAK là động năng tăng thêm mà UAK gia tốc cho electron

 Bài Tập Mẫu (Video Bài Giảng)

LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG

Định dạng
Số trang	13
Dung lượng	0,94 MB