CHUONG v SONG ANH SANG

Chương V N N N TÁN SẮC ÁNH SÁNG ÌN ẢN Mặt Trời M F’ A F G Đỏ Da cam Vàng Lục Lam Chàm Tím P B C Kiến thức I Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niutơn (1672) * Kết quả: - Khi qua lăng kính, chùm sáng trắng khơng bị khúc xạ phía đáy mà cịn bị tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau: đỏ, da cam, vàng, lục, làm, chàm, tím - Tia đỏ lệch - Tia tím lệch nhiều - Hiện tượng đgl tượng tán sắc ánh sáng II Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc Niutơn - Cho chùm sáng đơn sắc qua lăng kính  tia ló lệch phía đáy khơng bị đổi màu Vậy: ánh sáng đơn sắc ánh sáng khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính III iải thích tượng tán sắc - Ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc, mà hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím - Chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đơn sắc có màu khác khác tăng dần từ màu đỏ đến màu tím Sự tán sắc ánh sáng: phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc Lưu ý: Ánh sáng trắng khác với ánh sáng màu trắng IV Ứng dụng - Giải thích tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng máy quang phổ lăng kính để phân tích chùm sáng phức tạp… N ẮC LẠI c v c o c c  ; Trong mơi trường    Với n   v  f f nf n v n n n Góc nhỏ 10o D=(n-1)A ; Với n suất lăng kính đặt c.khơng (   n ) n1 n v  Khi tia sáng truyền từ MT1 sang MT2:   (n lớn D lớn  nhỏ) n1 v2 2 Trong chân không o  Và ta có đỏ>cam>vàng>lục>lam>chàm>tím GIAO THOA ÁNH SÁNG HÌNH ẢN Kiến thức - Mô tả tượng nhiễu xạ I iện tượng nhiễu xạ ánh sáng ánh sáng - Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng S O D D’ - Mỗi ánh sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng xác định II iện tượng giao thoa ánh sáng - Mơ tả bố trí thí nghiệm Y-âng Thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng M * Mơ tả thí nghiệm (SGK) F1 Hai sóng kết hợp phát từ F1, F2 gặp M giao A thoa với O * Kết TN Đ F B L F2 Trên thu hệ vạch sáng đỏ vạch K tối xen kẻ đặn Vân sáng * Giải thích: + Những vạch sáng chổ Hai sóng ánh sáng gặp Vân tối tăng cường lẫn  vân sáng A + Những vạch tối chổ Hai sóng gặp triệt tiêu lẫn H d1  vân tối x F1 d2 + Những vạch sáng tối xen kẻ  gọi hệ vân I a O giao thoa hai sóng ánh sáng D F2 Vị trí vân sáng B Gọi a = F1F2: khoảng cách hai nguồn kết hợp M D = IO: khoảng cách từ hai nguồn tới M d1 = F1A d2 = F2A quãng đường hai sóng từ F1, F2 đến điểm A vân sáng O: giao điểm đường trung trực F1F2 với x = OA: khoảng cách từ O đến vân sáng A : bước sóng ánh sáng - Hiệu đường :   d2  d1  2ax d2  d1 - Vì D >> a x d2+d1 2D  d2  d1  ax (1) D Vị trí vân sáng: Để A vân sáng thì: với k = 0,  1, 2, … Từ (1) & (2) suy ra: Vị trí vân tối: d2 – d1 = k (2) xs  k D a k: bậc giao thoa HÌNH ẢN Kiến thức Để A vân tối thì: d2 – d1 = (k+ ) (3) D a Từ (1) & (3) suy ra: xt  (k  ) với k = 0,  1, 2, … (khơng có khái niệm bậc gthoa) Khoảng vân a Định nghĩa: Khoảng vân i khoảng cách vân sáng vân tối liên tiếp D b Cơng thức tính khoảng vân: i  a c Tại điểm O: x=0; k=0; d2 – d1 = Vậy, O vân sáng bậc xạ gọi vân hay vân trung tâm Ứng dụng: -Đo bước sóng ánh sáng Nếu biết i, a, D suy : Màu  (nm) Đỏ 640: 760 Da cam 590: 650 Vàng 570: 600 ℓục 500: 575 ℓam 450:510 Chàm 430:460 Tím 380:440  ia D III Bước sóng màu sắc Mỗi ánh sáng đơn sắc ứng với bước sóng chân khơng xác định Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có bước sóng  = (380  760) nm + tím = 380nm + đỏ = 760nm Ánh sáng trắng Mặt Trời hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến  CÁC ÌN NG H ẢN Kiến thức I Má quang ph ng kính - Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành thành phần đơn sắc - Vẽ cấu tạo máy quang phổ theo - Gồm phận chính: phần Ống chuẩn trực - Gồm khe hẹp F đặt tiêu điểm TKHT L1 L2 - Tác dụng: tạo chùm song song L1 K Hệ tán sắc P - Gồm (hoặc 2, 3) lăng kính - Tác dụng: Phân tán chùm sáng phức tạp thành F thành phần đơn sắc, song song Buồng tối - Là hộp kín, gồm TKHT L2, phim ảnh K (hoặc kính ảnh) đặt mặt phẳng tiêu L2 - Tác dụng: Thu ảnh chùm sáng đơn sắc qua lăng kính P: vạch quang phổ - Tập hợp vạch quang phổ chụp làm thành quang phổ nguồn F II Quang ph phát xạ * Định nghĩa: Quang phổ phát xạ quang phổ chất rắn, lỏng khí bị nung nóng phát * Có loại: a Quang phổ liên tục - ĐN: Quang phổ liên tục dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím, nối liền liên tục - Nguồn phát: Do chất rắn, lỏng, khí có áp suất cao phát bị nung nóng - Đặc điểm: Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào chất nguồn sáng mà phụ thuộc nhiệt độ nguồn sáng - Ứng dụng: đo nhiệt độ nguồn sáng (VD: mặt trời, xa xơi, dầu khí, mẻ thép nấu lị…) b Quang phổ vạch - ĐN: Là hệ thống vạch màu riêng lẻ, cách khoảng tối - Nguồn phát: Do chất khí hay áp suất thấp bị kích thích phát - Đặc điểm: Phụ thuộc chất nguồn sáng VD: Quang phổ vạch nguyên tố khác khác (số lượng vạch, vị trí độ sáng vạch), đặc trưng cho nguyên tố - Ứng dụng: để xác định chất nguồn sáng ÌN ẢN Kiến thức III Quang ph hấp thụ - ĐN: Là vạch hay đám vạch tối quang phổ liên tục - Nguồn phát: Các chất rắn, lỏng khí cho quang phổ hấp thụ - Đặc điểm: + Các chất hấp thụ vạch màu mà phát xạ + Quang phổ hấp thụ chất khí chứa vạch hấp thụ Quang phổ chất lỏng chất rắn chứa “đám” gồm cách vạch hấp thụ nối tiếp T HỒNG NG VÀ T TỬ NG ÌN ẢN Kiến thức - Mơ tả thí nghiệm phát I Phát tia hồng ngoại tia tử ngoại tia hồng ngoại tử ngoại - Đưa mối hàn cặp nhiệt điện: + Vùng từ Đ  T: kim điện kế bị lệch Mặt Trời M + Đưa khỏi đầu Đ (A): kim điện kế lệch A + Đưa khỏi đầu T (B): kim điện kế tiếp tục lệch A Đ Đỏ + Thay M bìa có phủ bột huỳnh quang  H phần màu tím phần kéo dài quang phổ khỏi màu tím Tím F  phát sáng mạnh T G B B - Vậy, ngồi quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, hai đầu đỏ tím, cịn có xạ mà mắt khơng trơng thấy, mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang phát xạ (hay tia) hồng ngoại xạ (hay tia) tử ngoại II Bản chất tính chất chung tia hồng ngoại tử ngoại Bản chất - Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng thơng thường, khác chỗ khơng nhìn thấy (Là sóng điện từ) Tính chất - Chúng tn theo định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thơng thường - Miền hồng ngoại có bước sóng từ 760nm đến vài milimét - Miền tử ngoại có bước sóng từ 380nm đến vài nanơmét III Tia hồng ngoại Cách tạo - Mọi vật có nhiệt độ cao 0K phát tia hồng ngoại - Vật có nhiệt độ cao mơi trường xung quanh phát xạ hồng ngoại mơi trường - Người có nhiệt độ 37oC tức 310oK nguồn phát tia hồng ngoại - Nguồn phát tia hồng ngoại thơng dụng: bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điơt hồng ngoại… Tính chất cơng dụng - Tác dụng nhiệt mạnh  sấy khô, sưởi ấm… - Tác dụng lên phim ảnh - Gây số phản ứng hoá học  chụp ảnh hồng ngoại - Có thể biến điệu sóng điện từ cao tần  điều khiển từ xa dùng hồng ngoại - Trong lĩnh vực quân  Tạo kính viễn vọng hồng ngoại; tên lửa tự tìm mục tiêu, ống nhòm hồng ngoại, quay phim ban đêm cự li 6km IV Tia tử ngoại Nguồn tia tử ngoại - Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000oC trở lên) phát tia tử ngoại Nhiệt độ cao phổ tử ngoại vật kéo dài phía sóng ngắn o - Hồ quang điện có nhiệt độ 3000 C nguồn tử ngoại mạnh - Bề mặt mặt trời có nhiệt độ khoảng 6000K nguồn tử ngoại mạnh - Phổ biến Đèn thuỷ ngân Tính chất - Tác dụng lên phim ảnh - Kích thích phát quang nhiều chất (Áp dụng đèn huỳnh quang) - Kích thích nhiều phản ứng hố học - Làm ion hố khơng khí nhiều chất khí khác  gây tác dụng quang điện - Tác dụng sinh học ( huỷ diệt tế bào, diệt khuẩn ) Sự hấp thụ - Bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh - Thạch anh, nước hấp thụ mạnh tia từ ngoại có bước sóng ngắn (