Email: Trang 1
CHƢƠNG : TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Tán sắc ánh sáng.
* Sự tán sắc ánh sáng:
* Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng
-
-
-
-
- trong
* Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng
-Máy qu
-H
Phương pháp giải:
Áp dụng các công thức của lăng kính :
1
= n sinr
1
sini
2
A
rr
D i A
ii
min
sin sin
22
DA
A
n
1
> n
2
i > i
gh
+
-giao thoa nhau:
, sáng
( vân trung tâm) .
+trung tâm
màu
-
Email: Trang 2
c.Vị trí vân, khoảng vân trong giao thoa ánh sáng khe Young
x
s
= k
a
D
; Z.
x
t
= (2k + 1)
a
D
2
; Z.
2
M = d
2
-
= S
2
M S
1
M = d
2
d
1
e
)1( n
=
D
xa.
- e
)1( n
- x
s
= k
a
D
+
Dee. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
trong chân không.
:
Màu sắc
Bước sóng trong chân không (
m)
Bước sóng trong chân không (nm)
0,640 0,760
640 760
Cam
0,590 0,650
590 650
Vàng
0,570 0,600
570 600
0,500 0,575
500 575
Lam
0,450 0,510
450 510
O
x
M
a
M
O
D
1
S
2
S
1
d
2
d
x
e ,
n
Email: Trang 3 Quang phổ liên tục
Quang phổ vạch phát xạ
Quang phổ vạch hấp thụ
Định nghĩa
-
đặc trƣng
-
-Còn
Ứng dụng
.
n
IV. Tia hồng ngoại – Tia tử ngoại -Tia X.
a. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại
b.Dùng ống Cu-lít-giơ tạo ra tia X:
hai
-
-
2000
0
C:
màn hình tivi.
-ông tia X
-ông Cu-lit-
-
Tính chất
-
-
-
-
-
-
-B
-
tia có nm
-Có
-
on hóa khơng khí.
V
-Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần (hay tần số tăng dần):
:
Ánh sáng tím
Ánh
Tia X
Tia
12
10
14
10
(m)
Phuong phap vo tuyen
Phuong phap chup anh
Phuong phap quang dien
Phuong phap nhiet dien
Phuong phap ion hoa
Sóng vô tuyến
điện
May phat
vo tuyen dien
Tia hồng ngoại
0
Vat
nong
duoi
500 C
Ánh sáng nhìn
thấy
Cac
nguon
sang
Tia tử
ngoại
0
Vat
nong
lục
< n
lam
< n
chàm
< n
tím
.)
=>Tia màu đỏ lệch ít nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.
=
f
c
8
m/s.
nnf
c
f
v
.
Khi tr
kính:
1
= nsinr
1
A
+ Khi
1
0
i
1
= nr
1
; i
2
= nr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = A(n 1); D
min
= A(n 1).
còn
1
sini
1
= n
2
sini
c
= 5.10
14
Hz; T =
f
1
= 2.10
-15
s; v =
n
c
= 2.10
8
m/s;
f
v
=
n
= 0,4 m.
Bài 4.
0
0
Giải Bài 4. Ta có: sinr
1
=
1
0
.
Bài 5.
0
hai tia này.
Giải Bài 5. Vsin
2
min
AD
d
= n
d
sin
2
A
= sin49,2
0
2
min
AD
d
= 49,2
0
D
dmin
= 2.49,2
0
A = 40
0
.
Bài 6.
0
Giải Bài 6. V A và i
1
10
0
) ta có: D = (n
d
= (n
d
= 1)A; D
t
= (n
t
1)A.
D = D
t
D
d
= (n
t
n
d
n
= 0,574 = sin35
0
; sinr
t
=
sin
t
i
n
= 0,555 = sin33,7
0
r = r
d
r
t
= 1,3
0
.
Bài 9.(ĐH-2011):
0
ánh sáng tím là n
t
= (n
1)A = 3
0
D
t
= (n
t
1)A = 3,36
0
OT = dtanD
dD
t
dD
=> a = d(D
t
- D
) = d.0,36.
180
isin
=
n2
3
<
22
3
=> r < 37,76
0
r
max
= 37,76
0
gh
=> ng song
B
Bài 12:
0
3
và
2
A. 1,58. B. 0,91 C. 1,73. D. 1,10
Giải: sinr = sini/n
sinr
t
và h
H
T
d
A
D
t
i
r
C
B
A
i
2
t
; Góc I
1
I
2
h
t
= I
1
I
2
cosr
t
.
h
= I
1
I
2
cosr
.
