LÝ THUYẾT vật lý 12 THEO CHUYÊN đề mới NHẤT P2

Máy quang phổ - Là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.. - Một chùm sáng có thể có nhiều thành phần đơn sắc ánh sáng trắng …  để phân tí

1 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử

- Địa – GDCD tốt nhất!

I – PHƯƠNG PHÁP

1 Hai vân sáng trùng nhau

Ta có:

s s



(Với b

c là phân số tối giản)

Ta có thể viết : 1  

2







 



1 1 2 2

Chú ý : Muốn tìm số vân trùng, cho x≡ vào trong khoảng xét → Các giá trị của n thuộc Z → Số vân trùng

Kết luận : Số vân sáng thực tế : N = N1 + N2 - N≡

Trong đó : N1 là số vân sáng riêng lẻ ứng với λ1 ; N2 là số vân sáng riêng lẻ ứng với λ2

2 Số vân sáng và số vân tối trên bề rộng miền giao thoa L là :

Số vân sáng : 2 1

2

s

L N

i

 

  

Số vân tối : 2 1

2 2

t

L N

i

 

   

 

Với [] là lấy phần nguyên

Ví dụ : [7] = 7 ; [7,4] = 7 ; [7,5] = 7 ; [7,9] = 7

II – BÀI TẬP

Ví dụ 1 : Tiến hành giao thoa bằng ánh sáng tổng hợp của hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6µm và λ2 = 0,4µm Biết khoảng cách giữa hai khe I – âng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m Bề rộng trường giao thoa trên màn là L = 2,5cm Số vân sáng quan sát được trên màn là :

Hướng dẫn giải :

λ1 = 0,6µm ; λ2 = 0,4µm ; a = 1mm ; D = 1mm; L = 2,5cm

Khoảng vân:

1 1

2 2

1, 2 0,8

D

a D

a





  





  



+ Số vân sáng riêng lẻ của bức xạ λ1 là: 1

1

25

L N

i

      

 

+ Số vân sáng riêng lẻ của bức xạ λ2 là: 2

2

25

L N

i

      

 

+ Hai vân sáng trùng nhau:

BÀI GIẢNG: BÀI TOÁN VÂN TRÙNG CHUYÊN ĐỀ: SÓNG ÁNH SÁNG

MÔN: VẬT LÍ LỚP 12

THẦY GIÁO: VŨ THẾ ANH - GV TUYENSINH247.COM

2 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử

- Địa – GDCD tốt nhất!

1

2

2

0, 4 2

3

0, 6 3

s s









3

0, 6.10 2

1.10

a

12,5 2, 4 12,5 5, 2 5, 2

           

→ Có 11 vân trùng nhau

→ Số vân sáng quan sát được là: N = N1 + N2 - N≡ = 21 + 31 – 11 = 41 (vân)

Chọn C

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4µm và λ2 = 0,6µm Hai điểm M và N trên trường giao thoa nằm cùng một phía so với vân trung tâm Điểm M trùng với vân sáng bậc 7 của bức xạ λ1, điểm N nằm trùng với vân sáng bậc 13 của bức xạ λ2

Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN là:

Hướng dẫn giải:

s s



+ Tại điểm P trên MN, có vân sáng của bức xạ λ1 có bậc k1 thoả mãn: OMk i1 1ON

Điểm M trùng với vân sáng bậc 7 của bức xạ λ1, điểm N nằm trùng với vân sáng bậc 13 của bức xạ λ2 Suy

7

13









 



Vậy: 7 k1 19,5 k1 7;8; 19

→ Số vân sáng riêng lẻ của bức xạ 1 là: N1 = 19 – 7 + 1 = 13 (vân)

i





2 5;6;7; ;13

k

 

→ Số vân sáng riêng lẻ của bức xạ 2 là: N2 = 13 – 5 + 1 = 9 (vân)

1 1 2 2

2

3 3

2 2

k

k









      

3 0, 4.10 3 2

Cho:

7 3 13 7 3 13 7 3 13 19,5 2,33 6,5 3; 4;5; 6 4

i

i









→ Số vân sáng quan sát được trên màn: N = N1 + N2 - N≡ = 13 + 9 – 4 = 18 vân

Chọn B





 

(Phân số tối giản)

→ Có : (b – 1) vân sáng của bức xạ λ1; (c – 1) vân sáng của bức xạ λ2

VD: Vân sáng bậc 7 của λ1 trùng với vân sáng bậc 10 của λ2

3 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh – Sử

- Địa – GDCD tốt nhất!

Chú ý: Vân sáng bậc 0 của hai bức xạ thì trùng nhau

→ Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm sẽ có 6 vân sáng của λ1 và 9 vân sáng của λ2

Ví dụ 3: Trong thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng λđ = 720nm và bức xạ màu lục có bước sóng λl (có giá trị nằm trong khoảng từ 500nm đến 575nm) 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 Bước sóng của ánh sáng màu lục có giá trị là:

Hướng dẫn giải:

d l d d l l l

          

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 → kl = 9

 

720 80 9

d d d

l

k nm k





Cho: 500 80 k l 5756, 25 k l 7,1875 k l 7

Vì k d  7 l 80k d 80.7560 nm

Chọn B

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm I – âng về giao thoa ánh sáng, chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ đơn sắc nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,42µm và λ2 thì trên màn quan sát, giữa hai điểm M và N cùng màu với vân sáng trung tâm, người ta thấy có 16 khoảng vân của bức xạ λ1 Giữa M và N còn 3 vị trí khác cho màu giống như màu của vân trung tâm Bước sóng λ2 có giá trị là:

A 0,48 µm B 0,56 µm C 0,63 µm D 0,49 µm

Hướng dẫn giải:

Gọi ∆xmin là khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm

Giữa M và N còn 3 vị trí khác cho màu giống như màu của vân trung tâm → Khoảng cách MN = khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp

Ta có:

min

min 1 1

4

16

 



 



Khoảng cách gần nhau nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm là:

 

4 4 4.0, 42 1, 68

2

1, 68

0, 38 0, 76 0, 38 0, 76 2, 21 k 4, 42 k 3; 4

k



Vì:  1 2  k2 3 20,56m

Chọn B

1 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh –

Sử - Địa – GDCD tốt nhất!

I Máy quang phổ

- Là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc

- Gồm 3 bộ phận chính:

1 Ống chuẩn trực

- Gồm TKHT L1, khe hẹp F đặt tại tiêu điểm chính của L1

- Tạo ra chùm song song

- Một chùm sáng có thể có nhiều thành phần đơn sắc (ánh sáng trắng …)  để phân tích chùm sáng thành những thành phần đơn sắc  máy quang phổ

- Vẽ cấu tạo của máy quang phổ theo từng phần

2 Hệ tán sắc

- Gồm 1 (hoặc 2, 3) lăng kính

- Phân tán chùm sáng thành những thành phần đơn sắc, song song

3 Buồng tối

- Là một hộp kín, gồm TKHT L2, tấm phim ảnh K (hoặc kính ảnh) đặt ở mặt phẳng tiêu của L2

- Hứng ảnh của các thành phần đơn sắc khi qua lăng kính P: vạch quang phổ

- Tập hợp các vạch quang phổ chụp được làm thành quang phổ của nguồn F

II Quang phổ phát xạ

- Quang phổ phát xạ của một chất là quang phổ của ánh sáng do chất đó phát ra, khi được nung nóng đến nhiệt độ cao

- Có thể chia thành 2 loại:

a Quang phổ liên tục

- Là quang phổ mà trên đó không có vạch quang phổ, và chỉ gồm một dải có màu thay đổi một cách liên tục

- Do mọi chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng

b Quang phổ vạch

BÀI GIẢNG: CÁC LOẠI QUANG PHỔ CHUYÊN ĐỀ: SÓNG ÁNH SÁNG

MÔN: VẬT LÍ LỚP 12

THẦY GIÁO: PHẠM QUỐC TOẢN – GV TUYENSINH247.COM

F

L1

L2

K

P

2 Truy cập trang http://Tuyensinh247.com/ để học Toán – Lý – Hóa – Sinh – Văn – Anh –

Sử - Địa – GDCD tốt nhất!

- Là quang phổ chỉ chứa những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối

- Do các chất khí ở áp suất thấp khi bị kích thích phát ra

- Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau (số lượng các vạch, vị trí và độ sáng

các vạch), đặc trưng cho nguyên tố đó

III Quang phổ hấp thụ

- Quang phổ liên tục, thiếu các bức xạ do bị dung dịch hấp thụ, được gọi là quang phổ hấp thụ của dung dịch

- Các chất rắn, lỏng và khí đều cho quang phổ hấp thụ

- Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ Quang phổ của chất lỏng và chất rắn chứa các “đám” gồm cách vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục

IV Vận dụng

Câu 4 Quang phổ vạch phát xạ do chất nào dưới đây bị nung nóng phát ra ?

A Chất rắn B Chất lỏng

C Chất khí ở áp suất thấp D Chất khí ở áp suất cao

Trả l i Đáp án C

Quang phổ vạch phát xạ do chất khí ở áp suất thấp bị nung nóng phát ra

Câu 5 Chỉ ra câu sai Quang phổ liên tục được phát ra bởi chất nào dưới đây khi bị nung nóng?

A Chất rắn B Chất lỏng C Chất khí ở áp suất thấp D Chất khí ở áp suất cao

Trả l i Đáp án C

Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn, phát ra khi bị nung nóng

Câu 6 Trong quang phổ vạch phát xạ của hidro, ta thấy vạch lam nằm bên phải vạch chàm Vậy các

vạch đỏ và vạch tím nằm như thế nào?

Vạch đỏ nằm bên phải vạch lam và vạch tím nằm bên trái vạch chàm