Tại điểm M trong vùng giao thỏa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5 m có vân sáng của bức xạ Câu 44CĐ2009: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng
Trang 1Giáo viên:
NĂM 2018
Trang 2Mỗi ánh sáng là một sĩng cĩ tần số f xác định, tương ứng với một màu xác định
Ánh sáng khả kiến cĩ tần số nằm trong khoảng 14
Trong chân khơng, ánh sáng nhìn thấy cĩ bước sĩng: tím 0 38, m(tím) đỏ 0 76, m(đỏ).
Trong các mơi trường khác chân khơng, vận tốc nhỏ hơn nên bước sĩng v
phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc đơn giản ( Hay
hiện tượng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu từ
đỏ đến tím khi khúc xạ ở mặt phân cách giữa hai mơi
trường trong suốt) gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng
Dãi sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của
ánh sáng trắng , nĩ gồm 7 mà u chính : đỏ , cam, vàng , lục , lam chàm tím
2 Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng: (Giải thích) Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là
do
Chiết suất của một chất trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau và tăng lên từ đỏ đến
tím Hay chiết suất của mơi trường trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím ( nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím ) Cụ thể:
+ Ánh sáng cĩ tần số nhỏ (bước sĩng dài) thì chiết suất của mơi trường bé
+ Ngược lại ánh sáng cĩ tần số lớn (bước sĩng ngắn) thì chiết suất của mơi trường lớn
Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt phân cách giữa hai mơi trường trong suốt dưới cùng một gĩc tới, nhưng do chiết suất của mơi trường trong suốt đối với các tia đơn sắc khác nhau nên bị khúc xạ dưới các gĩc khúc xạ khác nhau Kết quả, sau khi đi qua lăng kính chúng bị tách thành nhiều chùm ánh
sáng cĩ màu sắc khác nhau => tán sắc ánh sáng
Ứng dụng: Giải thích một số hiện tượng tự nhiên ( câu vồng … ) Ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính để
phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm đơn sắc đơn giản
3 Ánh sáng đơn sắc- Ánh sáng trắng:
a) Ánh sáng đơn sắc : Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng cĩ bước sĩng (tần số) và màu sắc xác định, nĩ khơng bị tán
sắc mà chỉ bị lệch khi qua lăng kính
Một chùm ánh sáng đơn sắc khi truyền từ mơi trường này sang mơi trường khác, thì tần số và màu sắc khơng bị thay đổi
Bước sĩng của ánh sáng đơn sắc:
+ Trong chân khơng: (hoặc gần dung là trong khơng khí): 8
Một ánh sáng đơn sắc qua nhiều mơi trường trong suốt :
Khơng đổi: Màu sắc, tần số, khơng tán sắC
Trang 3Thay đổi: Vận tốc v c
n , bước sóng n o
Nhiều ánh sáng đơn sắc qua một môi trường:
Ánh sáng bước sóng lớn lệch ít thì chiết suất nhỏ ; đi nhanh (Chân dài chạy nhanh) khả năng PXTP càng cao(dễ thoát ra ngoài) Với 2
4 Chiết suất – Vận tốc –tần số và bước sóng
Vận tốc truyền ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền ánh sáng
+ Trong không khí vận tốc đó là 8
3 10
v c m s/ + Trong môi trường có chiết suất n đối với ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng: v c c
Câu 2 Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong môi trường vật chất chiết suất n = 1,6 là 600nm Bước sóng của nó trong
nước chiết suất n’ = 4/3 là
Câu 3 Một ánh sáng đơn sắc có tần số dao động là 5.10 Hz13 , khi truyền trong một môi trường có bước sóng là 600nm Tốc
độ ánh sáng trong môi trường đó bằng
Câu 7 Một bức xạ đơn sắc có tần số f 4, 4.1014Hzkhi truyền trong nước có bước sóng
0,5µm thì chiết suất của nước đối với bức xạ trên là:
A n = 0,733 B n = 1,32 C n = 1,43 D n = 1,36
Câu 8 Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song hẹp vào
cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 80 theo phương vuông góc với mặt phẳng
phân giác của góc chiết quang Cho biết mối liên hệ giữa D,A,n theo công thức sau
1
D n A Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng kính là 1,65 thì góc lệch (góc tạo
bởi tia tới và tia ló của nó) của tia sáng là
A 4,00 B 5,20 C 6,30 D 7,80
Trang 4Câu 9 (2011)Góc chiết quang của lăng kính bằng 60 Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 1,2m Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nđ = 1,642 và đối với tia tím là nt = 1,685 Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng :
Câu 10 Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 40 Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,643 và nt = 1,685 Góc giữa các tia ló màu đỏ và màu tím là
A 1,66raD B 2,93.103 raD C 2,93.10-3raD D 3,92.10-3raD
Câu 11 Chọn câu trả lời không đúng:
A Đại lượng đặc trưng cho ánh sáng đơn sắc là tần số
B Tốc độ của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc môi trường truyền
C Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng lụC
D Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì tốc độ truyền trong môi trường trong suốt càng nhỏ
Câu 12 Gọi n c , n l , n L , n v lần lượt là chiết suất của thuỷ tinh đối với các tia chàm, lam, lục, vàng Sắp xếp thứ tự nào dưới đây
là đúng ?
A n c > n l > n L > n v B n c < n l < n L < n v C n c > n L > n l > n v D n c < n L < n l < n v
Câu 13 Hãy chọn câu đúng Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào trong thuỷ tinh thì
A tần số tăng, bước sóng giảm B tần số giảm, bước sóng tăng
C tần số không đổi, bước sóng giảm D tần số không đổi, bước sóng tăng
Câu 14 Trong chùm ánh sáng trắng có
A vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau B bảy loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím
C ba loại ánh sáng đơn sắc thuộc màu đỏ, lục, lam D một loại ánh sáng màu trắng duy nhất
Câu 15 Chọn câu phát biểu không đúng:
A Chiết suất của một môi trường trong suốt có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau
B Các ánh sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính chỉ bị lệch phương truyền mà không bị tán sắC
C Ánh sáng màu đỏ bị tán sắc khi qua lăng kính và biến thành ánh sáng màu tím
D Trong thí nghiệm tán sắc ánh sáng, chùm ánh sáng màu tím bị lệch nhiều nhất
Câu 16 Hãy chọn câu đúng Một ánh sáng Mặt Trời hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng
A có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góC B có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góC
C có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góC.D không có màu dù chiếu thế nào
Câu 12: Hãy chọn câu đúng Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì
A tần số không đổi, nhưng bước sóng thay đổi B bước sóng không đổi, nhưng tần số thay đổi
C cả tần số và bước sóng đều không đổi D cả tần số và bước sóng đều thay đổi
Câu 17 Hiện tượng tán sắc ánh sáng, trong thí nghiệm I của Niu-tơn, xảy ra do ánh sáng trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh
sáng đơn sắc khác nhau, và do
A lăng kíng làm bằng thuỷ tinh B lăng kính có góc chiết quang quá lớn
C lăng kính không đặt ở độ lệch cực tiểu
D chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ tinh - phụ thuộc bước sóng của ánh sáng
Câu 18 Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là
C tốc độ truyền ánh sáng D chiết suất lăng kính đối với ánh sáng đó
Câu 19 Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau:
A Sóng ánh sáng có phương dao động dọc theo phương truyền ánh sáng
B Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có một chu kì nhất định
C Tốc độ ánh sáng trong môi trường càng lớn nếu chiết suất của môi trường càng lớn
D Ứng với ánh sáng đơn sắc, bước sóng không phụ thuộc vào chiết suất của môi trường ánh sáng truyền quA
Câu 2 (07) 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 chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần
B 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
C 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
D vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song
Câu 21 (08) Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc ?
A Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
B Trong cùng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ
Trang 5C Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốC
D 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
Câu 22 (09) 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 23 (2011) Cho một lăng kính có góc chiết quang A đặt trong không khí Chiếu chùm tia sáng hẹp gồm ba ánh sáng đơn
sắc: da cam, lục, chàm, theo phương vuông góc mặt bên thứ nhất thì tia lục ló ra khỏi lăng kính nằm sát mặt bên thứ hai Nếu chiếu chùm tia sáng hẹp gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, lam, vàng, tím vào lăng kính theo phương như trên thì các tia ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên thứ hai:
A chỉ có tia màu lam B gồm hai tia đỏ và vàng C gồm hai tia vàng và lam D gồm hai tia lam và tím Câu 24 (2013) Trong chân không, ánh sáng có bước sóng lớn nhất trong số các ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lam, tím là
A ánh sáng tím B ánh sáng đỏ C ánh sáng vàng D ánh sáng lam
Câu 25 Một tia sáng đi qua lăng kính, ló ra chỉ một màu duy nhất không phải màu trắng thì đó là:
A Ánh sáng đã bị tán sắC B Lăng kính không có khả năng tán sắC
C Ánh sáng đa sắC D Ánh sáng đơn sắC
Câu 26 Một cái bể sâu 1,5m chứa đầy nướC Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể dưới góc tới i, có tani = 4/3 Biết
chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,328 và nt = 1,343 Bề rộng của quang phổ do tia sáng tạo ra ở đáy bể bằng:
Câu 27 Chiếu một chùm sáng trắng song song, hẹp, coi như một tia sáng vào một bể nước dưới góc tới 600 Chiều sâu của bể
nước là 1m Dưới đáy bể có một gương phẳng, đặt song song với mặt nướC Chiết suất của nước đối với ánh sáng tím là 1,34
và đối với ánh sáng đỏ là 1,33 Chiều rộng của dải màu mà ta thu được ở chùm sáng ló ra khỏi hệ là
CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG DẠNG 1: GIAO THOA VỚI MỘT ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC(CÁC DẠNG CƠ BẢN)
A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ:
I HIỆN TƢỢNG 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 chỉ có thể giải thích nếu thừa nhận ánh sáng có tính
chất sóng
- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng hoặc tần số trong
chân không hoàn toàn xác định
II HIỆN TƢỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG:
Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng: là hiện tượng khi hai sóng ánh
sáng kết hợp gặp nhau trong không gian , vùng hai sóng gặp nhau xuất hiện
những vạch rất sáng (vân sáng ) xen kẻ những vạch tối (vân tối ): gọi là các
vân giao thoa
1- Vị trí của vân sáng và vân tối trong vùng giao thoa
+ Khoảng cách giữa hai khe : a = S 1 S 2
+ Khoảng cách từ màn đến hai khe : D = OI (là đường trung trực của
S1S2)
+ Vị trí của một điểm M trên vùng giao thoa được xác định bởi :
x = OM ; d 1 = S 1 M ; d 2 = S 2 M
+ Hiệu đường đi:
+ Độ lệch pha giữa hai sóng tại một điểm:
D D’
Trang 6+ : bước sóng của ánh sáng đơn sắc
+ k = 0 (x = 0) : vân sáng chính giữa ( vân sáng trung tâm)
Chú ý:
Bề rộng của khoảng vân i phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng
Số vân sáng và vân tối ở phần nửa trên và nửa dưới vân sáng trung tâm hoàn
toàn giống hệt nhau , đối xứng nhau và xen kẻ nhau một cách đều đặn
VỊ TRÍ VÀ BẬC (THỨ) CỦA CÁC VÂN
GIAO THOA
Tối thứ 1, k’= -1
Tối thứ 3, k’=2 Tối thứ 4, k’=3 Tối thứ 5, k’= 4
Tối thứ 2, k’= -2 Tối thứ 2, k’=1
Sáng bậc 2, k= -2, bậc 2 Sáng bậc 1, k=1, bậc 1
Sáng bậc 3, k= -3, bậc 3
Sáng bậc 4, k= -4, bậc 4
Tối thứ 1, k’= 0
Tối thứ 5, k’= -5
Trang 7m và n cùng phía với vân trung tâm thì x m và x n cùng dấu;
m và n khác phía với vân trung tâm thì x m và x n khác dấu
M
k nguyeân x
PHƯƠNG PHÁP:
Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân
Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:
1
L i n
Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: i L
n
Nếu một đầu là vân sáng còn một đầu là vân tối thì:
0, 5
L i
Loại 2: Xác định tính chất (sáng hay tối) và bậc của vân giao thoa của
một điểm M cách vân sáng trung tâm 1 đoan x
Loại 3: Xác định khoảng vân i trên đoạn MN có bề rộng d=MN Biết trên
đoạn MN có n vân sáng
Loại 4: Thực hiện một thí nghiệm giao thoa với một ánh sáng đơn sắc
có bước sóng trong hai môi trường trong suốt có chiết suất n n1, 2
Trang 8 PHƯƠNG PHÁP: Tìm khoảng vân i: i D mm
Cách 1: Lập tỉ số N = L
i , chỉ lấy phần nguyên ta cĩ:
Nếu N nguyên lẻ thì: số vân sáng là Nsáng N, số vân tối là Ntối N 1 hai vân ngồi cùng là vân tối
Nếu N nguyên chẵn thì: số vân tối là Ntối N, số vân sáng là Nsáng N 1, hai vân ngồi cùng là vân sáng
Cách 2: Lập tỉ số
2.
L n i
Trong đĩ: + n N là phần nguyên
+ là phần lẻ( phần thập phân)
Số vân sáng ( luơn là số lẻ): : Nsáng 2 . n 1
, ,
sáng tối
Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
CHÚ Ý: Cách làm này là tổng quát nhất, cĩ thể dùng nĩ để tìm số vân sáng (vân tối) giữa 2 điểm M, N bất kì:
PHƯƠNG PHÁP: Tìm khoảng vân i: i D mm
Vân sáng: xM k i x . N chọnk Z thíchhợp
Vân tối: xM k ' , 0 5 i xN chọnk Z thíchhợp'
Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
CHÚ Ý:
M và N cùng phía với vân trung tâm thì xM và xN cùng dấu;
M và N khác phía với vân trung tâm thì xM và xN trái dấu
Khi đọc đề cần cẩn thận với các cụm từ “trong đoạn”; trên đoạn; trên khoảng…
Dữ kiện sau đƣợc dùng cho các câu 1,2,3,4:Trong thí nghiệm Young với ánh sáng đơn sắc cĩ 0,5 m; a= 0,5mm.D = 1m
Câu 1 Vị trí của vân tối bậc 9 cách vân trung tâm một đoạn là:
Câu 2 Tại điểm M trên màn cách vân trung tâm một khoảng là 3,5mm cĩ vân …… bậc………
Câu 3 Độ rộng của vùng giao thoa là L = 13mm.Số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn là:
A 13sáng ,14 tối B 11 sáng,12 tối C 12 sáng,13 tối D 10 sáng,11 tối
Câu 4 Đưa thí nghiệm từ khơng khí vào nước cĩ chiết suất n, =4/3 thì số vân sáng và vân tối sẽ là:
Loại 5: Xác định số vân sáng - tối trong miền giao thoa cĩ bề rộng L
Loại 6: Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N cĩ toạ độ
;
x x (Giả sử xM xN)
Trang 9A 15 ,16 B 17,18 C 19,20 D 17,16
Câu 5 Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm Young có bước song 0,5 m.Khoảng cách từ hai nguồn đến màn là D
=1m.Khoảng cách giữa hai nguồn là a = 2mm.Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối bậc 5 ở hai bên so với vân trung tâm là:
Câu 6 Trên bề mặt rộng 7,2mm của vùng giao thoa người ta đếm dược 9 vân sáng liên tiếp(Ở hai rìa là hai vân sáng).Tại vị
trí cách vân trung tâm 14,4mm là vân:
A Tối bậc 18 B Tối bậc 16 C Sáng bậc 16 D Sáng bậc18
Dữ kiện sau dùng cho các câu 7,8,9:Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc có: a= 1,5mm;D= 3m Người ta đo
được khỏang cách ngắn nhất từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 đối với vân trung tâm là 3mm
Câu 7 Bước sóng dùng trong thí nghiệm là:
0, 5.10 m.Gọi x là khoảng cách từ vân trung tâm vị trí điểm M
Câu 10 Vị trí của vân sáng và vân tối bậc 4 cách vân sáng trung tâm một đoạn là:
Dùng dữ kiện sau cho các câu 13, 14,15,16: Trong thí nghiệm Young với ánh sáng đơn sắc : a = 1mm ; D = 3m.Khoảng
cách giữa vân sáng vả vân tối lien tiếp nhau là 0,75mm
Câu 13 Bước song của ánh sáng đơn sắc là:
Dùng dữ kiện sau cho các câu 17, 18,19: Trong thí nghiệm Young với ánh sáng đơn sắc : a = 1mm ; D = 2m
Câu 17 Dùng ánh sáng có bước song λ1 = 0,656μm.Khoảng vân giao thoa là:
Câu 20 Trong thí nghiệm Young: Hai khe song song cách nhau a = 2mm và cách đều màn E một khoảng D = 3m Quan sát
vân giao thoa trên màn người ta thấy khoảng cách từ vân tối thứ năm đến vân sáng trung tâm là 4,5mm Bước sóng của nguồn sáng đó là:
Câu 21 Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe cách nhau 2mm, 2 khe cách màn 4m, bước sóng dùng trong thí nghiệm là 0,6µm thì
tại vị trí M trên màn cách vân trung tâm một đoạn 7,8mm là vân gì? bậc mấy?
