Bài giảng SONG ÁNH SÁNG HAY

Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng khít vớinhau: ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng với

Trang 1

Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác định.

Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổicòn tần số của ánh sáng thì không thay đổi

Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím

Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm,tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng

Chiết suất của các chất lỏng trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím

* Hiện tượng giao thoa ánh sáng

Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theothời gian

Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa với nhau: Những chổ 2 sóng gặp nhau mà cùng pha vớinhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúngtriệt tiêu nhau tạo thành các vân tối

Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng khít vớinhau: ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng với nhau cho một vân sáng trắng gọi làvân trắng chính giữa Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhaukhông trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu như ở cầu vồng

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẵng định ánh sáng có tính chất sóng

* Vị trí vân, khoảng vân

+ Vị trí vân sáng: xs = k

a D

Bảng màu và bước sóng của ánh sáng trong chân không:

Trang 2

QUANG PHỔ

* Máy quang phổ lăng kính

+ Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau + Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn phát ra

+ Máy quang phổ có ba bộ phận chính:

- Ống chuẫn trực là bộ phận tạo ra chùm sáng song song

- Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song

- Buồng buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ

+ Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng

* Quang phổ liên tục

+ Quang phổ liên tục là một dải màu liên tục từ đỏ đến tím

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

+ Quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng một nhiệt độ thì hoàn toàn giống nhau và chỉ phụ thuộc vào nhiệt

độ của chúng

* Quang phổ vạch phát xạ

+ Quang phổ vạch phát xạ là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối

+ Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng điện hay bằng nhiệt.+ Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí và độ sáng tỉ đối giữa cácvạch Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố đó Ví dụ, trong quang phổ vạch phát xạcủa hiđrô, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím

+ Phân tích quang phổ vạch, ta có thể xác định sự có mặt của các nguyên tố và cả hàm lượng của chúng trong mẫu vật

* Quang phổ hấp thụ

+ Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền của một quang phổ liên tục

+ Quang phổ hấp thụ của chất lỏng và chất rắn chứa các đám vạch, mỗi đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau mộtcách liên tục

+ Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ và là đặc trưng cho chất khí đó

TIA HỒNG NGOẠI TIA TỬ NGOẠI

* Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại

Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt không nhìn thấy,nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được Các bức xạ đó gọi là tia hồng ngoại

và tia tử ngoại

Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng

Tia hồng ngoại và tia tử ngoại cũng tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và cũng gây được hiệntượng nhiễu xạ, giao thoa như ánh sáng thông thường

- Tính chất nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt: vật hấp thụ tia hồng ngoại sẽ nóng lên

- Tia hồng ngoại có khả năng gây ra một số phản ứng hóa học, có thể tác dụng lên một số loại phim ảnh, như loại phimhồng ngoại dùng để chụp ảnh ban đêm

- Tia hồng ngoại có thể điều biến được như sóng điện từ cao tần

- Tia hồng ngoại có thể gây ra hiệu ứng quang điện trong ở một số chất bán dẫn

+ Ứng dụng:

- Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm

- Sử dụng tia hồng ngoại để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh

- Tia hồng ngoại được dùng trong các bộ điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động của tivi, thiết bị nghe, nhìn, …

- Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng trong lĩnh vực quân sự: Tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồngngoại do mục tiêu phát ra; camera hồng ngoại dùng để chụp ảnh, quay phim ban đêm; ống nhòm hồng ngoại để quansát ban đêm

* Tia tử ngoại

+ Các bức xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn hơn 0,38µm đến cở vài nanômét được gọi là tia tử ngoại

+ Nguồn phát: Những vật được nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 20000C) đều phát tia tử ngoại Nguồn phát tia tử ngoạiphổ biến hơn cả là đèn hơi thủy ngân và hồ quang điện

+ Tính chất:

- Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác

- Kích thích sự phát quang của nhiều chất, có thể gây một số phản ứng quang hóa và phản ứng hóa học

- Có một số tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc, …

- Có thể gây ra hiện tượng quang điện

Trang 3

- Bị nước, thủy tinh… hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh.

