Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Chương V. TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
Bài 24. TÁN SẮC ÁNH SÁNG.
I.Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu-Tơn (1672).
Dụng cụ và bố trí.
Kết quả:
-Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính,
đồng thời bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ.
-Quan sát kĩ dải màu, ta phân biệt được bảy màu lần lượt từ
trên xuống dưới (tức là từ đỉnh xuống đáy lăng kính) là: đỏ, da cam,
vàng, lục, làm, chàm, tím. Đó cũng đúng là bảy màu của cầu vồng.
-Ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển
dần sang màu kia một cách liên tục.
-Dải màu quan sát được này là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời hay quang phổ của Mặt Trời. Ánh
sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng.
-Hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng (gây ra bởi lăng kính P)
II.Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-Tơn.
Dụng cụ và bố trí:
Mặt Trời
Kết quả:
M
M’
-Chùm ánh sáng vàng, tách ra từ quang phổ Mặt Trời nhờ
P’
lăng kính P, sau khi đi qua lăng kính P’, chỉ bị lệch mà không bị
Vàng
Đỏ
V
đổi màu.
F’
v
+Chiết suất tỉ đối giữa hai môi trường: n21 2 1
n1 v2
𝒄
-Do tia đỏ lệch ít hơn so với tia tím nên: nđỏ < nda cam < . . . < ntím mà 𝑛 = 𝒗 vđỏ > vda cam > . . . > vtím
-Sự phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong môi trường:
c
+Bước sóng ánh sáng trong chân không: 0
f
Trang 1
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
v
0
f
n
Màu ánh sáng
Bước sóng (µm)
Lam
0,450 ÷ 0,510
Chàm
0,430 ÷ 0,460
Tím
0,380 ÷ 0,440
Cần nhớ để làm bài toán về màu sắc
a.Lăng kính.
K
sin i1 n sin r1
I
i1
sin i n sin r
r1
2
2
-Công thức lăng kính:
S
A r1 r2
D i1 i2 A
B
D
J
r2
i2
R
C
Chú ý:
i1 nr1 ; i2 nr2
+Khi góc tới i và góc chiết quang A đều nhỏ thì:
D n 1 A
T
sin i n sin r
2t
t
2t
+Đối với tia tím:
A r1t r2t
D i1 i2t A
+Góc hợp bởi tia ló đỏ và tia ló tím: Dt Dd i2t i2d
+Độ rộng quang phổ là khoảng cách giữa hai vệt sáng ngoài cùng trên màn. Nếu tia sáng trắng đi
qua một đỉnh của lăng kính hoặc vuông góc với một cạnh của lăng kính (hình vẽ) thì ta có:
DT IO tan Dt tan Dd
D
A
i1 i2 x x min
2
i1 ?
+Nếu một tia màu x có góc lệch cực tiểu thì:
sin i n sin A
1
x
2
b.Lưỡng chất phẳng.
d
d
t
t
rt
rt ?
Dd
Dt
DT IO tan r tan r
d
t
O
T
D
O
T
D
-Nếu ở dưới đáy bể đặt gương phẳng
thì chùm tán sắc phản xạ lên mặt nước có độ rộng D 'T ' 2DT rồi ló ra ngoài với góc ló đúng bằng góc
tới i nên độ rộng chùm ló ra là a D ' T 'sin 900 i
S
i
c.Bản mặt song song.
i
DT
cos
i
d.Thấu kính.
1 1
1 n
-Tiêu cự của thấu kính: D TK 1 . Trong đó:
f nMT
R1 R2
+R1, R2 là bán kính các mặt cong của thấu kính (R > 0 cho mặt cong lồi; R< 0 cho mặt cong lõm;
R nếu là mặt phẳng).
+ nTK và nMT là chiết suất của chất làm thấu kính và chiết suất của môi trường nơi đặt thấu kính.
+Nếu môi trường hai bên thấu kính là không khí thì ta có:
1 1
1
nd 1
Dd
fd
1 1
f
n 1
1
;d '
f d d'
d ' f
d f
-Chùm sáng tới song song với trục chính của thấu kính hội cho chùm sáng ló đi qua tiêu điểm chính của
thấu kính. Do đó khoảng cách giữa hai tiêu điểm ảnh của tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là: Fd Ft f d ft
II.Bài tập.