A Vân sáng, bậc 6 B Vân tối, bậc6 C Vân tối bậc 7 D Vân tối bậc 8
Câu 22 Trong thí nghiệm Young: Hai khe song song cách nhau a = 2mm và cách đều màn E một khoảng D = 3m Quan sát
vân giao thoa trên màn người ta thấy khoảng cách từ vân sáng thứ năm đến vân sáng trung tâm là 4,5mm Cách vân trung tâm 3,15mm có vân tối thứ mấy?
A Vân tối thứ 2 B Vân tối thứ 3 C Vân tối thứ 4 D Vân tối thứ 5
Câu 23 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng, chiếu ánh sáng đơn sắc vào hai khe S1 và S2 thì khoảng vân đo được
là 1,32 mm Biết độ rộng của trường giao thoa trên màn bằng 1,452 cm Số vân sáng quan sát được là
Trang 10A.10 B.11 C.12 D.13
Câu 24 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 0,5mm, từ hai khe đến màn giao thoa là 2m
Bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm là 4,5.10 m Xét điểm M ở bên phải và cách vân trung tâm 5,4mm; điểm N ở bên trái và cách vân trung tâm 9mm Từ điểm M đến N có bao nhiêu vân sáng?
có vân tối hay sáng?
A Vân ở M và ở N đều là vân sáng B Vân ở M và ở N đều là vân tối
C Ở M là vân sáng, ở N là vân tối D Ở M là vân tối, ở N là vân sáng
Câu 27 Thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc đối với khe Young Trên màn ảnh, bề rộng của 10 khoảng vân đo được là 1,6
cm Tại điểm A trên màn cách vân chính giữa một khoảng x = 4 mm, ta thu được
A vân sáng bậc 2 B vân sáng bậc 3
C vân tối thứ 2 kể từ vân sáng chính giữA D vân tối thứ 3 kể từ vân sáng chính giữA
Câu 28 Thực hiện thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng với hai khe S1, S2 cách nhau một đoạn a = 0,5mm, hai khe cách màn ảnh một khoảng D = 2m Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng λ 0,5μm Bề rộng miền giao thoa trên màn đo được là l= 26mm Khi đó, trong miền giao thoa ta quan sát được
A 6 vân sáng và 7 vân tối B 7 vân sáng và 6 vân tối.C 13 vân sáng và 12 vân tối D 13 vân sáng và 14 vân tối Câu 29 Trong thí nghiệm I âng , khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,589 m thì quan sát được 13 vân sáng còn khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng thì quan sát được 11 vân sáng.Bước sóng có giá trị
A 0,696 m B 0,6608 m C 0,6860 m 0,6706 m
Câu 30 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, gọi i là khoảng vân giao thoA Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 bên này
đến vân sáng bậc 6 bên kia vân trung tâm là:
A x = 7i B x = 8i C x = 9i D x = 10i
Câu 31 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, gọi i là khoảng vân giao thoA Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến vân
tối thứ 8 ở cùng một bên vân trung tâm là:
A x = 3,5i B x = 4,5i C x = 11,5i D x = 12,5i
Câu 32 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, gọi i là khoảng vân giao thoA Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 bên này
đến vân tối thứ 6 bên kia vân trung tâm là:
A x = 6,5i B x = 7,5i C x = 8,5i D x = 9,5i
Câu 33 Chiếu sáng các khe Iâng bằng đèn Na có bước sóng 1=589 nm ta quan sát được trên màn ảnh có 8 vân sáng, mà khoảng cách giữa tâm hai vân ngoài cùng là 3,3 mm Nếu thay thế đèn Na bằng nguồn phát bức xạ có bước sóng 2 thì quan sát được 9 vân, khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng là 3,37 mm Xác định bước sóng 2
Câu 36 (ĐH2007): Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, mặt
phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5 m Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằng
Câu 37 Trong thí nghiệm Iâng, hiệu đường đi từ hai khe S1, S2 đến điểm M trên màn bằng 2,5μm Hãy tìm bước sóng của
ánh sáng nhìn thấy khi giao thoa cho vân sáng tại M
Câu 38(CĐ2007): Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm,
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ =
0,6 μm Trên màn thu được hình ảnh giao thoA Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4
mm có vân sáng bậc (thứ)
Trang 11A 3 B 6 C 2 D 4
Câu 39(CĐ2008): Trong một thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 540 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân i1 = 0,36 mm Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 = 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân
A i2 = 0,60mm B i2 = 0,40mm C i2 = 0,50mm D i2 = 0,45mm
Câu 40(CĐ2008): Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng với ás 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 41(CĐ2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vân là 0,8 mm Cho c = 3.108 m/s Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là
A 5,5.1014 Hz B 4,5 1014 Hz C 7,5.1014 Hz D 6,5 1014 Hz
Câu 42 (CĐ2009): 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 43(CĐ2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt là 1 =
750 nm, 2 = 675 nm và 3 = 600 nm Tại điểm M trong vùng giao thỏa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5
m có vân sáng của bức xạ
Câu 44(CĐ2009): 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 45(CĐ2010): 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 C 2 vân sáng và 3 vân tối D 2 vân sáng và 1 vân tối Câu 46(CĐ2012): Trong thí nghiệp 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 quan sát là 2m Tại điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bậc 3 Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
Câu 47(CĐ2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sống
0,6 m Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m Trên màn quan sát, hai vân tối liên tiếp cách nhau một đoạn là
Câu 48(CĐ2013): Trong một thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600 nm, khoảng cách
giữa hai khe hẹp là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng
Câu 49(ĐH2010) 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 50(ĐH2010) rong 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 C 2 vân sáng và 3 vân tối D 2 vân sáng và 1 vân tối Câu 51(ĐH2012): 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
DẠNG 2: DỊCH CHUYỂN MÀN; NGUỒN(DẠNG TOÁN NÂNG CAO)
Trang 12 PHƯƠNG PHÁP:
Do khoảng vân i không những phụ thuộc vào bước song mà
còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai khe a và khoảng cách từ
hai khe đến màn D nên khi dịch chuyển màn làm D thay đổi thì i
cũng thay đổi theo
1 Dịch chuyển màn ảnh theo phương vuông góc với mặt phẳng
chứa 2 khe S S 1 2 một đoạn D:
Khi màn dịch lại gần 2nguồn S S 1 2thì:
Khi dịch chuyển màn làm D thay đổi nhưng do hiệu quang trình tại O vẫn bằng 0 nên vị trí của vân sáng trung
tâm không thay đổi,
Do khoảng vân i nên vị trí của vân sẽ thay đổi
Khi nguồn ở vị trí S thì vân trung tâm ở vị trí O
Khi nguồn ở vị trí S’(dịch chuyển một đoạn
SS' y thì vân trung tâm ở vị trí O’
Kết quả: vân sáng trung tâm dịch chuyển một đoạn
x OO' và hệ vân di chuyển ngược chiều với
chiều dịch chuyển của nguồn nhưng khoảng vân i
Trong đó: + D là khoảng cách từ 2 khe tới màn
+ D’ là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe
+ y là độ dịch chuyển của nguồn sáng + x là độ dịch chuyển của hệ vân
CHÚ Ý: Tóm lại, vân trung tâm và hệ vân sẽ dịch chuyển về phía nguồn trễ pha hơn (S1 hoặc S2) tức là nguồn có
quang trình đến S dài hơn nhưng khoảng vân i vẫn không đổi
Câu 2.Trong thí nghiệm Y-âng, khi màn cách hai khe một đoạn D1 thì trên màn thu được một hệ vân giao thoa Dời màn đến
vị trí cách hai khe đoạn D2 người ta thấy hệ vân trên màn có vân tối thứ nhất (tính từ vân trung tâm) trùng với vân sáng bậc 1 của hệ vân lúc đầu Tỉ số D2/D1 bằng bao nhiêu?
Trang 13Câu 3 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắC Nếu dịch chuyển màn quan sát đi một đoạn 0,2 m thì khoảng vân tăng một lượng bằng 500 lần bước sóng Khoảng cách giữa hai khe là:
Câu 4 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, người ta thấy khoảng vân tăng thêm 0,3 mm khi dời màn để
khoảng cách giữa màn và hai khe tăng thêm 0,5 m Biết hai khe cách nhau là a = 1 mm Bước sóng của ánh sáng đã sử dụng là:
Câu 5 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?
Câu 6 Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc = 600nm, chiếu vào khe I âng có a = 1,2mm, lúc đầu vân giao thoa được quan sát trên một màn M đặt cách một mặt phẳng chứa S1, S2 là 75cm Về sau muốn quan sát được vân giao thoa có khoảng vân 0,5mm thì cần phải dịch chuyển màn quan sát so với vị trí đầu như thế nào?
D’- D = 0,25m
Câu 7 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc , màn quan sát cách mặt
phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2 a thì tại M là:
A vân sáng bậc 7 B vân sáng bậc 9 C vân sáng bậc 8 D vân tối thứ 9
Câu 8 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young, cho a=2mm,D=2m.Một nguồn sáng cách đều hai khe S1 và S2.Khoảng cách từ S tới mặt phảng hai khe là d=0,5m.Khi đó vân sáng trung tâm tại O(là giao điểm của đường trung trực S1S2 với màn).Nếu dời S theo phương song song với S1S2 về phía S2 một đoạn 1,5mm thì van sáng trung tâm sẽ dời một đoạn là bao nhiêu?
A.1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2 B.6mm theo phương song song với S1S2 về phía S1
C.1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2 D.6mm theo phương song song với S1S2 về phía S1
Câu 9 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young, cho D=1,5m.Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước
sóng Khoảng cách từ S tới mặt phảng hai khe là d=60cm.Khoảng vân đo được trên màn bằng 3mm.Cho S dời theo
phương song song với S1S2 về phía S2 Hỏi để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bàng bao nhiêu
Câu 10 Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng Khoảng cách từ S tới mặt phẳng hai khe là D.Hai khe cách
màn một đọan là 2,7m.Cho S dời theo phương song song với S1S2 về phía S1 một đoạn 1,5mm.Hệ vân giao thoa trên màn di chuyển 4,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2 Tính d:
Câu 12 Cho a = 0,8 mm, λ = 0,4 μm, H là chân đường cao hạ từ S1 tới màn quan sát Lúc đầu H là 1 vân tối giao thoa, dịch
màn ra xa dần thì chỉ có 2 lần H là cực đại giao thoa Khi dịch chuyển màn như trên, khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H
là cực đại giao thoa lần đầu và H là cực tiểu giao thoa lần cuối là
Câu 14(2013) Thí nghiệm giao thoa Y- âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm Ban
đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát được vân sáng bậc 5 Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 0,75 m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng λ có giá trị là
Trang 14Câu 15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m Trên màn quan sát, hai vân sáng bậc 4 nằm ở hai điểm M và N Dịch màn quan sát một đoạn 50cm theo hướng ra 2 khe Y-âng thì số vân sáng trên đoạn MN giảm so với lúc đầu là
Câu 16 Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bước sóng 500 nm H là chân đường cao hạ vuông góc từ S1 tới màn M Lúc đầu
người ta thấy H là một cực đại giao thoa Dịch màn M ra xa hai khe S1, S2 đến khi tại H bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ
nhất thì độ dịch là 1/7 m Để năng lượng tại H lại triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là 16/35 m Khoảng cách hai khe S1 và S2 là
Câu 17 Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng người ta đặt màn quan sát cách
mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng vân i = 1mm Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe lần lượt
là D D hoặc D D thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2i và i Nếu khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D 3 Dthì khoảng vân trên màn là:
Câu 18(ĐH2011): 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
2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT: Khi nguồn S phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 và 2 Kết quả:
Trên màn có hai hệ vân giao thoa ứng với ánh sáng có bước sóng 1 và bước sóng 2 Với:
+ Vị trí vân sáng ứng với ánh sáng có bước sóng 1: 1 11
1
a
D k
Nếu dung riêng ánh sáng đơn sắc màu đỏ thì trên màn ảnh ta thu được hệ vận đỏ
Nếu dung riêng ánh sáng đơn sắc màu tím thì trên màn ảnh ta thu được hệ vận tím
Nếu dung đồng thời cả hai bức xạ trên thì ta đồng thời thu được cả hai hệ vân đỏ và
Trang 153 Khi nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1, 2 và 3 thì cũng tương tự
b và c không thể đồng thời là hai số chẵn
Do k k1; 2 Z nên k1 phải là số chia hết cho b và k2 phải là số chia hết cho b hay 1
2
.