=>
10,1099,1
.
Giải: Ta có
min
DD
1
i
2
i
.
oo
min
30 60
DA
sin
sin
2
2
n 2 1,41
A 60
sin sin
22
2
DA
= 45
0
1
=45
0
và r
1
= 30
0
ta có sini
1
= n.sinr
1
n =
0
1
0
1
2
sin
sin 45
2
2 1,414
1
sin sin30
2
2
. Và
0
11
A2
Sini nsin r nsin 2sin30 .
22
0
1
2
i arcsin 45
2
0 0 0
min
D 2i A 90 60 30 .
2. Ta có
0
gh gh
11
0
0 0 0
min
i 45 21,47 23,53 . Bài 15:
0
d
t
= 1.68.
a.
b.
Giải:
a.
Email: Trang 8
Bài 16:
0
t
A. 0,426 cm. B. 1,816 cm. C. 2,632 cm. D. 0,851 cm.
Giải:
tanr
t
)
r
i
sin
sin
= n => sinr = sini/n =
r
i
sin
sin
=
n2
1
=
1329,1.4
1
2
= 0,406; tanr
t
=
1343,.1.4
1
2
= 0,401
a = h (tanr
tanr
t
) = 2(0,406 0,401) = 0,01m = 1cm
0
=
2
3a
= 0,866 cm. Chọn đáp án D
Bài 17:
v
t
= sin 48,59
0
/1,52= 0,493
r
t
= 29,57
0
-
t
= 60
0
29,57
0
= 30,43
0
t
= 1,52.sin30,43
0
t
= 50,34
0
-48,59 = 1,75
0
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
3
1
2
3
n
n
=
34
3
2
n
tanr
t
=
3732,1.4
V
T
h
i
I
i
H
Email: Trang 9 Bài 19:
0
0
.
C. chùm sáng phân
sin
= n => sinr = sini/n =
r
i
sin
sin
=
n2
1
tanr =
r
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
1
1
2
1
n
0
=
2
3a
= 0,866 cm.
c.Trắc nghiệm:
Câu 1. Chiu mt tia sáng trng nm trong mt tit din thng ca m
vuông góc vi mt bên ct quang cng 30
0
. Bit chit sut ci vi tia
i vi tia tím là 1,6. Tính góc làm b và tia ló màu tím
A.4,54
0
. B.12,23
0
. C.2,34
0
. D.9,16
0
.
Giải: S dng công thc:Sin i
1
=n.sinr
1 ;
Sini
2
=n.sinr
2;
A=r
.
Giải: Góc nh nên áp dng D=(n-1)A ; Bm máy nhanh: 58x6 - .54x6 =0,24
Câu 3. Mt thu kính có hai mt lc làm bng thy tinh. Chit sut ca thi vi
bc x là n
1
i vi bc x màu tím là n
2
= 1,5318. Tính khong cách gim ca thu kính
i v m ca thi vi ánh sáng tím.
60
0
T Đ
b
h
i
r
t
r
đ
Email: Trang 10
A.3cm. B.1,5 cm. C.0,97 cm. D.0,56cm.
Giải: Áp dng công thc: D=1/f=(n-1).(1/R
1
+1/R
i 41,27
0
B. 0 i 15,52
0
C. 0 i 32,96
0
D. 42,42
0
i 90
0
Giải
0
49,37
1
sin i
n
i
đ
+ Tím:
0
4,36'
1
'sin i
n
i
t
.T
A. B. C. D.
Giải :
0
2
0
22
0
2
0
11
90145sin2sin.sin4590 irnirri
lam
C.
+ Do
lamtím
nn
Câu 70
0
A. 2,12mm. B. 11,15mm. C. 4,04mm. D. 3,52mm.
=
2
4
1
1
2
1
n
n
=
14
1
2
n
tanr
=
133,1.4
1
2
= 0,40570; tanr
t
=
134,1.4
1
2
M = n
D
xa.
x
s
= k
a
D
; Z.
x
t
= (2k + 1)
a
D
2
; Z.
Hay x
t
= (k + 0,5)
D
a
: i =
a
D
-
na
D
.
0
=
n
i
0
0
,
0
i
=
a
D
0
: B
c. Phương pháp giải:
+Để xác định vị trí vân sáng vân tối:
x
s
= k
a
x
M
-
i
x
M
= (2k + 1)
2
1
.
S
1
D
S
2
d
1
d
2
I
O
i
ñ
i
i
ñ
Vân sáng TT, k= 0
-
-
-
-
-5
a
D.
