Tóm tắt lý thuyết vật lý 12 chương 5 hay nhất

Export HTML To Doc Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 Chương 5 hay nhất Tổng hợp Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 chương 5 hay nhất, đầy đủ nhất giúp bạn củng cố kiến thức và ôn tập tốt hơn Mục lục nội dung • Lý[.]

Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 Chương hay Tổng hợp Tóm tắt lý thuyết Vật lý 12 chương hay nhất, đầy đủ giúp bạn củng cố kiến thức ôn tập tốt Mục lục nội dung • Lý thuyết Tán sắc ánh sáng • Lý thuyết Giao thoa ánh sáng • Lý thuyết Các loại quang phổ • Lý thuyết Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X Thang sóng điện từ Lý thuyết Tán sắc ánh sáng I) Thí nghiệm tán sắc ánh sáng Niuton (1672) - Sơ đồ thí nghiệm: hình bên - Kết thí nghiệm: Ánh sáng mặt trời qua lăng kính khơng bị lệch phía đáy khúc xạ, mà cịn bị trải dài thành dải màu sặc sỡ Quan sắt kỹ dải màu ta phân biệt bày màu: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím Tuy nhiên ranh giới màu không rõ rệt, tức màu chuyển dần sang màu cách liên tục - Dải sáng màu gọi quang phổ Mặt Trời Ánh sáng mặt trời ánh sáng trắng - Hiện tượng gọi tượng tán sắc ánh sáng (của ánh sáng trắng) II) Giải thích tượng tán sắc ánh sáng Để kiểm nghiệm xem có phải thủy tinh làm thay đổi màu ánh sáng hay khơng Niu ton làm thí nghiệm sau: - Sơ đồ thí nghiệm: hình bên Ơng tách lấy chùm sáng màu vàng dải màu , cho khúc xạ qua lăng kính thứ hai - Kết thí nghiệm: chùm sáng bị lệch phía đáy (do khúc xạ) mà khơng bị đổi màu - Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định không bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính - Ánh sáng đa sắc hỗn hợp hai ánh sáng đơn sắc trở nên, bị tán sắc qua lăng kính - Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Ánh sáng trắng trường hợp ánh sáng đa sắc - Sự tán sắc ánh sáng là: phân tách chùm ánh sáng đa sắc thành chùm sáng đơn sắc tạo nên - Giải thích tượng tán sắc: +) Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc +) Chiết suất thủy tinh ánh sáng đơn sắc có màu khác khác nhau, nên góc lệch chúng qua lăng kính khác nhau, kết ló khỏi lăng kính chúng khơng trùng phương mà bị tách - Nhận xét: từ kết thí nghiệm: tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều nhất, nên chiết suất ánh sáng tím lớn nhất, chiết suất ánh sáng đỏ nhỏ nhất: nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím III) Ứng dụng - Giải thích số tượng tự nhiên cầu vồng, Sau mưa thường xuất cầu vồng sau mưa khơng khí có nhiều hạt nước li ti đóng vai trị lăng kính, ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) bị tán sắc qua lăng kính nước thành dài màu cầu vồng Vì cầu vồng khơng xuất sau mưa mà xuất nơi có nhiều nước thác nước, - Ứng dụng máy quang phổ: phân tích chùm sáng thành chùm sáng đơn sắc cấu tạo lên Lý thuyết Giao thoa ánh sáng I) Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - Thí nghiệm: dùng nguồn sáng S đặt trước lỗ tròn nhỏ O, khoét hộp kín Quan sát sáng thành đối diện - Kết thí nghiệm: Nếu ánh sáng truyền thẳng thành có vệt sáng trịn đường kính D Nhưng thực tế ta lại thấy vệt sáng trịn có đường kính D’ > D Lỗ O nhỏ D’ lớn nhiều so với D - Hiện tượng nhiễu xạ là: tượng ánh sáng truyền sai lệch so với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản - Giải thích tượng: để giải thích tượng tà thừa nhận: chùm sáng đơn sắc coi sóng có bước sóng xác định II) Hiện tượng giao thoa ánh sáng 1) Thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng - Sơ đồ thí nghiệm: hình bên - Kết thí nghiệm: vùng hai chùm sáng gặp phải sáng ta