k c n vớin N
Từ đó đưa ta đến các bài toán thường gặp sau:
1) Bài toán 1: Xác định vị trí trùng nhau của các vân sáng
1
3b D a
1
4b D a
2) Bài toán 2: g itruøng i12
tâm): Gọi itruøng i12 là khoẳng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm
c là phân số tối giản và số giá trị nguyên của n là số lần trùng nhau, bài toán này luôn có nghiệm)
LOẠI 1: Giao thoa ánh sáng với hai bức xạ đơn sắc
Trang 16Số vân sáng:
Số vân sáng ứng với 1: N1 Dạng 1(loại 5)
Số vân sáng ứng với 2: N2 Dạng 1(loại 5)
Số vị trí có vân sáng trùng nhau: N truøng 2.p 1, với p là phần nguyên của tỉ số
2 truøng
L
i. và itruøng i12 là
khoảng vân trùng
Mỗi vị trí trùng nhau của vân sáng hai bức xạ ta chỉ thấy một vân sáng
Tổng số vân sáng quan sát được là: N N1 N2 N truøng
b) Số vân sáng trùng nhau Ntruøng và số vân sáng N quan sát được của 2 bức xạ trên đoạn MN bất kỳ:
Tiến hành tương tự như trên Ta cần tìm số vân sáng :
Số vân sáng ứng với 1: N1 Dạng 1(loại 6)
Số vân sáng ứng với 2: N2 Dạng 1(loại 6)
Số vị trí có vân sáng trùng nhau trên đoạn MN (Giả sử x M x N ): Cho xtruøng nằm trong vùng khảo sát
M truøng N
x x x tìm n thõa mãn , ta sẽ biết được số vân sáng trùng nhau (Ntruøng) và vị trí trùng nhau
Cụ thể: xM xtruøng xN xM bn 1D xN ? n ?
a
Mỗi vị trí trùng nhau của vân sáng hai bức xạ ta chỉ thấy một vân sáng
Tổng số vân sáng quan sát được là: N N1 N2 N truøng
DẠNG MỞ RỘNG
1 Số vân tối trùng nhau và số vân tối quan sát được của 2 bức xạ trên toàn bộ trường giao thoa L và trên đoạn MN (với x M < x N )
Bước 1:
Tương tự như trường hợp hai vân sáng trùng nhau ta có:
+ Vị trí vân tối ứng với ánh sáng có bước sóng 1: 1
2 hoặc xM xtruøng xN ) tìm n ; ta sẽ biết được
số vân tối trùng nhau (Ntruøng) và vị trí trùng nhau
Bước 3: Số vân tối quan sát được là: N = (N1 + N2) - N Với (N1 + N2) là tổng số vân tối của cả hai bức xạ
CHÚ Ý: Bài toán này chỉ có nghiệm khi b ; c đồng thời là hai số nguyên lẻ và chính giữa hai vân sáng trùng
là một vân tối trùng của hệ vân và ngược lại
2 Số vị trí trùng nhau giữa 1 vân sáng và 1 vân tối của 2 bức xạ trên toàn bộ trường giao thoa L và trên đoạn MN (x M < x N )
a) Vị trí của vân sáng của bức xạ 1 trùng với vân tối của bức xạ 2 : 1 2
x = k = k + 0,5
Trang 171 2
bk = c k + 0,5 (Bài toán này chỉ có nghiệm khi b là số nguyên chẵn)
b) Vị trí của vân sáng của bức xạ 2 trùng với vân tối của bức xạ 1 : 1 2
A d = 1,92 mm B d = 2,56 mm C d = 1,72 mm D d = 0,64 mm
Câu 2 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young Nguồn sáng gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 =
0,58 m và 2 Khi đó ta thấy tại vân sáng bậc 6 của bức xạ 1 trùng với một vân sáng của 2 Tính 2 Biết 2 có giá trị
từ 0,64 mđến 0,72 m
Câu 3 Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc người ta dùng đồng thời hai bức xạ 1 640nm và
2 0, 48 m để chiếu vào khe sáng S ;a =2mm;D = 1,2m Trên bề rộng của vùng giao thoa L 1 2 , cm có bao nhiêu vân sáng cùng màu với vân trung tâm:
Câu 6 ( ĐH - 2009) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ
hai khe đến màn quan sát là 2m Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600
nm Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm
và 22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
Câu 7 Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Iâng và phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 và 2 Khoảng vân của đơn sắc 1 đo được là 3 mm Trong khoảng rộng L=2,4 cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 3 vạch là kết quả trùng nhau của hệ hai vân; biết rằng hai trong ba vạch trùng nhau nằm ngoài cùng của khoảng L Số vân sáng của đơn sắc 2là:
A.9 B.11 C 8 D.6
Câu 8(CĐ2010): Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc có
bước sóng lần lượt là 1 và 2 Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của 1 trùng với vân sáng bậc 10 của 2 Tỉ số 1
2bằng
A 6
Câu 9(CĐ2011): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước
sóng 1 0, 66 m và 2 0,55 m Trên màn quan sát, vân sáng bậc 5 của ánh sáng có bước sóng 1 trùng với vân sáng bậc mấy của ánh sáng có bước sóng 2 ?
Trang 18Câu 10(ĐH2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1
2
5
3 thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số
vân sáng trên đoạn MN lúc này là
Câu 11(ĐH2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc 1, 2 có bước sóng lần lượt là 0,48 m và 0,60 m Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có
A 4 vân sáng 1 và 3 vân sáng 2 B 5 vân sáng 1 và 4vân sáng 2
C 4 vân sáng 1 và 5vân sáng 2 D 3 vân sáng 1 và 4vân sáng 2
Câu 12(ĐH2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn quan sát là 2m Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và
22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
Câu 13(ÐH2008): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng (Y-âng), khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là
Câu 14(ĐH2010) 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 15 Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe Yâng là a=1 mm, khoảng cách từ 2 khe đến
màn D=2 m Chùm sáng chiếu vào khe S có 2 bước sóng trong đó 1 0,4 m Trên màn xét khoảng MN=4,8 mm đếm được
9 vân sáng với 3 vạch là kết quả trùng nhau của 2 vân sáng và 2 trong 3 vạch đó nằm tại M,N Bước sóng 2 là
Câu 16 Thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc 1 = 0,64μm (đỏ), λ2 = 0,48μm
(lam) trên màn hứng vân giao thoa Trong đoạn giữa 3 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm có số vân đỏ và vân lam
là
A 9 vân đỏ, 7 vân lam B 7 vân đỏ, 9 vân lam C 4 vân đỏ, 6 vân lam D 6 vân đỏ, 4 vân lam
Câu 17 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young Chiếu hai khe ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6μm thì trên màn quan sát, ta thấy có 6 vân sáng liên tiếp cách nhau 9mm Nếu chiếu hai khe đồng thời hai bức xạ λ1 và λ2 thì người ta thấy tại M cách vân trung tâm 10,8mm vân có màu giống vân trung tâm, trong khoảng giữa M và vân sáng trung tâm còn có 2 vị trí vân sáng giống màu vân trung tâm Bước sóng của bức xạ λ2 là
A 0,4 μm B 0,38 μm C 0,65 μm D 0,76 μm
Câu 18 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 19 Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y âng, nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp gồm hai ánh sáng đơn sắC Ánh sáng 1 = 520nm, và ánh sáng có bước sóng 2 [620nm-740nm] Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc 1, 2 và vân trung tâm (không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng 1 nằm độc lập Bước sóng 2 có giá trị là:
A.728nm B.693,3nm C.624nm D.732nm
Câu 20 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khi nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,640 m
thì trên màn quan sát ta thấy tại M và N là 2 vân sáng, trong khoảng giữa MN còn có 7 vân sáng khác nữA Khi nguồn sáng
phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 và 2 thì trên đoạn MN ta thấy có 19 vạch sáng, trong đó có 3 vạch sáng có màu giống màu vạch sáng trung tâm và 2 trong 3 vạch sáng này nằm tại M và N Bước sóng 2 có giá trị bằng
A 0,450 m B 0,478 m C.đáp số khác D.0,427 m
Câu 21 Chiếu đồng thời hai bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,72 m và λ2 vào khe Y-âng thì trên đoạn AB ở trên màn quan sát thấy tổng cộng 19 vân sáng, trong đó có 6 vân sáng của riêng bức xạ λ1, 9 vân sáng của riêng bức xạ λ2 Ngoài ra,
Trang 19hai vân sáng ngồi cùng (trùng A, B) khác màu với hai loại vân sáng đơn sắc trên Bước sĩng λ2 bằng
Câu 22 Thực hiên giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc nhìn thấy cĩ bước sĩng 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 đĩ, số vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sĩng của λ2 là:
Câu 23 Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn ảnh cách hai khe 2m Chiếu đồng thời hai bức xạ
đơn sắc λ1 = 0,6μm và λ2 = 0,4μm vào hai khe Young Hỏi trong vùng giao thoa cĩ độ rộng 10mm ( ở hai bên vân sáng trung tâm và cách đều vân sáng trung tâm) cĩ bao nhiêu vân sáng cĩ màu giống màu của vân sáng trung tâm
A cĩ 5 vân sáng B cĩ 4 vân sáng C cĩ 3 vân sáng D cĩ 6 vân sáng
Câu 24 Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe I-âng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng 1 = 0,6 m
và 2.=0,7 m Biết khoảng cách hai khe a = 0,2 mm và khoảng cách hai khe tới màn là D =1m Trong khoảng rộng L=7,2cm trên màn, cĩ bao nhiêu vạch sáng mà các bức xạ trên chồng khít lên nhau?