+ Sự hấp thụ tia tử ngoại:

Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại Thạch anh, nước và không khí đều trong suốt với các tia có bước sóng trên

200 nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn hơn

Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300 nm và là “tấm áo giáp” bảo vệ cho người và sinh vật trênmặt đất khỏi tác dụng hủy diệt của các tia tử ngoại của Mặt Trời

+ Ứng dụng: Thường dùng để khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, dùng chữa bệnh (như bệnh còi xương), đểtìm vết nứt trên bề mặt kim loại, …

TIA X THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ

* Tia X

Tia X là những sóng điện từ có bước sóng từ 10-11 m đến 10-8 m

* Cách tạo ra tia X

Cho một chùm tia catôt – tức là một chùm electron có năng lượng lớn – đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X

Có thể dùng ống Rơn-ghen hoặc ống Cu-lít-dơ để tạo ra tia X

* Tính chất

+ Tính chất đáng chú ý của tia X là khả năng đâm xuyên Tia X xuyên qua được giấy, vải, gổ, thậm chí cả kim loại nữa.Tia X dễ dàng đi xuyên qua tấm nhôm dày vài cm, nhưng lại bị lớp chì vài mm chặn lại Do đó người ta thường dùngchì để làm các màn chắn tia X Tia X có bước sóng càng ngắn thì khả năng đâm xuyên càng lớn; ta nói nó càng cứng.+ Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí

+ Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất

+ Tia X có thể gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại

+ Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn, …

* Công dụng

Tia X được sử dụng nhiều nhất để chiếu điện, chụp điện, để chẩn đoán hoặc tìm chổ xương gãy, mảnh kim loại trongngười…, để chữa bệnh (chữa ung thư) Nó còn được dùng trong công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìmcác vết nứt, các bọt khí bên trong các vật bằng kim loại; để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay, nghiên cứu cấutrúc vật rắn

* Thang sóng điện từ

+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma là sóng điện từ Các loạisóng điện từ đó được tạo ra bởi những cách rất khác nhau, nhưng về bản chất thì thì chúng cũng chỉ là một và giữachúng không có một ranh giới nào rỏ rệt

Tuy vậy, vì có tần số và bước sóng khác nhau, nên các sóng điện từ có những tính chất rất khác nhau (có thể nhìnthấy hoặc không nhìn thấy, có khả năng đâm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau) Các tia có bước sóng càng ngắn(tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ionhóa không khí Trong khi đó, với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa

+ Người ta sắp xếp và phân loại sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần, hay theo thứ tự tần số tăng dần, gọi làthang sóng điện từ

.

Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân.

Tại M có vân sáng khi:

i

OM i

Trang 4

Bước sóng ánh sáng trong chân không: λ = c f .

Bước sóng ánh sáng trong môi trường: λ’ = v f =nf c =λn.

Trong ống Culitgiơ:

2

1

mv2 max = eU0AK = hfmax =

2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng trong thí nghiệm Iâng).

* Đ/n: Là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp trong không gian trong đó xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối xen kẽ nhau.

Các vạch sáng (vân sáng) và các vạch tối (vân tối) gọi là vân giao thoa.

* Hiệu đường đi: 2 1

Trong đó: a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe sáng

D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến màn quan sát

Gọi L là khoảng cách từ vân sáng bậc (m) đến vân sáng bậc (n) :

L = (m + n )i (nếu hai vân sáng nằm hai bên so với vân trung tâm)

Trang 5

L = (m - n )i (nếu hai vân sáng nằm một bên so với vân trung tâm)

Gọi L là khoảng cách từ vân sáng bậc (mvs) đến vân tối (nvt) :

L = (nvt + mvs – 0,5 )i (nếu hai vân nằm hai bên so với vân trung tâm)

L = nvt + mvs – 0,5 i (nếu hai vân nằm một bên so với vân trung tâm)