lại thấy có vạch tối vạch sáng xen kẽ Giống tượng giao thoa, buộc ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng Những vạch tối chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau, vạch sáng chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn Hệ vân sáng, tối xen kẽ gọi hệ vân giao thoa hai sóng ánh sáng 2) Vị trí vân sáng, vân tối * Giả sử bước sóng ánh sáng giao thoa λ, khoảng cách khe S1,S2 a, khoảng cách từ khe đến D O vị trí vân sáng trung tâm Xét điểm A cách O đoạn x - Khoảng cách từ A tới nguồn S1 là: - Khoảng cách từ A tới nguồn S2 là: Ta có d22 - d12 = (d2 - d1)(d2 + d1) = 2ax Vì a,x ≪ D nên có d2 + d1 ≈ 2D Khi hiệu đường sóng ánh sáng từ S1,S2 truyền tới A là: d2-d1 ≈ 2ax/2D = ax/D * Điều kiện để A vân sáng: d2 - d1 = kλ Khoảng cách từ O đến vân sáng bậc k xk = kλD/a (k = 0, ±1, ±2 ) Nhận xét: vị trí O vân sáng bậc 0: k = ↔ x = tâm hay vân (∀ λ), nên O gọi vân trung * Điều kiện để A vân tối: d2 - d1 = (k - 1/2)λ Khoảng cách từ O đến vân tối thứ k x'k = (k - 1/2)[(λD)/a] (k = ±1, ±2 ) 3) Khoảng vân - Định nghĩa: khoảng cách vân sáng, hai vân tối liên tiếp - Cơng thức tính khoảng vân i: i = xk+1 - xk = x'k+1 - x'k = λD/a 4) Ứng dụng: Đo bước sóng ánh sáng Đo đại lượng D,a,i bước sóng : λ = ia/D III) Mối liên hệ bước sóng ánh sáng màu sắc Các kết thực nghiệm cho thấy: - Mỗi ánh sáng đơn sắc có bước sóng tần số chân khơng hồn tồn xác định - Ánh sáng khả kiến ( ánh sáng nhìn thấy) có bước sóng khoảng: 380÷760 nm Bảng bước sóng ánh sáng nhìn thấy chân khơng Màu λ(nm) Màu λ(nm) Đỏ 640÷760 Lam 450÷510 Cam 590÷650 Chàm 430÷460 Vàng 570÷600 Tím 380÷440 Lục 500÷575 - Ánh sáng trắng Mặt Trời hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên từ đến ∞ - Điều kiện để xảy ượng giao thoa ánh sáng là: hai nguồn sáng kết hợp +) hai nguồn phải phát hai sóng có bước sóng +) hiệu số pha dao động cảu hai nguồn phả không đổi theo thời gian Lý thuyết Các loại quang phổ I) Máy quang phổ lăng kính - Khái niệm: dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp (đa sắc) thành thành phần ánh sáng đơn sắc tạo nên - Nguyên tắc hoạt động: Dựa vào tượng tán sắc ánh sáng - Cấu tạo: gồm phận chính: ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng tối +) Ống chuẩn trực: ống có đầu đặt thấu kính hội tụ L_1, đầu khe hẹp F đặt tiệu cự L_1 Khi chiếu ánh sáng qua ống chuẩn trực ta chùm sáng song song ( để đảm bảo góc tới lăng kính tất ánh sáng nhau) +) Hệ tán sắc: bao gồm (hoặc nhiều) lăng kính P chùm sáng đa sắc song song sau qua lăng kính bị phân tán thành nhiều chùm tia đơn sắc song song với góc lệch khác +) Buồng tối ( buồng ảnh): Là hộp kín ánh sáng , đầu có thấu kính hội tụ L_2, đầu đặt phim ảnh (kính ảnh) đặt mặt phẳng tiêu diện L_2 Các chùm sáng song song khỏi hệ tán sắc, sau qua L_2 hội tụ điểm phim ảnh gọi vạch quang phổ II) Các loại quang phổ: - Phân loại: Quang phổ liên tục Quang phổ phát xạ Quang phổ hấp thụ Bảng so sánh loại quang phổ Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp Là quang phổ liên tục bị Khái Là quang phổ gồm nhiều dải màu từ đỏ Là hệ thống vạch sáng riêng lẻ, số vạch màu bị c niệm đến tím, nối liên cách liên tục ngăn cách khoảng tối khí hay hấp thụ Quang phổ vạch phát xạ nguyên tử Quang phổ hấp thụ h Quang phổ ánh sáng mặt trời Hidro Hidro Ví dụ Nguồn Các chất rắn, lỏng, khí bị nung nóng Chất khí hay áp suất thấp bị phát áp suất lớn kích thích nhiệt điện Không phụ thuộc vào chất mà phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn phát Tính Khi nhiệt độ tăng dần nguồn dần chất phát ánh sáng có bước sóng giảm dần, nhiệt