A 4 B 5 C 2 D 3
Câu 25 Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, trong vùng MN trên màn quan sát, người ta đếm được 21 vân sáng với
M và N là hai vân sáng khi dùng dánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 1 0, 45 m Giữ nguyên điều kiện thí nghiệm, khi dùng nguồn sáng đơn sắc khác với bước sĩng 2 0, 60 mthì số vân sáng trong miền đĩ là
A 18 B 15 C 16 D 17
Câu 25(ÐH2008) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng (Y-âng), khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là
Câu 26 Trong thí nghiệmIâng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, chiếu hai khe bằng
hai bức xạ cĩ λ1 = 0,63μm và λ2, người ta thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1 thì bước sĩng của bức xạ λ2 là
b) Nếu hai khe được chiếu đồng thời bởi bức xạ cĩ ba bước sĩng 1, 2 và 3:
- Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vị trí trùng nhau của ba vân sáng ứng với 1, 2, 3( khoảng vân trùng ) là:
),,(i1 i2 i3
BSCNN
i
- Số vân sáng quan sát được giữa hai vị trí trùng nhau của ba vân sáng bằng tổng số vân sáng của ba bức xạ trừ đi
số vị trí trùng nhau của hai vân sáng ứng với từng cặp 1, 2 ; 2, 3 ; 3, 1
- Số vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm trên miền giao thoa L:
12
Bước 2: Tìm BSCNN của a,b,c, ( với hai bước sĩng thì ta lập tỉ số tìm luơn k1 và k2)
Lưu ý: Ta cĩ thể tìm BSCNN của 3 số b,c,d bằng nhiều cách:
Từ đĩ suy ra Kchung q n với n N .
LOẠI 2: Giao thoa ánh sáng với ba bức xạ đơn sắc
Trang 20CHÚ Ý: Các dạng tốn tương tự như giao thoa với 2 bức xạ, nhưng lưu ý vân trùng cĩ nhiều loại:
+ Vân trùng của cả 3 bức xạ (cùng màu với vân trung tâm),
+ Vân trùng của 2 bức xạ ( khác màu với vân trung tâm),
+ Số vân sáng quan sát được giữa hai vị trí trùng nhau của ba vân sáng bằng tổng số vân sáng của ba bức xạ trừ đi
số vị trí trùng nhau của hai vân sáng ứng với từng cặp 1, 2 ; 2, 3 ; 3, 1
Câu 1(ĐH2011) Trong thí nghiệm Y-âng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng là 1 = 0,42 m, 2 =
0,56 m và 3 = 0,63 m Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cĩ 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
Hướng dẫn giải: Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cĩ màu giống màu vân trung tâm tức là 2 vị trí trùng nhau
Khi các vân sáng trùng nhau: k1. 1 k2. 2 k3. 3 0 42 , k1 0 56 , k2 0 63 , k3 6 k1 8 k2 9 k3
Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm cĩ: 11 8 7 26 vân
Vân sáng đầu tiên cĩ cùng màu với vân sáng trung tâm : là vị trí bậc 12 của λ1 trùng bậc 9 của λ2 trùng với bậc 8 của
Kết quả: Số vân sáng quan sát được 26 5 21
Câu 2 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young Nguồn S phát ra 3 ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng là : : λ1
(tím) = 0,42μm , λ2 (lục) = 0,56μm , λ3 (đỏ) = 0,7μm Giữa hai vân sáng cĩ màu giống như màu của vân sáng trung tâm cĩ 14
vân màu lục Số vân tím và màu đỏ nằm giữa hai vân sáng kể trên là :
A.19 vân tím , 11 vân đỏ B 20 vân tím , 12 vân đỏ C.17 vân tím , 10 vân đỏ D 20 vân tím , 11 vân đỏ
+ k k1 tím 20 trong khoảng giữa 2VS liên tiếp cĩ màu giống như màu của VS trung tâm cĩ 19 vân màu tím
+ k3 kđỏ 12 trong khoảng giữa hai VS liên tiếp cĩ màu giống như màu của VS trung tâm cĩ 11 vân màu đỏ
Câu 3 : Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng : λ1 =
0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa hai vân sáng gần
nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sáng bằng :
Trang 21Câu 4: trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ1(tím) = 0,4μm , λ2(lam) = 0,48μm , λ3(đỏ) = 0,72μm Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cĩ màu giống như màu của vân trung tâm cĩ 35 vân màu tím Số vân màu lam và vân màu
đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là
A 30 vân lam, 20 vân đỏ B 31 vân lam, 21 vân đỏ
C 29 vân lam, 19 vân đỏ D 27 vân lam, 15 vân đỏ
CHỦ ĐỀ 3: GIAO THOA VỚI NGUỒN ÁNH SÁNG TRẮNG
PHƯƠNG PHÁP:
Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ khơng trùng khít nhau Ở chính giữa cĩ một vân sáng trắng, gọi là vân trắng chính giữa (vân trung tâm) Ở hai bên vân trắng chính giữa cĩ những dãi màu cầu vồng ( quang phổ liên tục)tím trong và đỏ ở ngồi
1 Độ rộng của quang phổ liên tục bậc k được xác định bởi cơng thức sau:
Độ rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân đỏ và vân tím cùng bâc
a
Trong đĩ:
+ đỏ 0 76 , mlà bước sĩng của ánh sáng đơn sắc màu đỏ
+ tím 038 mlà bước sĩng của ánh sáng đơn sắc màu tím
2 Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x 0 :
Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0 là số giá trị k Z thõa mản cơng thức sau:
3 Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại x 0
Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bi tắt) tại x0 là số giá trị k Z thõa mản cơng thức sau:
Câu 3 Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, biết khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cachs từ màn chứa hai
khe tới màn quan sát là 2m Nguồn S phát ánh sáng trắng gồm vơ số bức xạ đơn sắc cĩ bước sĩng từ 0,4 mđến 0,75 m Hỏi ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 của bức xạ đỏ cịn cĩ bao nhiêu bức xạ cho vân sáng nằm trùng tại đĩ?
Câu 7 Trong thí nghiệm Iâng, giao thoa ánh sáng trắng cĩ bước sĩng từ 0,4μm đến 0,76 μm , bề rộng quang phổ bậc 3 là:
2,16mm và khoảng cách từ hai khe S1, S2 đến màn là 1,9m Thì khoảng cách giửa hai khe là:
Trang 22CHƯƠNG VI: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG
I Hiện tượng quang điện ngoài:
1 Hiện tượng qang điện ngoài: Khi chiếu một chùm tia sáng thích hợp vào bề mặt tấm kim loại thì nó làm cho
các electron bứt ra khỏi bề mặt kim loại gọi là hiện tượng quang điện(hay còn gọi là hiện tượng quang điện
ngoài) , electron thoát ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện
2 Các định luật quang điện:
Truyền một phần năng lượng cho mạng tinh thể
vì không mất phần năng lượng cho mạng tinh thể
t
hf A
W ñ0max
2 max
1.2
t e o
c hay h A m v
Công thoát của e ra khỏi kim loại :
0
c h
A
Kim loại
e-
Bán dẫn
Trang 23 Tần số sóng ánh sáng giới hạn quang điện :
0
c
f
Bảng giá trị giới hạn quang điện
Chất kim loại o(m) Chất kim loại o(m) Chất bán dẫn o(m)
- Ánh sáng vừa có tính chất sóng, vừa có tính chất hạt Ta nói ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt
- Trong mỗi hiện tượng quang học, ánh sáng thường thể hiện rỏ một trong hai tính chất trên Khi tính chất sóng thể hiện rỏ thì tính chất hạt lại mờ nhạt, và ngược lại
- Sóng điện từ có bước sóng càng ngắn, phôtôn có năng lượng càng lớn thì tính chất hạt thể hiện càng rõ, như
ở hiện tượng quang điện, ở khả năng đâm xuyên, khả năng phát quang…,còn tính chất sóng càng mờ nhạt
- Trái lại sóng điện từ có bước sóng càng dài, phôtôn ứng với nó có năng lượng càng nhỏ, thì tính chất sóng lại thể hiện rỏ hơn như ở hiện tượng giao thoa, nhiễu xạ, tán sắc, …, còn tính chất hạt thì mờ nhạt
2 Công thoát của e ra khỏi kim loại :
0
c h
Câu 5 Chọn câu Đúng Nếu chiếu một chùm tia hồng ngoại vào tấm kẽm tích điện âm, thì:
A tấm kẽm mất dần điện tích dương B Tấm kẽm mất dần điện tích âm
C Tấm kẽm trở nên trung hoà về điện D điện tích âm của tấm kẽm không đổi
Câu 6 Chọn câu trả lời Đúng Giới hạn quang điện của mỗi kim loại là:
A bước sóng của ánh sáng kích thích chiếu vào kim loại
B Công thoát của các êléctron ở bề mặt kim loại đó
C Bước sóng giới hạn của ánh sáng kích thích để gây ra hiện tượng quang điện kim loại đó
D là giá trị năng lượng tối thiểu để gây ra hiện tượng quang điện
Câu 7 Để gây được hiệu ứng quang điện, bức xạ dọi vào kim loại được thoả mãn điều kiện nào sau đây?
A Tần số lớn hơn giới hạn quang điện B Tần số nhỏ hơn giới hạn quang điện
C Bước sóng nhỏ hơn giới hạn quang điện D Bước sóng lớn hơn giới hạn quang điện
Dạng 1: ĐẠI CƯƠNG HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN
Trang 24Câu 8 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về hiện tượng quang điện?
A Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi có ánh sáng thích hợp chiếu vào nó
B Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại khi tấm kim loại bị nung nóng
C Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại bị nhiễm điện do tiếp xúc với một vật nhiễm điện
khác
D Là hiện tượng hiện tượng êlectron bứt ra khỏi bề mặt tấm kim loại do bất kỳ nguyên nhân nào khác
Câu 9 ( 2013) Giới hạn quang điện của một kim loại là 0,75 m Công thoát êlectron ra khỏi kim loại này bằng
Câu 10 Chọn câu Đúng Theo giả thuyết lượng tử của Plăng thì năng lượng:
A của mọi êléctron B của một nguyên tử C Của một phân tử
D Của một chùm sáng đơn sắc phải luôn luôn bằng số lần lượng tử năng lượng
Câu 11 Chọn câu Đúng Theo thuyết phôtôn của Anh-xtanh, thì năng lượng:
A của mọi phôtôn đều bằng nhau B của một phôtôn bằng một lượng tử năng lượng
C giảm dần khi phôtôn ra xa dần nguồn sáng D của phôton không phụ thuộc vào bước sóng
Câu 12 Phát biểu mào sau đây là sai khi nói về thuyết lượng tử ánh sáng?
A Những nguyên tử hay phân tử vật chất không hấp thụ hay bức xạ ánh sáng một cách liên tục mà thành từng phần riêng
biệt, đứt quãng
B Chùm sáng là dòng hạt, mỗi hạt là một phôtôn
C Năng lượng của các phôtôn ánh sáng là như nhau, không phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng
D Khi ánh sáng truyền đi, các lượng tử ánh sáng không bị thay đổi, không phụ thuộc khoảng cách tới nguồn sáng Câu 13 Theo quan điểm của thuyết lượng tử phát biểu nào sau đây là không đúng?
A Chùm ánh sáng là một dòng hạt, mỗi hạt là một photon mang năng lượng
B Cường độ chùm sáng tỉ lệ thuận với số phôton trong chùm
C Khi ánh sáng truyền đi các phôton ánh sáng không đổi, không phụ thuộc khoảng cách đến nguồn sáng
D Các photon có năng lượng bằng nhau vì chúng lan truyền với vận tốc bằng nhau
Câu 14 Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 0.38m đến 0,76m Tần số của ánh sáng nhìn thấy có giá trị
Câu 15 Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện Giả sử một êlectron hấp
thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó Nếu tần số của bức
xạ chiếu tới là 2f thì động năng của êlectron quang điện đó là
Câu 16 Chiếu bức xạ có tần số f vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện Giả sử một êlectron hấp
thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó với tốc độ tương ứng
là v Chiếu lần lượt các bức xạ có tần số f, 3f, 5f vào catốt của một tế bào quang điện thì vận tốc ban đầu cực đại của electron quang điện lần lượt là v, 3v, kv Giá trị k là
Câu 17 Chiếu bức xạ có bước sóng vào một kim loại có công thoát A gây ra hiện tượng quang điện Giả sử một
êlectron hấp thụ phôtôn sử dụng một phần năng lượng làm công thoát, phần còn lại biến thành động năng K của nó Giới hạn quang điện của kim loại này là
Câu 19 (2012) Biết công thoát êlectron của các kim loại: canxi, kali, bạc và đồng lần lượt là: 2,89 eV; 2,26eV; 4,78 eV và
4,14 eV Chiếu ánh sáng có bước sóng 0,33 m vào bề mặt các kim loại trên Hiện tượng quang điện không xảy ra với các kim loại nào sau đây?
A Kali và đồng B Canxi và bạc C Bạc và đồng D Kali và canxi
PHƯƠNG PHÁP : Gọi: P là công suất của nguồn sáng; W là năng lượng ánh sáng của nguồn sáng phát ra trong thời gian t ; N là số photon phát ra trong thời gian t; là năng lượng của một photon; là bước sóng của ánh sáng phát ra; f là tần số của ánh sáng phát ra
DẠNG 2 : CÔNG SUẤT BỨC XẠ
Trang 25Câu 1(2013) Một nguồn sáng chỉ phát ra ánh sáng đơn sắc có tần số 7 5 10, 14Hz Công suất bức xạ điện từ của nguồn là
10 W Số phôtôn mà nguồn phát ra trong một giây xấp xỉ bằng
A 3,02.1020 B 0,33.1019 C 2,01.1019 D 3,24.1020
Câu 2 Công suất của nguồn sáng là P = 2,5 W; biết nguồn phát ra ánh sáng có bước sóng 300 nm Số photon tới catot
trong một đơn vị thời gian là
Câu 5 (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
Câu 6 Nguồn sáng A có công suất P1 phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,400 µm Nguồn sáng B có công suất
2
P phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 = 0,600 µm Trong cùng một khoảng thời gian, tỉ số giữa số phôtôn mà
nguồn sáng A phát ra so với số phôtôn mà nguồn sáng B phát ra là 5 : 4 Tỉ số giữa P1 và P2 là
P
5 6
P
P D 12
15 8
P
P
Câu 7 Laze A phát ra chùm bức xạ có bước sóng 400nm với công suất 0,6W Laze B phát ra chùm bức xạ có bước sóng λ với công suất 0,2W Trong cùng một đơn vị thời gian số photon do laze A phát ra gấp 2 lần số photon do laze B phát rA Một chất phát quang có khả năng phát ánh sáng màu đỏ và lụC Nếu dùng laze B kích thích chất phát quang trên thì nó phát
ra ánh sáng màu
Câu 8 Một bút laze phát ra ánh sáng đơn sắc bước sóng 532 nm với công suất 5 mW Một lần bấm sáng trong thời gian 2
s, bút phát ra bao nhiêu phôtôn ?
