CHƯƠNG 5 SÓNG ÁNH SÁNG – Vật lý 12 Năm học 2022 2023 A PHẦN LÝ THUYẾT I TÁN SẮC ÁNH SÁNG 1 Định nghĩa Hiện tượng tán sắc ánh sáng là sự phân tách chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc khác nh.
CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG – Vật lý 12 Năm học : 2022-2023 A.PHẦN LÝ THUYẾT I TÁN SẮC ÁNH SÁNG Định nghĩa: Hiện tượng tán sắc ánh sáng phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc khác nhau: tia màu tím bị lệch nhiều nhất, tia màu đỏ bị lệch -Quang phổ ánh sáng Mặt trời gồm dải màu từ đỏ đến tím -Anh sáng đơn sắc ánh sáng có bước sóng(tần số) màu sắc định, khơng bị tán sắc truyền qua lăng kính -Anh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím * Chú ý: ánh sáng trắng ánh sáng đơn sắc Nguyên nhân gây tượng tán sắc ánh sáng: Do chiết suất môi trường suốt phụ thuộc vào tần số (bước sóng) ánh sáng Anh sáng có tần số lớn (bước sóng nhỏ) chiết suất môi trường lớn (lệch nhiều) ngược lại -Chiết suất có giá trị nhỏ ánh sáng đỏ, lớn ánh sáng tím tăng dần từ đỏ đến tím II.GIAO THOA ÁNH SÁNG 1.Điều kiện để có giao thoa ánh sáng: hai sóng gặp phải hai sóng kết hợp (cùng tần số, hiệu số pha không đổi theo thời gian) - Điều kiện nguồn kết hợp: hai nguồn phải phát hai sóng ánh sáng có bước sóng hiệu số pha dao động hai nguồn không đổi theo thời gian 2.Hình ảnh giao thoa: vạch sáng tối xen kẽ cách đặn, song song cách nhau(vân giao thoa).Nếu ánh sáng trắng vân trắng, hai bên dải cầu vồng,tím trong, đỏ ngồi 3.Cơng thức xác định vị trí vân giao thoa: Hiệu đường đi: d2-d1 = Vị trí vân sáng: a Với k bậc giao thoa: k=0 : vân sáng trung tâm hay vân sáng giữa, k= :vân sáng bậc 1,2,… b.Vị trí vân tối: c.Khoảng vân:là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp nhau: III.BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG: Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng chân không xác định -Khi truyền từ môi trường suốt sang mơi trường suốt khác tần số khơng đổi, bước sóng tốc độ truyền sóng thay đổi Trong mơi trường có chiết suất n : bước sóng giảm n lần Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng khoảng từ 380nm(màu tím) đến 760nm(màu đỏ) gọi ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) 640nm đến 760nm, da cam: có bước sóng từ 590nm đến 650nm -Đỏ có bước sóng từ -vàng có bước sóng từ 570nm đến 600nm, lục có bước sóng từ 500nm đến5 75nm -Lam có bước sóng từ 450nm đến 510nm, chàm có bước sóng từ 430nm đến 460nm -Tím có bước sóng từ 380nm đến 440nm 3.Anh sáng trắng Mặt trời hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ đến vô cực DẠNG 1: GIAO THOA ÁNH SÁNG Loại 1: Giao thoa với ánh sáng đơn sắc Phương pháp giải: 1) Tính khoảng vân, vị trí vân sáng, vân tối -Khoảng vân: ax =kλ -Vị trí vân sáng: d2-d1= D 1,2,… với k=0 : vân sáng trung tâm hay vân sáng giữa, k= ⇔ ( k= Bậc vân sáng) - Vị trí vân tối: d ax =(k + ) λ D 2-d1= ⇔ +Nếu k=0 vân tối thứ 1, k=1,2,3….: vân tối thứ 2,3,4… (k= Thứ vân tối -1) +Nếu ki2 nên a2>a1: a2=a+0,2; mm Đáp án: 11 Thí nghiệm giao thoa Y- âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,6 mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định hai khe, di chuyển từ từ quan sát xa dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe đoạn 0,75 m thấy M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng λ có giá trị là: A 0,64 µm B 0,50 µm C 0,70 µm D 0,60 µm xM= λD1 = k λD ⇔5 D =k D 2 a a Đáp án: Vì D2>D1 nên k2 1 b > a k1 > k2 a b b−a ⇒ ak + =bk + ⇔ak 1=bk + 2 (Chú ý = = 2) Nếu k khơng tồn vị trí vân tối trùng Nếu = k (cụ thể 1, 2, , …) có tồn vị trí vân tối trùng (b-a/2 chia hết cho 2) Vị trí vân tối trùng gần vân trung tâm có tọa độ x = (k2 + )i2 với k2 xác định cụ thể theo kết trường hợp sau: TH1: = 1, tìm vị trí vân tối trùng gần vân trung tâm ứng với k1 = k2 + 1, vào () tìm k2 ngun TH2: = 2, tìm vị trí vân tối trùng gần vân trung tâm ứng với k1 = k2 + 2, vào () tìm k2 ngun TH3: = 3, tìm vị trí vân tối trùng gần vân trung tâm ứng với k1 = k2 + 3, vào () tìm k2 nguyên ... sóng tốc độ truyền sóng thay đổi Trong mơi trường có chiết suất n : bước sóng giảm n lần Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng khoảng từ 380nm(màu tím) đến 760nm(màu đỏ) gọi ánh sáng nhìn thấy (ánh. .. đồng thời ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,72 μm ánh sáng màu lục có bước sóng từ 500 nm đến 575 nm Giữa hai vân sáng liên tiếp màu vân trung tâm, người ta đếm vân sáng màu đỏ Giữa hai vân sáng màu... vân sáng liên tiếp màu vân trung tâm, người ta đếm vân sáng màu đỏ vân sáng màu lục Do hai vân sáng màu vân trung tâm đếm 12 vân sáng màu đỏ số vân sáng màu lục (12: 4) = 18 vân khoản có vân sáng