Bài 1. Chiếu vào mặt bên của lăng kính có góc chiết quang 680 một chùm tia sáng trắng hẹp dưới góc tới
là 590. Biết góc lệch của tia màu tím là cực tiểu. Chiết suất của chất làm lăng kinh đối với tia màu tím là
A.1,51
B.1,52
C.1,53
D.154
0
Bài 2. Một lăng kính có góc chiết quang 60 , chiếu một tia sáng đơn sắc màu cam tới mặt bên AB của lăng
kính dưới góc tới i thì cho tia ló ra khỏi mặt AC với góc lệch cực tiểu bằng 300. Nếu thay bằng ánh sáng
đơn sắc khác có chiết suất 1,3 thì góc lệch của tia ló so với tia tới là
A.34,650
B.21,240
C.23,240
D.43,450
Bài 3. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A 50 , có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt
bằng 1,643 và 1,685. Cho một chùm sáng trắng hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ.
Độ rộng góc của quang phổ ánh sáng Mặt Trời cho bởi lăng kính này là
A.2,50
B.0,0420
C.0,210
D.50
Bài 4. 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
Bài 7. Một tia sáng vàng được chiếu vào mặt bên của một lăng kính dưới góc tới nhỏ. Biết vận tốc của tia
vàng trong lăng kính là 1,98.108m/s. Sau khi qua lăng kính, tia ló lệch so với tia tới một góc bằng 50. Góc
chiết quang của lăng kính bằng
A.6,80
B.7,50
C.9,70
D.11,80
Bài 8. Một lăng kính có tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC, chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp vào
mặt bên AB hướng từ phía đáy lên. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 2 và đối với ánh
sáng tím là 1,696. Giả sử lúc đầu lăng kính ở vị trí mà góc lệch D của tia tím cực tiểu thì phải quay lăng
kính một góc bao nhiêu quanh trục đi qua cạnh của lăng kính để tia đỏ có góc lệch cực tiểu?
A.450
B.160
C.150
D.130
Bài 9. Chiếu một tia sáng trắng từ không khí vào khối thủy tinh hình lập phương với góc tới 800. Biết chiết
suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1,6444 và với ánh sáng tím là 1,6852. Góc lớn nhất giữa các tia
khúc xạ là
A.2,030
B.1,330
C.1,030
D.0,930
Bài 10. Một cái bể sâu 1,5m, chứa đầy nước. Người ta chắn và để một tia sáng hẹp từ Mặt Trời rọi vào mặt
nước dưới góc tới i 600 . Biết chiết suất của nước đối với ánh áng đỏ và tím lần lượt là 1,328 và 1,343.
Bề rộng của quang phổ do sự tán sắc tạo ra ở đáy bể là
A.18,25mm
B.15,73mm
C.24,7mm
D.21,5mm
Bài 11. Một bản thủy tinh phẳng, hai mặt song song, bề dày d 4cm đặt nằm ngang. Chiếu vào mặt trên
A.0,34µm
B.0,48µm
C.0,53µm
D.0,60µm
Trang 4
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Bài 16. Vận tốc truyền của ánh sáng trong chân không là c 3.108 m / s . Nước có chiết suất là n
4
. Vận
3
tốc truyền của ánh sáng trong nước là
A.2,5.108m/s
B.2,25.108m/s
C.1,33.108m/s
D.0,25.107m/s
Bài 17. Ánh sáng đỏ có bước sóng trong thủy tinh crao và trong chân không lần lượt là 0,4333µm và
0,6563µm. Vận tốc truyền ánh sáng đỏ trong thủy tinh crao là
A.1,98.108m/s
B.5,11.108m/s
C.3,12.108m/s
D.2,34.108m/s
Bài 18. Khi cho một tia sáng đơn sắc đi từ nước vào một môi trường trong suốt A, người ta đo được vận
tốc truyền của ánh sáng đã bị giảm đi một lượng v 108 m / s . Biết chiết suất tuyệt đối của nước với tia
sáng trên có giá trị 1,33. Môi trường trong suốt A có chiết suất tuyệt đối bằng
Giải thích: Hai khe F1 , F2 được chiếu sáng bởi cùng một khe F đã trở thành hai nguồn kết hợp. Hai sóng
kết hợp phát đi từ F1 , F2 gặp nhau trên màn M đã giao thoa với nhau.
2.Vị trí các vân sáng.
-Đặt a F1F2 ( F1I F2 I ) là khoảng cách giữa hai khe hẹp; A là một điểm trên màn M; d1 F1 A và
d2 F2 A ; O là giao điểm của đường trung trực của F1 F2 với màn M; x OA; D IO là khoảng cách từ hai
nguồn đó tới màn M; là bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm.
2ax
-Hiệu đường đi của hai sóng: d2 d1
d1 d2
2ax ax
D
-Vì a, x D nên d1 d2 2 D nên d2 d1
. Vậy x d2 d1
2D D
a
a.Vị trí các vân sáng.
-Để tại A có một vân sáng thì d2 d1 k với k 0, 1, 2, 3,
-Vị trí vân sáng bậc k (khoảng cách từ O đến vân sáng thứ k) là:
k 0 : van sang trung tam
k 1: van sang bac 1
D
(k )
trong đó:
xs k
a
k 2 : van sang bac 2
......................
b.Vị trí các vân tối.
1
xt k i
2
4.Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng.
D
ia
Từ i
ta suy ra
a
D
III.Bước sóng và màu sắc ánh sáng.
1.Mỗi ánh sáng đơn sắc có một tần số (hoặc bước sóng trong chân không) xác định. Khi truyền trong cá
môi trường trong suất thì tốc độ của ánh sáng giảm đi, nhưng chu kì, hay tần số của sóng ánh sáng vẫn
không đổi, nên bước sóng sẽ giảm.
2.Ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến) có bước sóng trong khoảng từ 380nm (ứng với màu tím trên quang
phổ) đến chừng 760nm (ứng với màu đỏ trên quang phổ).
3.Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ
0 đến . Nhưng chỉ các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 380nm đến 760nm là giúp được cho mắt nhìn
mọi vật và phân biệt màu sắc.
4.Bảng màu và bước sóng trong chân không:
Màu sắc
Bước sóng trong chân không (µm)
Bước sóng trong chân không (nm)
Đỏ
0,640 0,760
640 760
Cam
a
D
D
ki với k 0; 1; 2; 3;
-Vị trí vân sáng: xsk k
a
1 D
1
-Vị trí vân tối: xtk k
k i với k (0, 1);(1, 2);(2, 3);(3, 4);
2 a
2
Trang 6
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
xM
nếu
i
kết quả là một số nguyên thì tại đó là vân sáng, nếu kết quả là một số bán nguyên thì tại đó là vân tối.
b.Khoảng cách giữa các vân.
-Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp là i.
-Khoảng cách từ vân sáng đến vân tối liên tiếp là i .
2
-Khoảng các giữa N vân sáng hoặc tối liên tiếp là (N - 1) khoảng vân.
-Khoảng cách giữa các vân.
xM m
2 a a
ta lấy dấu “+”, khi đó khoảng vân giảm thì k ' k ; nếu a giảm ta lấy dấu “-“, khi đó khoảng vân tăng thì
k'k
Khi thay đổi khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát (thay đổi D) thì có thể tại điểm M trên màn quan
sát lúc đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân sáng (hoặc tối) có bậc cao hơn hoặc thấp hơn tùy
thuộc D tăng hay giảm.
D
xM k
a
-Trường hợp vân sáng thứ k chuyển thành vân sáng thứ k’:
? Nếu D
x k ' D D
M
a
tăng ta lấy dấu “+”, khi đó khoảng vân tăng thì k ' k ; nếu a giảm ta lấy dấu “-“, khi đó khoảng vân giảm
thì k ' k
D
xM k a
-Trường hợp vân sáng thứ k chuyển thành vân tối thứ k’:
? Nếu
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
2 p khi q 0,5
+Số vân tối quan sát được Nt
2( p 1) khi q 0,5
Cách 2:
D
PQ
PQ
PQ
D PQ
a.PQ
a.PQ
xs
k
k
(k Z )
+Số vân sáng: xs k
a
2
2
2
a
2
2 D
-Để tìm số vân sáng ta giải hệ bất phương trình: xM xs ki k
xN số giá trị nguyên của k
a
là số vân sáng quan sát được trong đoạn MN.
1
1 D
-Để tìm số vân tối ta giải hệ bất phương trình: xM xt k i k
xN số giá trị
2
2 a
nguyên của k là số vân tối quan sát được trong đoạn MN.
c.Chú ý: Ngoài các phép tính cơ bản nêu trên, còn một số cách tính nhanh khác:
Số vân sáng, vân tối trên đoạn MN, với hai điểm M,N trên trường giao thoa nằm hai bên so với vân sáng
trung tâm:
OM ON
+Số vân sáng: N s
1
i i
OM
ON
+Số vân tối: Nt
0,5
0,5
i
i
N
MN
MN
Tại M và N đều là vân sáng: Nt
và N s
1 Nt 1
i
i
MN
MN
i
i
i
i
Tại M và N đều là vân tối: N s
và Nt
1 Ns 1
i
i
i
i
i/2
i
i
MN
0,5
Tại M là vân sáng, tại N là vân tối: N s Nt
i
N
M
MN 0,5i
M M’
N
Ns
1
i
i
i
3.Bài toán về sự thay đổi khoảng vân do thay đổi khoảng cách hoặc môi trường.
i
-Thí nghiệm Young thực hiện trong môi trường có chiết suất n thì ta có: ' i '
n
n
Trang 8
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
-Nếu một trong hai khe Young bị chắn bởi một bản mặt song song có chiết suất n, bề dày e thì các
n 1 eD trên màn về phía có bản mỏng
vân (kể cả vân trung tâm) dịch chuyển một đoạn x
a
-Nếu chắn cả hai khe bằng một lăng kính có góc chiết quang nhỏ α, chiết suất n thì các vân dịch về
phía đáy của lăng kính một đoạn x n 1 D.
-Nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc chiếu vào hai khe Young tịnh tiến trên đường vuông góc với
C.0,34mm
D.0,18mm
Bài 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết khoảng cahcs giữa hai khe hẹp là 3mm, khoảng
cách từ hai khe tới màn quan sát là 2m. Người ta thấy khoảng cách giữa vân sáng bậc hai và vân sáng bậc
4 nằm khác phía so với vân sáng trung tâm là 3mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
A.0,45µm
B.0,58µm
C.0,64µ
D.0,75µm
Bài 4. Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn
quan sát là 2m. Ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 500nm . Xét hai điểm M và N đối xứng với vân
trung tâm cách nhau 12mm. Kết luận nào sau đây đúng ?
A.Tại M là vân sáng, tại N là vân sáng
B.Tại M là vân sáng, tại N là vân tối
C.Tại M là vân tối, tại N là vân sáng
D.Tại M là vân tối, tại N là vân tối
Bài 5. Một khe hẹp F phát ra ánh sáng đơn sắc có 600nm chiếu sáng hai khe hẹp F1, F2 song song với
khe F và cáh nhau 1mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F1,F2
và cách nó 3m. Tại vị trí các vân trung tâm 6,3mm có
A.vân tối thứ 4
B.vân sáng bậc 4
C.vân tối thứ 3
D.vân sáng bậc 3
Bài 6. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng ánh sáng đỏ có bước sóng 0,76µm.
Nếu thay ánh sáng đỏ bằng ánh sáng tím có bước sóng 0,38µm thì khoảng vân thay đổi thế nào?
A.tăng 2 lần
B.giảm 2 lần
C.tăng 4 lần
D.giảm 4 lần
Bài 7. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng, ánh sáng đơn sắc 0, 42.106 m . Khi thay ánh
C.7,5.1014Hz
D.6,5.1014Hz
Bài 11. Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta chiếu sáng hai khe hẹp bằng ánh sáng
đơn sắc có bước sóng 500nm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn
quan sát bằng 2m. Thấy rằng khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng trên màn quan sát là 19mm. Số
vân sáng quan sát được trên màn bằng
A.9
B.8
C.7
D.6
Bài 12. Trong thí nghiệm của Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta chiếu sáng hai khe hẹp bằng ánh sáng
đơn sắc có bước sóng 500nm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn
quan sát bằng 2m. Thấy rằng khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng trên màn quan sát là 19mm. Số
vân tối quan sát được trên màn bằng
A.9
B.10
C.7
D.6
Bài 13. Thực hiện giao thoa bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có 0, 7 m , khoảng cách giữa hai
khe là 0,35mm; khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 1m; bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5mm.
Số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn là
A.7 vân sáng, 6 vân tối
B.6 vân sáng, 7 vân tối
C.6 vân sáng, 6 vân tối
D.8 vân sáng, 7 vân tối
Bài 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao toa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm; khoảng cáh từ
mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là
0,5 m . Vùng giao thoa trên màn tộng 26mm (vân trung tâm ở chính giữa). Số vân sáng là
A.15
B.17
C.15
D.21
Bài 19. Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng
cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Chiếu vào hai khe bức xạ có bước sóng . Trong trường giao thoa
rộng 2,4cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 2 vạch sáng nằm ngoài cùng của trường giao
thoa, bước sóng bằng
A.0,45µm
B.0,55µm
C.0,65µm
D.0,75µm
Trang 10
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Bài 20. Trong thí nghiệm Y-âng, vân sáng bậc hai xuất hiện ở trên màn mà hiệu đường đi của ánh sáng từ
hai nguồn đến vị trí đó bằng 1,2µm. Bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm là
A.0,40µm
B.0,50µm
C.0,60µm
D.0,70µm
Bài 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước
sóng . Nếu tại điểm M trên mà qua sát có vân tối thứ 3 (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của
ánh sáng từ hai khe S1,S2 đến M có độ lớn bằng
A.2,5
B.3
C.1,5
D.2
Bài 22. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thao ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt
là 1 750nm; 2 675nm; 3 600nm . Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách
B.29 vân sáng, 28 vân tối
C.27 vân sáng, 29 vân tối
D.26 vân sáng, 27 vân tối
Bài 26. Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc có 600nm chiếu sáng hai khe hẹp F1,F2 cách nhau 1,2mm.
Lúc đầu, vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa hai khe F1,F2 và cách
nó 75cm. Về sau, muốn quan sát được vân giao thoa có khoảng vân là 0,5mm thi cần phải dịch chuyển mà
quan sát so với vị trí đầu như thế nào?
A.ra xa hai khe F1,F2 thêm một đoạn 0,5m
B.lại gần hai khe F1,F2 thêm một đoạn 0,25m
C.ra xa hai khe F1,F2 thêm một đoạn 0,25m
D.lại gần hai khe F1,F2 thêm một đoạn 0,45m
Bài 27. Giao thoa bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc. khi khoảng cách từ hai khe đến màn là D thì tại
điểm M trên màn có vân sáng bậc 8. Nếu tịnh tiến mà ra xa hai khe thêm một đoạn 80cm dọc theo trung
trực của hai khe thì điểm M trở thành vân tối thứ 6. Khoảng cách D nói trên bằng
A.150cm
B.176cm
C.200cm
D.220cm
Bài 28. Giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khi màn cách hai khe một đoạn D1 thì người ta nhận được một
hệ vân. Dời màn đến vị trí D2 người ta thấy hệ vân trên màn có vân tối thứ k – 1 trùng với vân sáng thứ k
D
của hệ vân lúc đầu. Tỉ số 2 bằng
D1
2k
k
2k
2k 1
A.
B.
C.
a
k2
2 D
a
k11 k22
k1 2 b
(phân số
k1 1 c
tối giản)
k1 bn
D
D
Có thể viết:
và vị trí trùng nhau xtrung bn 1
hoặc xtrung bn 1
a
a
k2 cn
PQ
PQ
xtrung
Cho xtrùng nằm trong vùng khảo sát:
hoặc xM xtrung xN ta sẽ được số giá trị
3.Tìm vị trí vân sáng của bức xạ này trùng với vân tối của bức xạ kia.
-Khi vân sáng của bức xạ này trùng với vân tối của bức xạ kia, ta có: xs1 xt 2
D
D
k1
b
k1 1 2k 1 2
2 (phân số tối giản)
a
2a
2k2 1 21 c
D
D
k1 b 2n 1
Có thể viết:
và vị trí trùng nhau xtrung b 2n 1 1 c 2n 1 2
a
2a
2k2 1 c 2n 1
PQ
PQ
xtrung
Cho xtrùng nằm trong vùng khảo sát:
hoặc xM xtrung xN ta sẽ được số giá trị
2
2
nguyên của n, từ đó biết được số vạch trùng nhau, vị trí trùng nhau.
2
trung
i
trung
k2 i3 3 c2 c
Cách 2 :
k1 i2 2 b1 b
k1 bn
k i c c
2 1
1
1
x k1i1 k2i2 k3i3
k2 cn x bni1 cni2 dni3
k3 i2 2 b2 d
k3 dn
k2 i3 3 c2 c
Trang 12
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Bài 1. Trong thí nghiệm Y-âng, người ta dùng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 0,7 m và 2. Trên
màn quan sát, kể từ vân trung tâm, người ta thấy vân sáng bậc 4 của 1 trùng với vân sáng bậc 7 của 2.
Bước sóng 2 là
A.0,24µm
B.0,4µm
C.0,48µm
D.0,6µm
Bài 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai ke được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ 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 bằng
2
6
2
5
3
A.
B.
C.
D.
5
3
6
2
Bài 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu đồng thời hai bức xạ có bước
sóng lần lượt là 1 0,35 m; 2 0,7 m . Tại vân sáng bậc 8 của bức xạ thứ nhất có vân sáng bậc bao
nhiêu của bức xạ thứ hai
A.5
B.6
C.4
C.20
D.18
Bài 8. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng đồng thời với hai bức xạ đơn sắc màu đỏ và màu
lục thì khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,5mm và 1,1mm. Hai điểm M và n nằm hai bên vân sáng
trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt 6,4mm và 26,5mm. Trên đoạn MN, số vân sáng màu đỏ quan sát
được
A.20
B.2
C.28
D.22
5.Bề rộng vùng quang phổ trong giao thoa với ánh sáng trắng: x xD xT
Trang 13
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Bài 9. Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng vớ khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe bằng 1mm, khoảng
cách từ hai khe tới màn quan sát là 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ có bước sóng 1 0,6 m
và bước sóng 2 chưa biết. Trong khoảng rộng 2,4cm trên màn, đếm được 33 vạch sáng, trong đó có 5
vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân, biết hai trong 5 vạch trùng nhau nằm ở ngoài cùa của trường
giao thoa, bước sóng 2 là
A.0,45µm
B.0,55µm
C.0,65µm
D.0,75µm
Bài 10. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng. Khoảng cách giữa hai khe bằng 1mm, khoảng
cách từ hai khe tới màn quan sát là 1,5m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ với bước sóng
1 0,55 m; 2 0,66 m . Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau là
A.5,95mm
8 vân sáng màu lục. Giá trị của là
A.500nm
B.520nm
C.540nm
D.560nm
Bài 15. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng được thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân
trên mà ảnh thu được lần lượt là i1 0,5mm; i2 0,3mm . Biết bề rộng trường giao thoa là 5mm. Số vị trí
trên trường giao thoa có hai vân tối của hai hệ vân trùng nhau là
A.6
B.5
C.3
D.4
Bài 16. Trong thí nghiệm Y-âng được thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân thu được
trên màn ảnh làn lượt là i1 0,5mm; i2 0, 4mm . 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 2,25mm và 6,75mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân tối
của hai bức xạ trùng nhau là
A.2
B.3
C.4
D.5
Bài 17. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc, khoảng vân giao
thoa trên màn lần lượt là i1 0,8mm; i2 0,6mm . Biết bề rộng trường giao thoa là 9,6mm. Trên trường giao
thoa, số vị trí mà vân sáng hệ hai trùng với vân tối củ a hệ một là
A.6
B.5
C.3
D.4
Bài 18. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc, khoảng vân giao
thoa trên màn lần lượt là i1 0,3mm; i2 0, 4mm .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 2,25mm và 6,75mm. Trên đoạn MN, số vị trí mà
C.7
D.4
Bài 22. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có
bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là
3m. Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 6mm có vân tối của các bức xạ nào?
A.677nm; 595nm; 472nm; 464nm
B.687nm; 575nm; 482nm; 430nm
C.677nm; 555nm; 472nm; 410nm
D.667nm; 545nm; 462nm; 400nm
Bài 23. Chiếu ánh sáng có bước sóng 380nm đến 760nm vào hai khe hẹp trong thí nghiệm Y-âng. Biết
khoảng cách giữa hai khe 0,5mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Bề rộng của quang phổ bậc 1
quan sát được trên màn là
A.1,52mm
B.2,32mm
C.2,56mm
D.3,55mm
Bài 24. Chiếu ánh sáng có bước sóng 400nm đến 750nm vào hai khe hẹp trong thí nghiệm Y-âng. Bề rộng
của quang phổ bậc 1 quan sát được trên màn là 0,7mm. Khi dịch ra xa màn hai khe thêm 40cm thì bề rộng
quang phổ bậc 1 là 0,84mm. Khoảng cách giữa hai khe là
A.1mm
B.1,2mm
C.1,5mm
D.2mm
Bài 26. CÁC LOẠI QUANG PHỔ
I.Máy quang phổ lăng kính.
Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.
Máy quang phổ lăng kính gồm có ba bộ phận chính:
Ống chuẩn trực: Là bộ phận tạo ra chùm sáng song song.
Hệ tán sắc: là lăng kính (hoặc hệ lăng kính) có tác dụng phân tích chùm sáng song song chiếu tới
điểm một nhiệt độ thì hoàn toàn -Các nguyên tố khác nhau thì -Còn quang phổ chủa chất
giống nhau về quang phổ phát ra quang phổ vạch khác lỏng và chất rắn lại chứa các
liên tục.
nhau về: số lượng vạch, màu “đám”, mỗi đám gồm nhiều
Trang 15
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
Ứng
dụng
-Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
của nguồn sáng.
-Ở mọi nhiệt độ, vật đều bức
xạ.
-Khi nhiệt độ tăng dần,
cường độ bức xạ càng mạnh
và miền quang phổ lan dần từ
bức xạ có bước sóng dài sang
bức xạ có bước sóng ngắn.
Dùng để xác định nhiệt độ
của cá vật (đặc biệt là những
vật ở rất xa và có nhiệt độ
cao) như dây tóc bóng đèn,
lò luyện kim loại, . . . và cả
nhiệt độ của các ngôi sao ở
rất xa.
sắc, bước sóng (tức là về vị trí vạch hấp thụ nối tiếp nhau
-Tia hồng ngoại có thể gây ra một số phản ứng hóa học. Được ứng dụng để chụp ảnh hồng ngoại.
-Tia hồng ngoại cũng có thể biến điệu được như sóng điện từ cao tần. Được trong những bộ điều
khiển từ xa.
-Tia hồng ngoại được ứng dụng nhiều trong quân sự: Ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại,
tên lửa điều khiển bằng tia hồng ngoại, …
IV.Tia tử ngoại.
1.Nguồn tia tử ngoại.
-Những vật có nhiệt độ cao từ 20000C trở lên đều phát tia tử ngoại. Nhiệt độ của vật càng cao thì
phổ tử ngoại của vật càng kéo dài về phía sóng ngắn.
-Hồ quang điện, bề mặt của Mặt Trời là những nguồn tử ngoại mạnh.
-Nguồn tử ngoại trong phòng thí nghiệm, nhà máy thực phẩm, bệnh viện, … là đèn hơi thủy ngân.
2.Tính chất.
-Tác dụng lên phim ảnh, do đó thường dùng phim ảnh để nghiên cứu tia tử ngoại.
-Kích thích sự phát quang của nhiều chất. Được áp dụng trong đèn huỳnh quang.
-Kích thích nhiều phản ứng hóa học. Được dùng làm tác nhân cho phản ứng hóa học.
-Làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác. Gây tác dụng quang điện.
-Có tác dụng sinh học: hủy hoại tế bào da, tế bào võng mạc, diệt khuẩn, diệt nấm mốc.
-Bị nước, thủy tinh … hấp thụ rất mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh.
Trang 16
Chương 5: Sóng ánh sáng - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - email: - phone: 0948249333
3.Sự hấp thụ tia tử ngoại.
-Thủy tinh thông thường hấp thụ mạnh các tia tử ngoại. Thạch anh, nước và không khí hấp thụ mạnh
các tia có bước sóng ngắn hơn 200 nm.
-Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng dưới 300nm và là “tấm áo giáp” bảo vệ cho người
và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt của các tia tử ngoại của Mặt Trời.
4.Công dụng.
-Trong y học tia tử ngoại được dùng để tiệt trùng các dụng cụ phẩu thuật, để chữa một số bệnh như
Sử dụng trong y học để chẩn đoán và chữa trị một số bệnh.
Sử dụng trong công nghiệp để tìm khuyết tật trong các vật đúc bằng kim loại và trong các tinh thể.
Sử dụng trong giao thông để kiểm tra hành lí của hành khách đi máy bay.
Sử dụng trong các phòng thí nghiệm để nghiên cứu thành phần và cấu trúc vật rắn.
IV.Thang sóng điện từ.
Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma, đều có cùng
bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng). Các sóng này tạo thành một phổ
liên tục gọi là thang sóng điện từ.
Sự khác nhau về tần số (hay bước sóng) của các loại sóng điện từ dẫn đến sự khác nhau về tính chất
và tác dụng của chúng.
Thang sóng điện từ:
Trang 17