=
k.i
k = 0: vân sáng trung tâm (hay
d = 0)
k =
k =
c-
d =(k +
2
1
).
x
1k
T
=
a
D
k
s
= k.i; x
k
T
=(k 0,5).i
x
=
'k
t
k
s
xx
'k
t
k
s
xxx
-
2
i
=>
t
x
=k
M
x
n
i
;
Ví dụ 3:
nm600
1
F
và
2
F
cách vân trung tâm 6,3m có
A.
Giải: Ta xét
i
x
1
S
2
1
S
2
sóng ánh sáng là 0,5
á5 :
-
-
g 0,6
n
D
n dùng
6m).
Giải:
a.
m
a
D
i
3
3
s
33
10.5,110.75,0.2.
2
(k=2: x
s2
= 2i)
5 :
4
33
1
( ' ) (4 0,5) 4,5.0,75.10 3,375.10
2
t
x k i m
(=4: x
t4
= 4,5i)
-
42
ts
xx
1,875 . 10
-3
m (
10.25,1
10.75,0
10.5,0
k
i
x
k
i
x
N
M
66,1666,6 k
e.6m. b
f.
a
D.
s
6
3
3
. ' 0.5.10 .4
' 1.10 1
2.10
D
-
-
s
= 1+2.
i
L
2
T
= 2.
5,0
2i
L
- sáng trung tâm:
5,0
i
OM
+
5,0
i
ON
.
- tâm:
s
=
i
OM
-
ON
.
Cách 2:
-
xn
i
L
2
: vân sáng trung tâm)
0.5: 2n + 2
VD 1:
5.085.8
2
i
L
=>
VD 2:
3.083.8
2
i
L
=
3
6
10.35,0
1.10.7,0
= 2.10
-3
m = 2mm.;
s
= 2.
i
L
2
+1 = 2.
375,3
+1 = 7.
n
i
L
2
Giải: Cách 1:
* Vì vân sáng : x
s
= k
D
a
= 1,5k(mm)
Ta có:
22
s
LL
x
12,5 12,5
1,5
22
k
4,2 4,2k
k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4
:x
T
= (k+
-
Cách 2: - i=
33
0,6.10 .2,5.10
1
D
a
1,5mm
- n =
L
i
=
1,25
8,3 8
0,15
9.
NHÂN XÉT: Cách 2:
- Các
- t các em
4.Các bài tập:
Bài 1. khe S
ai
= 0,5.10
-6
m; x
6
= 6i = 9 mm.
Bài 3.
1
và S
2
sóng = 0,4
Giải bài 3. Ta có: i =
a
D
= 2 mm; L = (9 1)i = 16 mm; x
8
+ x
4
= 8i + 4i = 12i = 24 mm.
Bài 4.
1
và S
2
sóng = 0,5
Giải bài 5. Ta có: i =
16
L
= 1,2 mm; =
D
ai
= 0,48.10
-6
m;
i
x
M
i
x
N
Email: Trang 16 Bài 6. m, màn cách hai khe 2m.
g vùng giao thoa trên màn là 17
Giải bài 6. Ta có: i =
a
D
= 2 mm; N =
,S
2
0,65 m
.
1
S
2
=a=2mm
a.
b.
Giải Bài 8 :
33
D 0,65.10 .1,5.10
x 0.4875mm
a2
.
D
x k ki
s
a
Bài 9.
= 0,6
A.
Giải bài 9. i =
a
D
= 0,45.10
-3
m;
i
x
M
i
x
N
Giải 2:
6
3
3
0,6.10 .1,5
0,45.10 0,45
MN
i 2 mm
10
3
3
ai 0,5.2
0,5.10 mm 0,5 m
D 2.10
. Chọn B
Bài 11. = 0,6
âm , cách vân trung tâm các
A. 6 vân B. 7 vân C. 8 vân D. 9 vân
Giải Bài 11. :
N
M
x
x
k 3 k 4,5
ii
. Chọn C
2
1
a
D
=1,5
a
D
1
d
2
=
D
ax
=
D
a
1,5
a
D
= 1,5. Chọn A
Bài 14: -
A. 0,4 mm. B. 0,9 mm. C. 1,8 mm. D. 0,45 mm.
13
6,5
22
L
i
.
s
= 2.6+1 = 13 vân sáng.
rên màn là: N
t
Bài 16: = 0,6
A. 8 B. 9 C. 15 D. 17
Giải:
6
3
3
0,6.10 .2,5
1,5.10 1,5
10
D
1
, s
2
= 0,656
Câu 2(CĐ -2007)-
A. 3. B. 6. C. 2. D. 4.
Câu 3(ĐH–2007): -
Câu 4(CĐ-2008): -âng)
là
A. 0,50.10
-6
m. B. 0,55.10
-6
m. C. 0,45.10
-6
1
, S
2
A. 2. B. 1,5. C. 3. D. 2,5.
Câu 10 (ĐH –CĐ- 2010): -
sáng trung tâm
A B
C D
Câu 11:
1
F
2
là a=
F
1
F
2
=0,6
m
A.31 B.32 C.33 D.34
Câu 12:
1
ánh sáng
'
n
a. Vị trí vân sáng: x =
k 'D
a
=
kD
n.a
b.Vị trí vân tối: x =(2k +1)
'D
2a
= (2k +1)
D
2na
c. Khoảng vân: i=
'D
a
=
D
Ví dụ 2.
t
B. i' = 0,3m. D
Giải :
=
'
'
.
DD
i
a n a
= 0,3mm
4.Giao thoa với khe Young (Iâng )khi thay đổi khoảng cách D, a.
a.Phương pháp giải:
+ Ta có: i =
a
D
a
ai'.
=
9
33
10.600
10.2,1.10.5,0
- D = 0,25m.
Ví dụ 2. -âng, hai khe S
1
, S
2
A. 0,45m B. 0,32m C. 0,54m D. 0,432m
Giải : Ta có i
1
=
16
4,2
= 0,15 (mm); i
2
=
12
88,2
–6
m = 0,54
Ví dụ 3. Thí ng-
Email: Trang 20
A
Giải :
M
λD
x = 5
a
(1)
M
7λ(D + 0,75)
x=
2a
(2)
Ví dụ 4. -âng , ha
, màn quan sát cách
1
và S
D
a X k X i
Di
aa
ai
D
aa
a X k
aa
(1)
Lúc sau:
a
:
M
D
xk
aa
(2)
a
:
3
M
D
xk
aa
(3)
k)a = 4
a
(4)
1
A. 1,5. B. 2,5. C. 2. D. 3.
Câu 2:
A. 0,40cm B. 0,20cm C. 0,20mm D. 0,40mm
Câu 3 :
A. 0,40
m
. B. 0,58
m
. C. 0,60
m
. D. 0,75
m
.
Câu 4 ai khe
S
1
và S
2
1
S
2
1
S
2
1
.
Câu 5
1
S
2
2
A.3,75mm B.2,4mm C.0,6mm. D.1,2mm
Câu 6
1
S
2
1
1
x
H
= 2i
1
=> i
1
= 0,2 mm
i
1
=
a
D
1
=>
D
1
= 0,4m
2
x
H
= i
2
= 0,8 mm. mà i =
a
D
=> D = 1,6m
1
E = D D
1
D
Câu 2: -
ch màn M ra xa hai khe S
1
, S
2
cách hai khe S
1
và S
2
là
A. 0,5 mm B. 1 mm C. 2 mm D. 1,8 mm
Giải
x
s
= ki; x
t
7
1
+
35
16
) => D = 1m; k =4
x = k
a
D
=
2
a
=> a
2
= 2kD = 2.4.0,5.10
-6
.1 = 4,10
-6
=> a = 2.10
-3
m = 2 mm. Chọn C
1/7 m 16/35 m
D
D
H H H
E
-1)= 4
a
D )75,0(
(2)
a
D
= 3,5
a
D )75,0(
=> 5D = 3,5D + 0,75.3,5 < > 1,5 D = 2,625 => D = 1,75m
=
D
ai
=
75,1
10.05,1
6
= 0.6 m = 0,6 m. Chọn A
Câu 4: -m.
àn
-âng thì
A. 7 vân. B. 4 vân. C. 6 vân. D. 2 vân.
Giải: N : MN = 8i = 8D/a = 7,2 mm ; trên MN có 9 vân sáng .
a
D )71(
=> a
2
= 2(k 0,5) (D + 1/7) (2)
* thêm 16/35 m -2)
=> X
H
= a/2 = (k 2 + ½)
a
D )351671(
=> a
2
= 2(k 1,5) (D + 0,6) (3)
D = 2(k 0,5) (D + 1/7) => 7D = 2k + 1 (4)
D = 2(k 1,5) (D + 0,6) => 1,5D = 0,6k + 0,9 (5)
-3
m
Câu 6: -
DD
=>
2
)(
)(
2
1
DD
DD
i
i
=> D = D/3
* i
3
=
mm
a
DD
a
DD
2
)()3(
+C
+Các v
+H
Dạng 1: Vị trí vân sáng trùng: :
x =
a
D
k
1
1
=
a
D
k
2
2
Vì c
1 1 2 2 1 1 2 2
k i k i k k
1
, k
2
x = k
1
1
= k
2
2
0.
k
1
0
p
2p
3p
4p
5p
k
2
0
q
2q
3q
4q
5q
5
D
p
a
Ví dụ 1: Thí nghim Young v giao thoa cho a=1mm, D=2m, hai bc x
1
=0,6
2
=0,5m cho vân
nh v trí trùng nhau.
Ta có: k
1
1
=k
2
2
2
1 2 2
1
5
k k k
6
Vì k
1
, k
2
2
1
n
0
1
2
3
4
5
k
1
0
5
10
15
20
*Cách tìm Bội chung nhỏ nhất (BCNN) và Ƣớc chung lớn nhất (UCLN)
Phƣơng Pháp chung : Cho hai số a và b. BCNN(a,b) và UCLN(a,b) và
Ta ly a/b= c/d (c/d la phân s ti gin ca a/b)
Để tìm BCNN ta lấy a*d
Để tìm UCLN ta lấy: a/c
Ví dụ: Tim BCNN và UCLN ca 50 va 20
Ta có: 50/20=5/2. BCNN(50;20)=50*2=100; UCLN(50;20)=50/5=10.
*CÁCH TÌM BỘI CHUNG NHỎ NHẤT(BCNN) dùng máy VINACAL fx-570ES Plus:
Đặc biệt máy VINACAL fx-570ES Plus có thêm chức năng SHIFT 6 nhƣ sau:
1: Q,r (Chia tìm phần nguyên và dƣ)
2: LCM ( Tìm bội chung nhỏ nhất: BCNN): The Least Common Multiple hay Lowest Common Multiple)
3: GCD (Tìm ƣớc chung lớn nhất: UCLN)
4: FACT( phân tích ra thừa số nguyên tố)
Lƣu ý: nhập dấu phẩy “,” là phím SHIFT ) và phải nhập số nguyên
Ví dụ: Tìm BCNN của 2 số 4 và 5: SHIFT 6 2 4 , 5 = 20
Email: Trang 24 Hệ vân trùng nhau: Hai vân trùng nhau khi: x
1
= x
2
Ví dụ 2: Trong thí ngh
0,5 m
1
5
1 2 1
k k k k k k k
1 2 1 1 2 2 2 1 1
a a 4
2
(2)
k
1
và k
2
1
1
=4; 8; 12;16; 20;
k
1
= 4 và k
2
=8 .
1
=k
1
1
D
a
sóng m.
Dạng 3: Số vạch sáng , số vạch trùng quan sát được.
Loại 1: Số vạch sáng quan sát đƣợc:
s
k
D
x ki k
a
12
12
12
1 1 2 2 1 2
kk
ss
DD
x x k i k i k k
aa
1
1
1
,
k
S
D
x x np
a
ho
2
2
,2
k
S
D
x x nq
a
+ Số vạch trùng quan sát đƣợc trên trƣờng giao thoa L:
-
+ Xét số vân trùng trên
MN
L:
MN
x x x
(x
M
< x
N
MN
.
Chú ý
+ Số vạch quan sát đƣợc trên trƣờng L:
. / 1/
2
//
q s L L
s s s L S L
21
= 13 mm.
Giải: Ta có :
/
12
/ / /
L
Sqs L s s L s L
N N N N
1
=
3
6
.1
10.2
2 10.5,0.
a
D
=0,5mm
D
a
.
2
0,4mm
N
1
2
.2
2
/2
i
L
L
s
=33( vân)
+ x
D
a
nk
nk
5
4
2
1
x
= k
1
i
1
= 4ni
1
= 2n (mm).
-
nnn
L
x
L
25,325,3
2
13
2
1
)
0
4
8
12
k
2
2
)
0
5
10
Trong bài này là
X
S
= 8i
1
4i
1
= 4i
1
= 4.0,5 = 2mm.
Ví dụ 4: Trong thí nghi giao thoa ánh sáng khe
Y
oung, ánh sáng làm thí gm có
hai thành có
1
=
0,6µm (vàng) và
2
=
0,75µm . cách hai khe
là a=1mm, hai khe màn là D=2m.
a. Mô tả hình ảnh quan sát đƣợc trên màn:
.
Vy OM chính là bi chung nh n i
1
và i
2
. i
trung
=
BSCNN(i
1
, i
2
)
- tìm i
trùng
, ta tính i
1
và i
2
. Sau tính b chung n chúng.