[Vật lí 12] Bài tập Sóng ánh sáng

V

vitcongnghiep

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Mod hay post mấy cái bài tổng hợp này mở phần nhận tin nhắn giùm cái

I/ Tán sắc ánh sáng
- Là hiện tượng ánh sáng trắng qua lăng kính
+ Tia ló lệch về phía đáy
+ Tách ra thành các ánh sáng đơn sắc, trong đó tia đỏ lệch ít nhất, tia tím lệch nhiều nhất
- Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc

II/ Nhiễu xạ ánh sáng
- Là hiện tượng ánh sáng bị lệch khỏi phương truyền thẳng khi đi gần các chướng ngại vật
- Giải thích: do ánh sáng có bản chất sóng
- Nguyên lí Huyghen: Bất kì điểm nào nhận được sóng ánh sáng truyền đến đều trở thành nguồn sáng thứ cấp phát ánh sáng về phía trước nó
- Bước sóng ánh sáng trong các môi trường khác nhau tỉ lệ thuận với vận tốc ánh sáng trong môi trường ấy
Nếu gọi \lambda _0 là bước sóng trong chân không thì
[TEX]\lambda =\frac{v}{c}.\lambda _0=\frac{\lambda _0}{n}[/TEX]
với n là chiết suất tỉ đối của môi trường đó
* Như vậy, sử dụng thuyết sóng ánh sáng, ta có thể giải thích 1 số hiện tượng mà thuyết sóng hạt do Newton đề xướng không giải thích được như: nhật hoa; chấm sáng Fresnen; ...

III/ Giao thoa ánh sáng
1/ Thí nghiệm Young
- S phát ánh sáng tới 2 điểm S1, S2 nên S1, S2 là 2 nguồn sáng cùng tần số, khoảng cách từ S tới S1, S2 không đổi nên hiệu số pha không đổi
Nói cách khác, sóng ánh sáng do 2 nguồn S1, S2 phát ra là những sóng kết hợp.
\Rightarrow Xảy ra hiện tượng giao thoa
+ Tại những điểm biên độ cực đại: vân sáng
+ Tại những điểm biên độ cực tiểu: vân tối

2/ Khảo sát hiện tượng giao thoa trong thí nghiệm Young

- Quang lộ (còn gọi là quang trình):
Quang lộ giữa 2 điểm AB là đoạn đường ánh sáng truyền được trong chân không trong khoảng thời gian t, trong đó t là khoảng thời gian ánh sáng đi từ A tới B trong môi trường đang xét
- Hiệu quang trình:
Gọi a là khoảng cách giữa 2 nguồn S1S2
D là khoảng cách từ S1S2 tới màn
O là vân trung tâm
x là khoảng cách từ O tới 1 điểm A bất kì trên màn
d1 là quang lộ AS1
d2 là quang lộ AS2
[TEX]\Delta \varphi =\frac{2\pi}{\lambda}(d_2-d_1)[/TEX]
Do D>>a nên
[TEX]d_2-d_1 \approx \frac{ax}{D}[/TEX]
- Vị trí các vân
+ Vân sáng
[TEX]\Delta \varphi =2k \pi \Rightarrow d_2-d_1=k\lambda \Rightarrow x=\frac{k\lambda D}{a}[/TEX]
với k là thứ giao thoa, k nguyên
+ Vân tối
[TEX]\Delta \varphi =(2k-1) \pi\Rightarrow d_2-d_1=(k+0,5)\lambda \Rightarrow x=\frac{(k-0,5)\lambda D}{a}[/TEX]
với k là thứ giao thoa, k nguyên
+ Vân trung tâm
Hiệu quang trình bằng 0 nên vân trung tâm luôn là vân sáng
- Khoảng vân:
Là khoảng cách giữa 2 vân sáng hoặc 2 vân tối liên tiếp
[TEX]i=\frac{\lambda .D}{a}[/TEX]
3/ Hiện tượng giao thoa đối với những dụng cụ khác
a) Bản mặt song song
- Là thí nghiệm Yuong nhưng đặt 1 bmss chiết suất n, bề dày e vào trước 1 trong 2 nguồn
- Hệ vân lệch về phía bản mặt 1 đoạn
[TEX]x_0=\frac{(n-1).e.D}{a}[/TEX]
b) Lưỡng lăng kính Fresnen
- Là 2 lăng kính chiết suất n, góc chiết quang A nhỏ, đáy ghép sát
- Khoảng cách 2 nguồn sáng
[TEX]a_0=2(n-1).A.OS[/TEX]
với S là nguồn sáng sơ cấp, S nằm trên đường thẳng đi qua đáy; O là đỉnh lăng kính
c) Lưỡng thấu kính Billet
Thấu kính cưa dọc theo 1 đường kính, tách ra thành 1 khe hở chiều dài \epsilon
[TEX]a_0=(1+\frac{d'}{d})\epsilon[/TEX]
[TEX]i_0=\frac{\lambda(SO-d'-d)}{a}[/TEX]
với d là khoảng cách từ S tới thấu kính, d' là khoảng cách từ 2 nguồn tới thấu kính
d) Lưỡng thấu kính ... (không biết tên :p)
Thấu kính cưa dọc theo 1 đường kính, cắt mỗi phần 1 đoạn a rồi dán lại
[TEX]a_0=\frac{2a(d'-d)}{d}[/TEX]
[TEX]i_0=\frac{\lambda.(-d'-d)}{a}[/TEX]
e) Lưỡng gương phẳng Fresnen:
2 gương phẳng đặt nghiêng nhau 1 góc \alpha nhỏ
[TEX]a_0=2\alpha .SO[/TEX]
với O là giao của 2 gương
[TEX]i_0=\frac{D+SO}{2SO}[/TEX]
với D là khoảng cách từ O tới màn
* Lưu ý: thí nghiệm Young chỉ đúng khi thỏa mãn điều kiện
[TEX]b=\frac{\lambda.D}{2a}[/TEX]
Với b là độ rộng chùm sáng S

IV/ Quang phổ
1/ Máy quang phổ lăng kính
- Dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành các chùm đơn sắc
- Gồm
+ Ống chuẩn trực: tạo chùm sáng song song
+ Hệ tán sắc: tạo nhiều chùm tia đơn sắc song song (quan trọng nhất)
+ Buồng ảnh: thu ảnh quang phổ

2/ Quang phổ liên tục
- Là dải màu từ đỏ tới tím nối nhau 1 cách liên tục
- Nguồn phát: chất rắn, lỏng, khí ở áp suất lớn bị nung nóng
- Đặc điểm: không phụ thuộc thành phần cấu tạo, chỉ phụ thuộc nhiệt độ
- Ứng dụng: đo nhiệt độ vật phát sáng

3/ Quang phổ vạch phát xạ
- Là những vạch màu riêng, ngăn cách bằng những khoảng tối
- Nguồn phát: chất khí, hơi có áp suất thấp phát sáng
- Đặc điểm: mỗi ntố khác nhau có quang phổ khác nhau
- Ứng dụng: xác định thành phần cấu tạo các chất

4/ Quang phổ vạch hấp thụ
- Gồm các vạch màu tối trên 1 nền quang phổ liên tục
- Cách tạo: Chiếu chùm sáng trắng qua ống thủy tinh đựng hơi chất khí
- Điều kiện: nhiệt độ đám khí bay hơi hấp thụ thấp hơn nhiệt độ nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục

V/ Tia hồng ngoại - Tia tử ngoại - Tia X- Thang sóng điện từ
1/ Tia hồng ngoại:
- là những ánh sáng có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nhỏ hơn bước sóng sóng vô tuyến điện [TEX](0,76.10^{-6} m< \lambda < 10^{-3} m)[/TEX]
- Nguồn phát: Mọi vật ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cao
- Tính chất:
+ Nổi bật là tác dụng nhiệt: làm nóng vật
+ Có khả năng gây ra 1 số p/ứ hóa học, tác dụng lên 1 số loại phim ảnh
+ Có thể biến điệu như sóng điện từ cao tần
+ Có thể gây ra hiện tượng quang điện trong ở 1 số chất bán dẫn
- Ứng dụng:
+ Dùng để sấy khô, sưởi ấm
+ trong bộ điều khiển từ xa
+ Chụp ảnh Trái Đất từ vệ tinh
+ Ứng dụng trong lĩnh vực quân sự: tên lửa tự động, camerra hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại
2/ Tia tử ngoại:
- là những ánh sáng có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím [TEX](10^{-9} m < \lambda < 0,38.10^{-6} m)[/TEX]
- Nguồn phát: vật nung nóng ở nhiệt độ cao (trên 2000 độ C)
- Tính chất:
+ Tác dụng mạnh lên phim ảnh, ion hóa không khí và nhiều chất khác
+ Kích thích sự phát quang của nhiều chất, gây ra 1 số p/ứ sinh hóa, p/ứ hóa học
+ Bị thủy tinh, nước hấp thụ mạnh, nhưng tia tử ngoại bước sóng 0,18 micromet đến 0,4 micromet truyền được qua thạch anh
+ Có 1 số tác dụng sinh lí
+ Có thể gây ra hiện tượng quang điện
- Ứng dụng
Khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, chữa bệnh còi xương, tìm vết nứt trên bề mặt kloại
3/ Tia X
- Ánh sáng có bước sóng ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại [TEX](10^{-11} m < \lambda <10^{-8} m )[/TEX]
- Cách tạo: cho chùm electron có vận tốc lớn đập vào miếng kloại có nguyên tử lượng lớn
- Tính chât:
+ Đáng chú ý nhất la khả năng đâm xuyên, xuyên được giấy, vải, gỗ, kloại như miếng nhôm dày vài cm nhưng bị lớp chì dày và mm chặn lại
+ Tác dụng mạnh lên phim ảnh, ion hóa không khí
+ Phát quang 1 số chất
+ Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kloại
+ Tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn
- Công dụng
+ Chiếu điện, chụp điện để chẩn đoán bệnh, tìm mảnh kloại, xương gãy, chữa bệnh ung thư
+ Kiểm tra chất lượng vật đúc, tìm vết nứt, bọt khí bên trong các vật kim loại
+ Kiểm tra hành lí khách đi máy bay
+ Nghiên cứu cấu trúc vật rắn

Chương đầu tiên hk2, chắc bài tập post sau :D
 
V

vitcongnghiep

1/ Khi đốt muối ăn, người ta thu được ngọn lửa màu gì?
a) Đỏ
b) Vàng
c) Xanh
d) Trắng
2/ Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố hidro có những vạch màu nào?
a) đỏ, cam, vàng, tím
b) đỏ, lam, vàng, tím
c) đỏ. cam, chàm, tím
d) đỏ, lam, chàm, tím
3/ Quang phổ vạch nguyên tố Natri có mấy vạch màu?
a) 1
b) 2
c) 3
d)4
4/ Bộ phận chính của máy quang phổ?
a) Ống chuẩn trực
b) Bộ tán sắc
c) Buồng tối
d) Buồng ảnh
5/ Ánh sáng trắng là ánh sáng như thế nào?
a) Có một bước sóng xác định
b) Khi truyền từ không khí vào nước bị tách thành dải màu sắc cầu vồng từ đỏ đến tím
c) Được tổng hợp từ 3 màu cơ bản: Đỏ, xanh da trời, và màu lục
d) Bị tán sắc khi qua lăng kính
 
R

roses_123

1/ Khi đốt muối ăn, người ta thu được ngọn lửa màu gì?
a) Đỏ
b) Vàng
c) Xanh
d) Trắng
2/ Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố hidro có những vạch màu nào?
a) đỏ, cam, vàng, tím
b) đỏ, lam, vàng, tím
c) đỏ. cam, chàm, tím
d) đỏ, lam, chàm, tím
3/ Quang phổ vạch nguyên tố Natri có mấy vạch màu?
a) 1
b) 2
c) 3
d)4
4/ Bộ phận chính của máy quang phổ?
a) Ống chuẩn trực
b) Bộ tán sắc
c) Buồng tối
d) Buồng ảnh
5/ Ánh sáng trắng là ánh sáng như thế nào?
a) Có một bước sóng xác định
b) Khi truyền từ không khí vào nước bị tách thành dải màu sắc cầu vồng từ đỏ đến tím
c) Được tổng hợp từ 3 màu cơ bản: Đỏ, xanh da trời, và màu lục
d) Bị tán sắc khi qua lăng kính
Bài tập hay lắm ạ, nhưng hiểu biết của em còn hạn chế quá.
Chị trả lời giúp nhé.
Câu 1: Em nhớ lả Iot bj thăng hoa khi đốt nhẹ, nên có màu vàng (K là màu tím )
Câu 2: gồm đỏ lam chàm tím
Câu 3: 2 phải không ạ :D
Câu 4:em đoán là hệ tán sắc :(
Câu 5: b) Khi truyền từ không khí vào nước bị tách thành dải màu sắc cầu vồng từ đỏ đến tím
Cảm ơn nhiều về bài viết này.Hi vọng sẽ nhận được hồi đáp sớm của cả nhà.
 
H

huutrang93

Gọi độ dịch chuyển của nguồn sáng S là x_0, độ dịch chuyển vân trung tâm là x
khoảng cách từ nguồn tới khe là d, khoảng cách từ khe tới màn là D
( cả 2 đều so với thí nghiệm khe Young trong SGK)
Công thức hiệu quang trình cho ánh sáng khi đi từ nguồn tới 2 khe hẹp
[TEX]d_1-d_2=\frac{ax_0}{d}[/TEX]
Ở công thức trên, mình áp dụng tính thuận nghịch của chiều truyền ánh sáng
Công thức hiệu quang trình cho ánh sáng khi đi từ 2 khe hẹp tới màn
[TEX]..-d_1'+d_2'=\frac{ax}{D} [/TEX]
Tại vân trung tâm
[TEX]d_1+d_1'-d_2-d_2'=0 \Leftrightarrow \frac{ax_0}{d}-\frac{ax}{D}=0 \Rightarrow x=\frac{D}{d}.x_0 [/TEX]
Gọi y là khoảng cách từ 1 vân sáng bất kì đến vân trung tâm
Tại vân sáng bất kì
[TEX]d_1+d_1'-d_2-d_2'=k.\lambda \Leftrightarrow \frac{ax_0}{d}-\frac{ay}{D}=k.\lambda \Rightarrow y=\frac{D.x_0}{d}-k.\lambda .\frac{D}{a} [/TEX]
Khoảng vân trong trường hợp này
[TEX]i=y_{k+1}-y_k=[\frac{D.x_0}{d}-(k+1).\lambda .\frac{D}{a}]-[\frac{D.x_0}{d}-k.\lambda .\frac{D}{a}]=-\frac{\lambda .D}{a} [/TEX]
Vậy độ dịch chuyển hệ vân cũng chính là độ dịch chuyển vân trung tâm

công thức hiệu quang trình đối với vân trung tâm sở dĩ đảo dấu vì d1>d2 thì d1'<d2', nghĩa là vân trung tâm lệch trái chiều so với nguồn sáng

còn công thức dưới ngược dấu vì vân sáng thứ 1 tính ở đây là vân sáng lệch về phía xa vân trung tâm ban đầu hơn so với vân trung tâm khi đã dịch chuyển, tương ứng với k âm trong công thức tính khoảng vân bình thường

nói cách khác, công thức dưới âm là bởi d_2'-d_1' > d_1-d_2

Phần còn lại của vitcongnghiep
 
S

supermanculep

Xin hỏi 1 vấn đề :
Hiện nay đang có 1 số ý kiến về nguồn phát tia tử ngoại như:
- Nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ môi trường(Theo sách Trọng tâm và kiến thức vật lí của NXBGD).
- Nhiệt độ lớn hơn 0 độ K(Theo SGK bài tập 1 trang 209 và Wikipedia).
Vậy xin nhờ mọi người giải đáp cho(càng cụ thể càng tốt), quả thật khi làm bài tập khá lúng túng về câu hỏi này.
 
H

huutrang93

Xin hỏi 1 vấn đề :
Hiện nay đang có 1 số ý kiến về nguồn phát tia tử ngoại như:
- Nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ môi trường(Theo sách Trọng tâm và kiến thức vật lí của NXBGD).
- Nhiệt độ lớn hơn 0 độ K(Theo SGK bài tập 1 trang 209 và Wikipedia).
Vậy xin nhờ mọi người giải đáp cho(càng cụ thể càng tốt), quả thật khi làm bài tập khá lúng túng về câu hỏi này.

:| nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ môi trường là tia hồng ngoại mà, tử ngoại mà phát ra chỉ cần có nhiệt độ hơn nhiệt độ mô trường thì sao mà sống dc. Có sách đó hả :(
 
S

soccona1

tớ cũng có thắc mắc tương tự như bạn superman đấy, nhưng mà là tia hồng ngoại. cô giáo tớ bảo tia hồng ngoại muốn phát ra thi nhiệt độ phải lớn hơn nhiệt độ môi trwowngf. bọn tớ đưa cho cô xem câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa thì cô bảo sách sai, bó tay vs cô
 
H

huutrang93

tớ cũng có thắc mắc tương tự như bạn superman đấy, nhưng mà là tia hồng ngoại. cô giáo tớ bảo tia hồng ngoại muốn phát ra thi nhiệt độ phải lớn hơn nhiệt độ môi trwowngf. bọn tớ đưa cho cô xem câu trắc nghiệm trong sách giáo khoa thì cô bảo sách sai, bó tay vs cô

Nhiệt độ nào chả phát ra tia hồng ngoại /:) ..........................................
 
D

ddoong

<0 K thì ko phát tia hồng ngoại....................................................
 
H

huutrang93

Lỗi của SGK mình đó, sách cũ nói 1 kiểu, sách mới nói 1 kiểu
Thầy mình bảo tốt nhất là theo SGK mới nhất
 
L

leevandson

hi ko hieu kai nao dng day!
````````````````````````
````````````````````````
 
Top Bottom