A 2,68.1016 phôtôn B 1,86.1016 phôtôn C 2,68.1015 phôtôn D 1,86.1015 phôtôn
Câu 9 Để đo khoảng cách từ Trái Đất lên Mặt Trăng người ta dùng một tia Laze phát ra những xung ánh sáng có bước
sóng 0,52m, chiếu về phía Mặt Trăng Thời gian kéo dài mỗi xung là 10-7
(s) và công suất chùm Laze là 100000MW Số phôton chứa trong mỗi xung Laze là:
Câu 11 Một chất phát quang được kích thích bằng ánh sáng có bước sóng thì phát ra ánh sáng có bước sóng
’ Biết ’và hơn kém nhau 1,6 lần Giả sử công suất của chùm sáng phát quang bằng 25% 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
A 0,25 B 0,4 C 0,5 D 0,1
Câu 12 Chất lỏng fluorexein hấp thụ ánh sáng kích thích có bước sóng λ = 0,48μm và phát ra ánh có bước sóng λ’ =
0,64μm Biết hiệu suất của sự phát quang này là 90% (hiệu suất của sự phát quang là tỉ số giữa năng lượng của ánh sáng
Trang 26phát quang và năng lượng của ánh sáng kích thích trong một đơn vị thời gian), số phôtôn của ánh sáng kích thích chiếu đến
trong 1s là 2012.1010 hạt Số phôtôn của chùm sáng phát quang phát ra trong 1s là
A 2,6827.1012 B 2,4144.1013 C 1,3581.1013 D 2,9807.1011
Câu 13 Khi truyền trong chân không, ánh sáng đỏ có bước sóng λ1 = 720nm, ánh sáng tím có bước sóng λ2 = 400nm Cho
ánh sáng này truyền trong một môi trường trong suốt thì chuyết suất tuyệt đối của môi trường đó đối với hai ánh sáng này
lần lượt là n1 = 1,33 và n2 = 1,34 Khi truyền trong môi trường trong suốt trên, tỉ số năng lượng của phôtôn có bước sóng λ1
so với năng lượng phôtôn của bước sóng λ2 bằng:
Câu 14 Một chất có khả năng phát ra bức xạ có bước sóng 0,5µm khi bị chiếu sáng bởi bức xạ 0,3µm Gọi P0 là công suất
chùm sáng kích thích và biết rằng cứ 600 photon chiếu tới sẽ có 1 photon bật rA Công suất chùm sáng phát ra P theo P0
A LÝ THUYẾT:
I Mẫu nguyên tử Bo
1 Tiên đề về trạng thái dừng
Nguyên tử chỉ tồn tại trong một số trạng thái có năng lượng xác định En, gọi là các trạng thái dừng Khi ở
trạng thái dừng, nguyên tử không bức xạ
Trong các trạng thái dừng của nguyên tử, electron chuyển động quanh hạt nhân trên những quỹ đạo có bán
kính hoàn toàn xác định gọi là quỹ đạo dừng
Công thức tính quỹ đạo dừng của electron trong nguyên tử hyđrô:
Năng lượng electron trong nguyên tử hiđrô: E n 13, 62 (eV)
n Với n N*
Bình thường, nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng thấp nhất gọi là trạng thái cơ bản Khi hấp thụ năng
lượng thì nguyên tử chuyển lên trạng thái dừng có năng lượng cao hơn, gọi là trạng thái kích thích Thời gian
nguyên tử ở trạng thái kích thích rất ngắn (cỡ 10-8 s) Sau đó nguyên tử chuyển về trạng thái dừng có năng
lượng thấp hơn và cuối cùng về trạng thái cơ bản
2 Tiên đề về sự bức xạ và hấp thụ năng lượng của nguyên tử
Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng En sang trạng thái dừng có năng lượng Em nhỏ hơn
thì nguyên tử phát ra một phôtôn có năng lượng: hfnm En Em
Ngược lại, nếu nguyên tử ở trạng thái dừng có năng lượng Em mà hấp thụ được một phôtôn có năng lượng hf
đúng bằng hiệu En – Em thì nó chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En lớn hơn
Sự chuyển từ trạng thái dừng Em sang trạng thái dừng En ứng với sự nhảy của electron từ quỹ đạo dừng có
bán kính rm sang quỹ đạo dừng có bán kính rn và ngược lại
II Quang phổ phát xạ và hấp thụ của nguyên tử hidrô
Nguyên tử hiđrô có các trạng thái dừng khác nhau EK, EL, EM,
Khi đó electron chuyển động trên các quỹ đạo dừng tương ứng K, L, M,
Khi electron chuyển từ mức năng lượng cao (Ecao) xuống mức
năng lượng thấp hơn (Ethấp) thì nó phát ra một phôtôn có năng lượng xác
màu (hay một vị trí) nhất định Điều đó lí giải quang phổ phát xạ của hiđrô là quang phổ vạch
Ngược lại nếu một nguyên tử hiđrô đang ở một mức năng lượng E thấp nào đó mà nằm trong một chùm ánh
sáng trắng, trong đó có tất cả các phôtôn có năng lượng từ lớn đến nhỏ khác nhau, thì lập tức nguyên tử đó sẽ
hấp thụ bức xạ hfmn
Trang 27hấp thụ một phơtơn cĩ năng lượng phù hợp = E cao – E thấp để chuyển lên mức năng lượng E cao Như vậy, một
sĩng ánh sáng đơn sắc đã bị hấp thụ, làm cho trên quang phổ liên tục xuất hiện một vạch tối Do đĩ quang phổ hấp thụ của nguyên tử hiđrơ cũng là quang phổ vạch
Bước sĩng phát ra khi nguyên tử chuyển mức năng lượng
r n r r A m gọi là bán kính Bo (lúc e ở quỹ đạo K)
b) Tính vận tốc v ở quỹ đạo dừng bất kì và tần số vịng f của electron trên quỹ đạo dừng
Khi electron chuyển động trên quỹ đạo dừng thì lực Coulomb đĩng vai trị là lực hướng tâm
r Với
0
1
2 2 10 ,
Tần số vịng của electron ở quỹ đạo dừng thứ n: vr n 2fr n
2 Động năng-thế năng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n:
a) Thế năng của electron khi chuyển động trên quay đạo dừng thứ n: Nếu chọn mốc thế năng ở quỹ đạo dừng của lớp ngồi cùng thì ở các lớp phía trong sẽ cĩ thế năng âm
2 2
Câu 1 Gọi r0 là bán kính quỹ đạo dừng thứ 1 nhất của nguyên tử hiđro Khi bị kích thích nguyên tử hiđro khơng thể cĩ quỹ đạo: