Chuyên đ Luyn thi Tt nghip THPT và Luyn thi i hc, Cao đng 2009
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Trang 1
CHUYÊN LUYN THI TT NGHIP THPT
VÀ LUYN THI I HC, CAO NG 2009
Môn
: VT LÍ
Chuyên đ
: SÓNG ÁNH SÁNG
I. MC ÍCH CHUYÊN
• Phn luyn tp chuyên đ “sóng ánh sáng” đc trình bày mt cách cô đng
kin thc lý thuyt liên quan đn s tán sc, giao thoa và tính cht ca các loi
bc x, cng nh các công thc tính liên quan hay đc s dng trong chng
trình thi tt nghip và đi hc.
• Cung cp k nng gii bài tp qua mt s bài có li gii chi tit, các dng bài tp
phù hp vi chng trình thi tt nghip và đi hc.
II. KIN THC C BN
1. S tán sc ánh sáng.
1.1 Lý thuyt v hin tng tán sc ánh sáng.
a) Hin tng
¬ Khi chiu ánh sáng trng đi vào mt lng kính thì trên màn ta
quan sát thy mt dài sáng liên tc , Da cam, Vàng, Lc, Lam,
Chàm, Tím trong đó tia đ lch ít nht, tia tím b lch nhiu nht.
¬ Hin tng tán sc là hin tng phân tích mt chùm sáng phc
tp thành các chùm sáng đn sc khác nhau.
¬ Gii thích hin tng: Do ánh sáng trng là tp hp nhi
u ánh
sáng đn sc khác nhau, mt khác vì chit sut ca lng kính đi vi
mi ánh sáng đn sc là khác nhau do đó góc lch sau lng kính là
khác nhau cho nên các tia ló là khác nhau vi mi ánh sáng đn sc.
Vy ánh sáng thu đc trên màn là di sáng có màu sc khác nhau.
b) Ánh sáng đn sc và s tng hp ánh sáng trng
Khi xy ra góc lch cc tiu:
min
sin sin .
AD
A
n
22
+
=
Khi góc chit quang nh (A < 10
0
) thì: D ả A(n – 1).
2. Nhiu x và giao thoa ánh sáng
2.1 Hin tng nhiu x ánh sáng
a) Hin tng
¬ Khi ánh sáng Mt Tri chiu qua mt l tròn trên tng vào trong
mt phòng kín thì ta thy kích thc nh ca l tròn trên nn ti ln
hn kích thc ca l tròn trên tng và khi kích thc ca l tròn
trên tng càng nh thì kích thc nh càng hn so vi kích thc
ban đu. Bn cht ca hin tng trên chính là hin t
ng nhiu x
ánh sáng.
b) Khái nim:
¬ Hin tng truyn sai lch so vi s truyn thng khi ánh sáng
gp vt cn gi là nhiu x ánh sáng.
2.2 Hin tng giao thoa ánh sáng
a) iu kin giao thoa ánh sáng:
xy ra hin tng giao thoa ánh sáng t hai ngun phát sáng thì
.
Chuyên đ Luyn thi Tt nghip THPT và Luyn thi i hc, Cao đng 2009
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Trang 3
¬ Hiu quang trình (hiu đng đi): d = d
2
– d
1
=
ax
D
vi x = ON
¬ V trí hai vân sáng trùng nhau: x
1
= x
2
hay k
1
1
= k
2
2
Vi trng hp ánh sáng trng thì: 0,4(m) ≤ ≤ 0,76(m).
3. Quang ph
3.1 Máy quang ph
a) Khái nim:
¬ Máy quang ph là dng c dùng đ phân tích mt chùm ánh sáng
phúc tp thành nhng thành phn đn sc.
b) Cu to: Máy quang ph gm 3 b phn chính.
¬ ng chun trc: có tác dng to ra mt chùm sáng song song
chiu vào lng kính.
¬ H tán sc: gm mt lng kính, có tác dng tán sc chùm sáng
song song chiu vào lng kính.
¬ Bung nh: có tác d
ng cho ta bit màu sc ca ánh sáng cn
phân tích cng nh thành phn cu to ca ngun sáng.
3.2 Quang ph liên tc
a) Khái nim:
¬ Quang ph liên tc là mt di sáng có màu bin đi liên tc t đ
d) ng dng:
¬ Dùng đ xác đnh nhit đ ca các vt phát sáng mà không trc
tip đo đc nh nhit đ ca Mt Tri, các sao, h quang đin …
3.3 Quang ph phát x
a) Khái nim:
¬
Quang ph vch phát x là mt h thng nhng vch màu riêng r
nm trên mt nn ti.
b) Ngun phát:
¬ Quang ph vch phát x do đám khí hay hi áp sut thp b kích
thích phát sáng phát ra bng cách đt nóng hoc phóng mt tia la
đin qua đám khí hay hi đó.
c) c đim:
¬ Quang ph vch phát x ca các nguyên t khác nhau thì khác
nhau v s
lng các vch, v trí các vch, màu sc các vch và đ
sáng t đi ca các vch.
d) ng dng:
¬ Dùng đ xác đnh thành phn cu to nên ngun phát, áp sut,
nhit đ và mt s tính cht lí hóa khác.
3.4 Quang ph hp th
a) Khái nim:
¬ Gm nhng vch ti trên nn quang ph liên tc.
b) iu kin đ có quang ph v
ch hp th:
¬ Nhit đ ngun ánh sáng trng ln hn nhit đ hi nung nóng.
c) Quang ph Mt Tri gm 2 loi
¬ Quang ph liên tc do lõi Mt Tri phát ánh sáng trng.
¬ Quang ph vch hp th ca Mt Tri do khí quyn ca Mt Tri
gây nên.
¬ Dùng trong công nghip đ sy khô các sn phm nh v ô tô, v
t
lnh, các loi hoa qu …
¬ Trong y hc dùng đèn hng ngoi đ si m cho bnh nhân
4.2 Tia t ngoi
a) Khái nim:
¬ Tia t ngoi là nhng bc x không nhìn thy đc, có bc sóng
ngn hn bc sóng ca ánh sáng tím ( < 0,40
m).
¬ Tia t ngoi có bn cht là sóng đin t.
b) Ngun phát:
¬ Mt Tri, h quang đin và nhng vt nung nóng trên 3000
0
C là
các ngun phát ra tia t ngoi mnh.
c) c đim:
¬ Tia t ngoi b thy tinh, nc hp th mnh nhng có th truyn
đc thch anh.
¬ Tác dng mnh lên kính nh.
¬ Làm phát quang mt s cht, ng dng trong đèn hunh quang.
¬ Làm ion hóa không khí.
¬ Gây ra mt s phn ng quang hóa, quang hp.
¬ Tác dng sinh lí nh hy dit t
bào ra, t bào võng mc, dit
khun, nm mc …
d) ng dng:
¬ Trong công nghip thc phm tia t ngoi dùng đ tit trùng cho
thc phm trc khi đóng gói hoc đóng hp.
¬ Trong công nghip c khí dùng đ phát hin vt nt nh, vt xc
trên các sn phm tin.
th:
A. thay lng kính bng mt lng kính to hn.
B. đt lng kính đ lch cc tiu.
C. thay lng kính bng mt lng kính có chit sut ln hn.
D. thay lng kính bng mt lng kính có góc chit quang ln hn.
Tr li:
Gi I là góc ti vi I = const ; n
d
, n
t
ln lt là chit sut ca cht làm lng kính vi
ánh sáng đ và tím. J
1d
; J
1t
; J
2d
- D
đ
~ (n
t
- 1)A - (n
d
- 1)A = (n
t
- n
d
)A.
Do A = không đi do đó đ tng D thì cn tng (n
t
- n
d
) tc là tng chit sut ca
cht làm lng kính hay gim bc sóng ca ánh sáng chiu ti.
Phng án tr li: C.
Bài tp 2
(Trích t đ thi trên Hocmai.vn):
Cho mt chùm sáng song song t mt bóng đèn đin dây tóc ri t không khí vào
mt chu nc, thì chùm sáng:
A. không b tán sc, vì nc không ging nh thy tinh.
B. không b tán sc, vì nc không có hình lng kính.
C. cng b tán sc.
D. ch b tán sc, nu ri xiên góc vào mt nc.
Tr li:
I
J
A
ca vân sáng th ba cách vân trung tâm là:
A. 36 mm. B. 3,6 mm.
C. 0,3 mm. D. 3 mm.
Tr li:
V trí ca vân sáng th 3 cách vân trung tâm mt đon:
()
.,. .
,.
3
3
3 D 30610 2000
x36mm
a1
−
λ
== =
Phng án tr li: B.
Bài tp 5
(Trích t đ thi trên Hocmai.vn):
Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, a = 1,5 mm; D = 2 m, hai khe đc
chiu sáng đng thi hai bc x
1
= 0,5 m và
2
= 0,6 m. V trí 2 vân sáng ca hai
bc x nói trên trùng nhau gn vân trung tâm nht, cách vân trung tâm mt khong:
A. 6 mm. B. 5 mm.
C. 4 mm. D. W
d
= 1,6 mJ.
.
,.
6
3
2
22
3
D
0610 2
xk 5 410m4mm
a
1510
−
−
−
λ
== = =
Chuyên đ Luyn thi Tt nghip THPT và Luyn thi i hc, Cao đng 2009
Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Trang 8
Phng án tr li: C.
Bài tp 6
(Trích t đ thi trên Hocmai.vn):
Trong thí nghim giao thoa ánh sáng ca Iâng, khong cách gia hai khe a = 1mm,
khong cách t hai khe đn màn D = 1m. Khong cách t vân sáng th 4 đn vân
sáng th 10 cùng mt phía vi vân sáng trung tâm là 3mm. Bc sóng đn sc
trong thí nghim có giá tr:
A. 0,6 m. B. 0,43 m.
C. 0,5 m. D. 0,4 m.
Tr li:
Khong cách t vân sáng th 4 đn vân sáng th 10 cùng mt phía vi vân sáng
s
xa
D33
xk
akDk
λ
=⇒λ==
Vi ánh sáng trng
,
,,, ,
,,
33
04 075 04 075
k
44 k 825
≤λ≤ ⇒ ≤ ≤
⇒≤≤
Vi k nguyên nên giá tr ca k = 5, 6, 7, 8 => Có bn bc x cho vân sáng ti đó.
Phng án tr li: B.
Bài tp 8
(Trích t đ thi trên Hocmai.vn):
Quang ph ca Mt Tri mà ta thu đc trên Trái t là quang ph:
A. liên tc.
B. vch phát x.
C. vch hp th ca lp khí quyn ca Mt Tri.
D. vch hp th ca lp khí quyn ca Trái t.
Tr li:
Mt Tri phát ra ánh sáng, lp ánh sáng đc truyn qua lp khí quyn Mt Tri ri
C. Là bc x đin t có bc sóng nh hn 10
-8
(m).
D. Là bc x đin t phát ra t đi âm cc trong ng Rnghen phát ra.
Tr li:
Bc x Rnghen là bc x đin t phát ra t đi âm cc trong ng Rnghen phát ra.
Tia X không mang đin nên không b lch đi trong đin trng và t trng. Tia X
có bc sóng nm trong khong t 10
-12
m đn 10
-8
m.
Phng án tr li: D.
IV. BÀI TP V NHÀ
Bài tp 1: Trong mt thí nghim ngi ta chiu mt chùm ánh sáng đn sc song
song hp vào cnh ca mt lng kính có góc chit quang A = 8
o
theo phng vuông
góc vi mt phng phân giác ca góc chit quang. t mt màn nh E song song và
cách mt phng phân giác ca góc chit quang 1 m. Trên màn E ta thu đc hai vt
sáng. S dng ánh sáng vàng, chit sut ca lng kính là 1,65 thì góc lch ca tia
sáng là:
A. 4,0
o
. B. 5,2
o
.
C. 6,3
o
. D. 7,8
D. các phng án đa ra đu đúng.
Bài tp 6: Trong thí nghim giao thoa Iâng, chiu đng thi hai ánh sáng đn sc
1
= 0,5m và
2
>
1
. Khong cách gia hai khe là 1mm. Khong cách t hai khe đn
màn là 3m. Ti v trí cách vân trung tâm 4,5mm ngi ta thy có hai vân sáng trùng
nhau. Bc sóng ánh sáng đn sc
2
có giá tr:
A. 0,5 m. B. 0,75 m.
C. 1,125 m. D. 0,6 m.
Bài tp 7: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng đn sc ca Iâng. Trong đon MN =
3mm. Trên vùng giao thoa đm đc 11 vân sáng (Ti M và N là 2 vân sáng). Ti
đim P cách vân trung tâm 1,5 mm là:
A. vân ti th 4. B. vân ti th 5.
C. vân sáng bc 4. D. vân sáng bc 5.
Bài tp 8: Trong thí nghim v giao thoa ánh sáng, nu ta làm cho hai ngun kt
hp lch pha thì vân sáng trung tâm s:
A. không thay đi.
B. s không còn vì không có giao thoa.
C. xê dch v phía ngun sm pha.
D.
xê dch v phía ngun tr pha.
Bài tp 9: Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, các khe S
1
, S
A. 2,8 mm. B. 5,6 mm.
C. 4,8 mm. D. 6,4 mm.
Bài tp 13: thu đc quang ph vch hp th thì:
A. nhit đ ca đám khí hay hi hp th phi ln hn nhit đ ca ngun sáng trng.
B. nhit đ ca đám khí hay hi hp th phi nh hn nhit đ c
a ngun sáng trng.
C. nhit đ ca đám khí hay hi hp th phi bng nhit đ ca ngun sáng trng.
D. áp sut ca đám khí hp th phi rt ln.
Bài tp 14: Khng đnh nào sau đây là đúng?
A. V trí vch ti trong quang ph hp th ca mt nguyên t trùng vi v trí vch
sáng màu trong quang ph vch phát x ca nguyên t
đó.
B. Trong quang ph vch hp th các vân ti cách đu nhau.
C. Trong quang ph vch phát x các vân sáng và các vân ti cách đu nhau.
D. Quang ph vch ca các nguyên t hóa hc đu ging nhau cùng mt nhit đ.
Bài tp 15: Trong các ngun sáng sau đây, ngun nào cho quang ph vch phát x?
A. Thi thép cácbon nóng sáng trong lò nung.
B. Mt tri.
C. Dây tóc ca bóng đèn làm vonfram nóng sáng.
D. Bóng đèn nêon trong bút th đin.
Bài tp 16: Cho ánh sáng ca mt đèn đi
n dây tóc qua mt ng dài cha hidro ri
ri vào khe ca mt máy quang ph thì trong máy quang ph:
A. ta thy bn vch hp th ca hidro.
B. ta không trông thy vch hp th nào ca hidro ngay c khi nung nóng ng.
C. ta trông thy mt vch hp th H
khi tng dn nhit đ ca ng đn mt giá tr
thích hp.
D. ta trông thy c bn vch hp th xut hin cùng mt lúc khi nhit đ ng đc
A. Tính cht ni bt nht ca tia Rnghen là kh nng đâm xuyên.
B. Da vào kh nng đâm xuyên mnh, ngi ta ng dng tính cht này đ ch to
các máy đo li
u lng tia Rnghen.
C. Tia Rnghen tác dng lên kính nh.
D. Nh kh nng đâm xuyên mnh, mà tia Rnghen đc đc dùng trong y hc đ
chiu đin, chp đin.
ÁP ÁN
CÂU HI TR LI CÂU HI TR LI CÂU HI TR LI
Câu 1 B Câu 10 D Câu 19 B
Câu 2 C Câu 11 B Câu 20 B
Câu 3 D Câu 12 B
Câu 4 C Câu 13 B
Câu 5 B Câu 14 A
Câu 6 B Câu 15 D
Câu 7 D Câu 16 C
Câu 8 D Câu 17 B
Câu 9 B Câu 18 C
Giáo viên: Phm Vn Quang
Ngun:
Hocmai.vn