II CÁC DẠNG TOÁN THƯỜNG GẶP

Dạng 1: Xác định tại một điểm trong vùng giao thoa la vân sáng hay vân tối

Gọi XM la tọa độ điểm M

XM

k

i = ® Điểm M là vân sáng bậc k

1 2

M

X

k i

æ ö ÷ ç

= + ç ÷ ÷ ®

çè ø Điểm M là vân tối thứ ( k + 1)

Dạng 2: Xác định số vân sáng và số vân tối trong vùng giao thoa

- Gọi L độ rộng vùng giao thoa.

- Số vân tối : Nt = 2(k + 1) nếu p ³ 0,5

- Số vân tối : Nt = 2k nếu p < 0,5

* Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có toạ độ xM, xN (giả sử x1 < x2)

+ Vân sáng: x1 < ki < x2

+ Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2

Số giá trị k ∈ Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm

Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu.

M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu

Dạng 3: Giao thoa trong môi trường có chiết suất n:

* Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước sóng và khoảng vân:

i i

l

Dạng 4: Hệ vân dịch chuyển khi nguồn sáng dịch chuyển

* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2 thì hệ vân di chuyển ngược chiều và khoảng vân

D/ : là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe

x0 : là độ dịch chuyển của nguồn sáng

Dạng 4: Hệ vân dịch chuyển khi có bản bản mỏng song song đặt trên đường đi tia sáng

Trang 6

* Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) được đặt một bản mỏng dày e, chiết suất n thì hệ vân

sẽ dịch chuyển về phía S1 (hoặc S2) một đoạn:

0

( n 1) eD x

a

-=

Dạng 5: Sự trùng nhau của các bức xạ

* Sự trùng nhau của các bức xạ λ1, λ2 (khoảng vân tương ứng là i1, i2 )

+ Trùng nhau của vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 = ⇒ k1λ1 = k2λ2 =

+ Trùng nhau của vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 = ⇒ (k1 + 0,5)λ1 = (k2 + 0,5)λ2 =

Tìm ẩn của bài toán theo yêu cầu

Lưu ý: Vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí trùng nhau của tất cả các vân

sáng của các bức xạ.

Dạng 6: Giao thoa với ánh sáng trắng

* Trong hiện tượng giao thoa ánh sáng trắng (0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm)

TÁN SẮC ÁNH SÁNG

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT.

1 Đường đi của tia sáng qua lăng kính:

- Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tia

sáng tới.

2 Công thức của lăng kính:

- Tại I: sini = n.sinr.

- Tại J: sini’ = n.sinr’.

- Góc chiết quang của lăng kính: A = r + r’.

- Góc lệch của tia sáng qua lăng kính: D = i + i’ – A.

* Trường hợp nếu các góc là nhỏ ta có các công thức gần đúng:

Dm = 2.im – A hay im = (Dm + A)/2.

sin(Dm + A)/2 = n.sinA/2.

4 Điều kiện để có tia ló ra cạnh bên:

- Đối với góc chiết quang A: A ≤ 2.igh.

- Đối với góc tới i: i ≥ i0 với sini0 = n.sin(A – igh)

C BÀI TẬP TỰ LUẬN

1 Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là λ = 0,60 µm

a) Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó Biết tốc độ ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s

b) Cho chùm sáng nói trên truyền qua thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đơnsắc ấy trong thủy tinh Chu kì và tần số của chùm sáng có thay đổi hay không khi truyền từ môi trường này sang môitrường khác?

A

I

n J

Trang 7

2 Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 600, có chiết suất đối với tia đỏ là 1,514 và đối với tia tím là 1,532.Tính góc lệch cực tiểu của hai tia này.

3 Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt trong không khí Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ

và tím lần lượt là 1,643 và 1,685 Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên củalăng kính theo phương vuông góc với mặt này Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăngkính

4 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young cách nhau 0,5 mm, ánh sáng có bước sóng 0,5 µm, màn ảnhcách hai khe 2 m Bề rộng vùng giao thoa trên màn là 17 mm Tính số vân sáng, vân tối quan sát được trên màn

5 Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng

λ Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Người ta đo được khoảng cách giữa

6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6 mm Tính:

a) Bước sóng của ánh sáng và khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 8 ở cùng phía với nhau so với vânsáng chính giữa

b) Tại 2 điểm M và N trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt

là 3 mm và 13,2 mm là vân sáng hay vân tối? Nếu là vân sáng thì đó là vân sáng bậc mấy? Trong khoảng cách từ Mđến N có bao nhiêu vân sáng?

c) Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng (0,76µm ≥λ≥ 0,38µm) Xác định bề rộng của quang phổ bậc 1 vàbậc 2

λ = 0,5 µm Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm Người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là

λ = 0,4 µm Khoảng cách giữa hai khe là 0,4mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Xác định:

a) Khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp và khoảng cách từ vân sáng 4 đến vân sáng 8 ở khác phía nhau so với vânsáng chính giữa

b) Tại 2 điểm B và C trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là

5 mm và 24 mm là vân sáng hay vân tối? Nếu là vân sáng thì đó là vân sáng bậc mấy? Hãy cho biết trong khoảng từ Bđến C có bao nhiêu vân sáng?

c) Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng trắng (0,76µm ≥λ≥ 0,40µm) Xác định bước sóng của những bức xạ chovân tối và những bức xạ cho vân sáng tại điểm M cách vân sáng trung tâm 8 mm

8 Trong một thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ 2 khe đến

màn là D = 1 m

a) Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 để làm thí nghiệm thì đo được khoảng cách gữa 5 vân sáng liên tiếpnhau là 0,8 mm

Tính bước sóng và tần số của bức xạ dùng trong thí nghiệm

Xác định khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 6 ở khác phía với nhau so với vân sáng chính giữa.b) Thay bức xạ có bước sóng λ1 bằng bức xạ có bước sóng λ2 > λ1 thì tại vị trí của vân sáng bậc 3 của bức xạ bướcsóng λ1 ta quan sát được một vân sáng của bức xạ có bước sóng λ2 Xác định λ2 và bậc của vân sáng đó.

9 Thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là 2 bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1 và λ2 Cho λ1 = 0,5 µm.Biết vân sáng bậc 12 của bức xạ λ1 trùng vân sáng bậc 10 của bức xạ λ2.

a) Xác định bước sóng λ2.

b) Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 5 của bức xạ λ1 đến vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2 (nằm cùng phía với nhau

so với vân sáng chính giữa) Biết 2 khe Iâng cách nhau 1 mm và khoảng cách từ 2 khe đến màn là 1 m

10 Hai khe Iâng cách nhau 0,8 mm và cách màn 1,2 m.

a) Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,75 µm vào hai khe Tìm khoảng vân và cho biết tại điểm M cách vântrung tâm 4,5 mm có vân sáng hay vân tối

b) Chiếu đồng thời 2 bức xạ đơn sắc λ1 = 0,75 µm và λ2 = 0,45 µm vào hai khe Lập công thức xác định vị trí trùngnhau của các vân tối của 2 bức xạ λ1 và λ2 trên màn.

11 Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Iâng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6 µm

và bước sóng λ2 chưa biết Khoảng cách giữa hai khe là a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = 1 m.a) Tính khoảng vân giao thoa trên màn đối với λ1.

b) Trong một khoảng rộng L = 2,4 cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 3 vạch là kết quả trùng nhaucủa hai hệ vân Tính bước sóng λ2, biết hai trong 3 vạch trùng nhau nằm ngoài cùng của khoảng L.

Trang 8

12 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 2 m Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ1 = 450 nm và λ2 = 600 nm.Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm

và 22 mm Tìm số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ trên đoạn MN

13 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến

màn là 2 m

a) Chiếu ánh sáng đơn sắc có λ1 = 0,48 µm vào hai khe Tìm khoảng vân và vị trí vân sáng bậc 4

b) Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ1 và λ2 = 0,64 µm Tìm khoảng cách gần nhau nhất giữa hai vân sáng trùngnhau của chúng

14 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến

màn quan sát là 1,5 m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 µm Xét trên khoảng MN trên màn, với MO = 5 mm,

ON = 10 mm, (O là vị trí vân sáng trung tâm) Hỏi trên MN có bao nhiêu vân sáng, bao nhiêu vân tối?

16 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 miềngiao thoa là 1,25 cm Tìm tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa

màn là 2 m Dùng nguồn sáng phát ra ba bức xạ đơn sắc λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,45 µm và λ3 = 0,6 µm Xác định vị trí cácvân sáng trùng nhau và khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa

18 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe là 2 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn

quan sát là 1,5 m Chiếu vào hai khe nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc màu đỏ có bước sóng λ1 = 0,72

µm và màu lục có bước sóng λ2 Trên màn quan sát người ta thấy giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vânchính giữa cách nhau 3,24 mm có 7 vân màu lục Hỏi:

a) Giữa hai vân sáng nói trên có bao nhiêu vân màu đỏ?

b) Bước sóng của bức xạ màu lục là bao nhiêu?

19 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) Trênmàn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục Tính bước sóng

λl của ánh sáng màu lục

20 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần là λ1 = 700 nm, λ2 =

600 nm v λ3 = 500 nm Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn có hiệu khoảng cách đến hai khe là 2,1 µm có vânsáng của bức xạ nào? Tại điểm N có hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 0,9 µm có vân tối của bức xạ nào? Xác định vịtrí một điểm có hiệu đường đi (≠ 0) để cả ba bức xạ trên đều cho vân sáng

21 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 µm Vùng giao thoa trên mànrộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa) Xác định khoảng vân và số vân sáng trong vùng giao thoa

22 Một ống Cu-lit-giơ có công suất trung bình 400 W, điện áp hiệu dụng giữa anôt và catôt là 10 kV Tính:

a) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua ống

b) Tốc độ cực đại của các electron khi tới anôt

23 Chùm tia X phát ra từ một ống tia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn nhất là 6,4.1018 Hz Bỏ qua động năng cácêlectron khi bứt ra khỏi catôt Tính hiệu điện thế giữa anôt và catôt của ống tia X

24 Hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai điê ̣n cực của ống Cu-lít-giơ (ống tia X) là UAK = 2.10 4 V, bỏ qua đô ̣ng năng ban đầu củaêlectron khi bứt ra khỏi catốt Tính tần số lớn nhất của tia X mà ống có thể phát ra

25 Khi tăng điện áp giữa hai cực của ống Cu-lit-giơ thêm 4 kV thì tốc độ các electron tới anôt tăng thêm 8000 km/s.

Tính tốc độ ban đầu của electron và điện áp ban đầu giữa hai cực của ống Cu-lit-giơ

26 Trong ống Cu-lit-giơ, tốc độ của electron khi tới anôt là 50000km/s Để giảm tốc độ này xuống còn 10000 km/s thì

phải giảm điện áp giữa hai đầu ống bao nhiêu?

D CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM

Trang 9

khoảng 2m Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54 Bề rộng quang phổ thu được trên màn là :

2 Trường hợp nào liên quan đến hiện tượng tán sắc ánh sáng sau đây :

A Màu sắc trên mặt đĩa CD khi có ánh sáng chiếu vào

B Màu sắc của ánh sáng trắng sau khi chiếu qua lăng kính

C Màu sắc trên bóng bóng xà phòng dưới ánh sáng mặt trời

D Màu sắc của váng dầu trên mặt nước

3 Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên AB đi từ đáy lên Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là và đối với ánh sáng tím là Giả sử lúc đầu lăng kính ở

vị trí mà góc lệch D của tia tím là cực tiểu, thì phải quay lăng kính một góc bằng bao nhiêu để tới phiên góc lệch của tia

đỏ cực tiểu ?

4 Phát biếu nào dưới đây là sai :

A Ánh sáng trắng là tập hợp gồm bảy ánh sáng đơn sắc khác nhau : đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím

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

C Chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau

D Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm sáng trắng khi qua lăng bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau

5 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc :

A Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, bước sóng không phụ thuộc vào chiết suất của môi trường ánh sáng truyền qua

B Các sóng ánh sáng đơn sắc có phương dao động trùng với phương với phương truyền ánh sáng

C Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ thì lớn nhất và đối với ánh sáng tím thì nhỏ nhất

D Chiết suất của môi trường trong suốt không phụ thuộc vào tần số của sóng ánh sáng đơn sắc

6 Trong các yếu tố sau đây :

I Tần số

II Biên độ

III Bước sóng

IV Cường độ sáng

Những yếu tố nào không liên quan đến màu sắc ánh sáng :

A II, IV B III, IV C I, II D II, III

7 Một bức xạ đơn sắc có tần số f = 4.1014 Bước sóng của nó trong thủy tinh là bao nhiêu ? Biết chiết suất của thủy tinhđối với bức xạ trên là 1,5

A 0,64μm B 0,5μm C 0,75μm D 0,55μm

8 Chọn câu sai trong các câu sau :

A Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất so với các ánh sáng đơn sắc khác

B Chiết suất của môi trường trong suốt có giá trị như nhau đối với tất cả các ánh sáng đơn sắc khác nhau

C Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phụ thuộc của chiết suất của môi trường trong suốt vào màu sắc ánh sáng

D Chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng tím là lớn nhất so với các ánh sáng đơn sắc khác

9 Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,7μm và trong chất lỏng trong suốt là 0,56μm Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là :

A Trong cùng một môi trường trong suốt, vận tốc sóng ánh sáng màu đỏ lớn hơn ánh sáng màu tím

B Bước sóng của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào vận tốc truyền của sóng đơn sắc

C Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng luôn bị tán sắc khi đi qua lăng kính

D Vận tốc của sóng ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền sóng

14 Môt lăng kính có góc chiết quang A = 6° Chiếu một tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính với góc tới nhỏ Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54 Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và màu tím là :

15 - Một thấu kính hội tụ mỏng gồm hai mặt cầu lồi giống nhau bán kính R = 30cm Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54 Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím của thấu kính là :

Trang 10

GIAO THOA ÁNH SÁNG

1 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe a = 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn

D = 2 m Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ (λd = 0,76 µm) đến vân sáng bậc 1 màu tím (λt = 0,40 µm) cùng một phía của vân sáng trung tâm là

A 1,8 mm B 2,4 mm C 1,5 mm D 2,7 mm.

2 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẵng chứa hai khe

đến màn quan sát là D, khoảng vân là i Bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là

3 Cho ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì

A tần số thay đổi, vận tốc không đổi.

B tần số thay đổi, vận tốc thay đổi.

C tần số không đổi, vận tốc thay đổi.

D tần số không đổi, vận tốc không đổi.

4 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn

là 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64 µm Vân sáng thứ 3 cách vân sáng trung tâm một khoảng

A 1,20 mm B 1,66 mm C 1,92 mm D 6,48 mm.

là 2 m Vân sáng thứ 3 cách vân sáng trung tâm 1,8 mm Bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là

A 0,4 µm B 0,55 µm C 0,5 µm D 0,6 µm

là 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 ở cùng phía vớinhau so với vân sáng chính giữa là

A 4,5 mm B 5,5 mm C 4,0 mm D 5,0 mm.

7 Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là

C vận tốc truyền D chiết suất lăng kính với ánh sáng đó.

8 Hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng

10 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẵng chứa hai khe

đến màn quan sát là D, bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là λ Khoảng vân được tính bằng công thức

11 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng trắng thay ánh sáng đơn sắc thì

A vân chính giữa là vân sáng có màu tím.

B vân chính giữa là vân sáng có màu trắng.

C vân chính giữa là vân sáng có màu đỏ.

D vân chính giữa là vân tối.

12 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn

là 1,5 m, khoảng cách giữa 5 vân tối liên tiếp trên màn là 1 cm Ánh sáng dùng trong thí nghiệm có bước sóng là

A 0,5 µm B 0.5 nm C 0,5 mm D 0,5 pm.

13 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là

1 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4 µm vị trí của vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm một khoảng

A 1,6 mm B 0,16 mm C 0.016 mm D 16 mm.

14 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc với khoảng vân là i Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối kề

nhau là

là 2 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là

16 Chọn câu sai

A Ánh sáng trắng là tập hợp gồm 7 ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

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

C Vận tốc của sóng ánh sáng trong các môi trường trong suốt khác nhau có giá trị khác nhau.

D Dãy cầu vồng là quang phổ của ánh sáng trắng.

Trang 11

17 Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

18 Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân sáng bậc 9 ở cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm là

1 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 5 ở cùng phía với nhau

so với vân sáng trung tâm là

A 0,50 mm B 0,75 mm C 1,25 mm D 1,50 mm.

là 3 m, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng phía với nhau so với vân sángtrung tâm là 3mm Tìm bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm

A 0,2 µm B 0,4 µm C 0,5 µm D 0,6 µm

2 m Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6 µm và λ2 = 0,5 µm thì trên màn có những vị trí tại

đó có vân sáng của hai bức xạ trùng nhau gọi là vân trùng Tìm khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân trùng

A 0,6 mm B 6 mm C 0,8 mm D 8 mm.

22 Giao thoa với hai khe Iâng có a = 0,5 mm; D = 2 m Nguồn sáng dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40 µmđến 0,75 µm Tính bề rộng của quang phổ bậc 2

A 1,4 mm B 2,8 mm C 4,2 mm D 5,6 mm.

là 3 m, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng phía với nhau so với vân sángtrung tâm là 3 mm Tìm số vân sáng quan sát được trên vùng giao thoa có bề rộng 11 mm

24 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng hai khe cách nhau 1 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là 2 m.

Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,603 µm và λ2 thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ2 trùngvới vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1 Tính λ2.

A 0,402 µm B 0,502 µm C 0,603 µm D 0,704 µm

25 Giao thoa với hai khe Iâng có a = 0,5 mm; D = 2 m Nguồn sáng dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 µmđến 0,75 µm Xác định số bức xạ cho vân tối tại điểm M cách vân trung tâm 0,72 cm

là 1,5 m Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,5 µm và λ2 = 0,6 µm Xác định khoảng cách giữahai vân sáng bậc 4 ở cùng phía với nhau so với vân sáng chính giữa của hai bức xạ này

30 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng, khoảng cách giữa hai khe là 4 mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai

khe đến màn là 2 m Khi dùng ánh sáng trắng có bước sóng 0,40 µm đến 0,75 µm để chiếu sáng hai khe Tìm số cácbức xạ cùng cho vân sáng tại điểm N cách vân trung tâm 1,2 mm

31 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến

màn là D = 1 m Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,40 µm để làm thí nghiệm Tìm khoảng cách giữa 5 vânsáng liên tiếp trên màn

A 1,6 mm B 1,2 mm C 0,8 mm D 0,6 mm.

32 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng Khi chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,40 µm và

λ2 thì thấy tại vị trí của vân sáng bậc 3 của bức xạ bước sóng λ1 có một vân sáng của bức xạ λ2 Xác định λ2

A 0,48 µ m B 0,52 µm C 0,60 µm D 0,72 µm

33 Trong thí nghiệm Iâng 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 =

3

4 thì khoảng vân đo được trong nước là

A 2 mm B 2,5 mm C 1,25 mm D 1,5 mm.

Tiêu đề	Tính chất sáng của ánh sáng
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	22
Dung lượng	541 KB