độ cao vùng sáng có bước sóng ngắn Đo nhiệt độ vật nóng sáng Ứng nhệt độ cao qua dụng quang phổ Nhiệt độ đám khí (h phải thấp nhiệt độ c nguồn phát ánh sáng liên Mỗi nguyên tố hóa học có quang phổ vạch đặc trưng nguyên tố Chúng khác số lượng vạch, vị trí vạch ( bước sóng) độ sáng vạch Quang phổ vạch hấp thụ đặc trưng cho nguy nguyên tố phát xạ sáng hấp thụ sáng Để phân tích cấu tạo chất Để phân tích cấu tạo chấ Lý thuyết Tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X Thang sóng điện từ I) Những xạ khơng nhìn thấy: Thực nghiệm chứng tỏ ngồi miền ánh sáng nhìn thấy cịn có xạ khơng nhìn thấy được, có tác dụng nhiệt, tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây tượng nhiễu xạ, giao thoa xạ nhìn thấy VD: tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X Bảng so sánh xạ khơng nhìn thấy Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Là xạ khơng nhìn thấy có Là xạ khơng nhìn thấy có Khái bước sóng từ 0,76 μm đến vài bước sóng từ 0,38 μm đến cỡ niệm mm 10-9m Những vật có nhiệt độ cao (từ 2000℃ trở lên) Nguồn Tất vật có nhiệt độ lớn phát 0(K) hay -273℃ VD: hồ quang điện, Mặt Trời, đèn thủy ngân Tia X (Tia Rơn-ghen) Là xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11 Mỗi chùm tia catôt (một chùm electron có lượng lớn) đập vào vật rắn vật phát tia X - Tác dụng lên phim ảnh - Kích thích phát quang nhiều chất Tính chất Cơng dụng - Kích thích nhiều phản ứng - Tác dụng nhiệt tính chất hóa học bật Vật hấp thụ tia hồng ngoại nóng lên - Làm ion hóa khơng khí nhiều chất khí khác - Có khả gây số phản ứng hóa học, tác - Có tác dụng sinh học: hủy dụng lên phim ảnh diệt tế bào, diệt khuẩn nấm mốc, tiền tố tổng hợp - Có thể biến điệu sóng vitamin D điện từ cao tần - Có thể gây tượng - Gây tượng quang quang điện điện với số chất bán dẫn - Bị nước thủy tinh hấp thụ mạnh lại truyền qua thạch anh Ngoài tầng ozon hấp thụ hết tia có bước sóng 300 nm áo giáp bảo vệ sinh vật Trái Đất - Sấy khô, sưởi ấm, đun nấu - Tính chất bật khả đâm xuyên qua giấy, vải, gỗ chí kim loại Tia X có bước sóng ngắn xun sâu hay cứng - Tác dụng mạnh lên kính ảnh - Làm ion hóa khơng khí - Làm phát quang số chất - Tác dụng sinh lý mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn, - Gây tượng quang điện hầu hết kim loại - Chụp ảnh ban đêm, chụp ảnh nhiều thiên thể, chụp - Y học: dùng để tiệt trùng ảnh trái đất từ vệ tinh dụng cụ phẫu thuật, chữa bệnh còi xương - Sử dụng điều khiển từ xa ( điều khiển ti vi, - Cơng nghiệp thực phẩm: tiệt điều hịa, ) trùng thực phẩm - Y học: sử dụng để chiếu điện, chụp điên, chữa ung thư nông - Quân sự: ống nhịm hồng - Cơng nghiệp khí: tìm ngoại dùng để quan sát lái nứt (khuyết tật) bề mặt xe ban đêm, camera hồng sản phẩm ngoại chụp ảnh quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại mục tiêu phát - Giao thông: Kiểm tra hành lý hành khách II) Thang sóng điện từ: - Công nghiệp: kiểm tra chất lượng bên sản phẩm - Phòng TN: Nghiên cứu cấu trúc vật rắn - Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma (tia phóng xạ) có chất sóng điện từ Sự khác tần số ( bước sóng) loại sóng điện từ dẫn đến khác tính chất tác dụng chúng Thang sóng điện từ ... sáng nhìn thấy chân khơng Màu λ(nm) Màu λ(nm) Đỏ 640÷760 Lam 450 ? ?51 0 Cam 59 0÷ 650 Chàm 430÷460 Vàng 57 0÷600 Tím 380÷440 Lục 50 0? ?57 5 - Ánh sáng trắng Mặt Trời hỗn hợp vơ số ánh sáng đơn sắc có... tách - Nhận xét: từ kết thí nghiệm: tia đỏ lệch nhất, tia tím lệch nhiều nhất, nên chiết suất ánh sáng tím lớn nhất, chiết suất ánh sáng đỏ nhỏ nhất: nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm