CHƯƠNG V: SĨNG ÁNH SÁNG Ngày soạn: 18/04/2011 Tuần: 03 ******* KIẾN THỨC CẦN NẮM VẤN ĐỀ I: VỊ TRÍ VÂN SÁNG – VÂN TỐI – KHOẢNG CÁCH VÂN LÝ THUYẾT Hiệu đường từ S1 S2 đến M r2 − r1 = a.x D Vò trí vân sáng x = k λ D a (k = 0, ±1, ±2 ) Vân sáng ứng với k = Vân sáng bậc ứng với k = ±1 … Vò trí vân tối λ D x = (k + ) a (k = 0, ±1, ±2 ) Vân tối thứ miền dương ứng với k = Vân tối thứ hai miền dương ứng với k = Khoảng vân λ : Bước sóng ánh sáng λ D D : Khoảng cách từ hai khe đến i= a a: Khảng cáh hai khe λ Chú ý: * Khi tính đổi , D, a đơn vò λ D * x = k = k.i a λ D * x = (k + ) = ( k + )i a Tán sắc ánh sáng Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm sáng phức tạp thành chùm ánh sáng đơn sắc khác Ánh sáng đơn sắc ánh sáng khơng bị tán sắc mà bị lệch qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn có màu xác định (có bước sóng xác định) gọi màu đơn sắc Ánh sáng trắng hỗn hợp nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu biến thiên liên tục, từ đỏ đến tím Chiết suất mơi trường ánh sáng đơn sắc có màu khác khác Chiết suất nhỏ ánh sáng đỏ lớn ánh sáng tím Nhiễu xạ ánh sángNhiễu xạ ánh sáng tượng ánh sáng khơng tn theo định luật truyền thẳng ánh sáng, quan sát ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ gần mép vật cản VẤN ĐỀ IV: GIAO THOA VỚI NHIỀU BỨC XẠ ĐƠN SẮC HAY ÁNH SÁNG TRẮNG LÝ THUYẾT Vò trí vân sáng xạ đơn sắc trùng λ D λ D λ D x = k1 = k2 = = kn n a a a (k1 , k2 , kn số nguyên) Các xạ ánh sáng trắng cho vân sáng x0 a.x0 ≤ λ2 k D a.x0 a.x ⇒ ≤k≤ λ2 D λ1.D λ1 ≤ λ = a.x0 : Đó bước sóng xạ ánh sáng trắng cho vân k D Thay giá trò k vào λ = sáng x0 Các xạ ánh sáng trắng bò tắt ( cho vân tối) x0 2a.x0 ≤ λ2 (2k + 1).D 2a.x0 2a.x0 ⇒ ≤ 2k + ≤ λ D λ1.D λ1 ≤ λ = Thay giá trò k vào λ = 2a.x0 : Đó bước sóng ánh sáng trắng bò tắt x0 (2k + 1) D Máy quang phổ – Các loại quang phổ a Ngun tắc : ngun tắc máy quang phổ lăng kính dựa tượng tán sắc ánh sáng b Quang phổ liên tục - Định nghĩa : Quang phổ liên tục quang phổ gồm nhiều dải sáng màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục - Nguồn phát : Các chất rắn , chất lỏng chất khí có áp suất lớn bị nung nóng phát - Tính chất : Khơng phụ thuộc thành phần cấu tạo chất vật phát sáng mà phụ thuộc vào nhiệt độ vật - Cơng dụng : Dựa vào quang phổ xác định nhiệt độ, áp suất vật phát sáng c Quang phổ vạch phát xạ - Định nghĩa : Quang phổ vạch phát xạ quang phổ gồm vạch màu riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối - Cách tạo : Do chất khí hay áp suất thấp phát bị k.thích (bằng nhiệt có TL điện phóng qua) - Tính chất : Các ngun tố khác quang phổ vạch khác số lượng, vị trí, màu sắc vạch độ sáng tỉ đối vạch - Ứng dụng : Quang phổ vạch phát xạ giúp ta xác định thành phần hóa học chất d Quang phổ vạch hấp thụ - Định nghĩa : Quang phổ liên tục, thiếu số vạch màu bị chất khí (hay kim loại) hấp thụ gọi quang phổ vạch hấp thụ chất khí (hay hơi) - Điều kiện phát sinh : nhiệt độ đám khí hay hấp thụ phải thấp nhiệt độ nguồn phát sáng phát quang phổ liên tục - Tính chất : Các ngun tố khác quang phổ vạch hấp thụ khác số lượng, vị trí vạch - Cơng dụng : tương tự quang phổ vạch phát xạ Tia hồng ngoại a Định nghĩa : Là xạ khơng nhìn thấy, có bước sóng lớn 0,76 µm đến vài milimét (lớn bước sóng ánh sáng đỏ nhỏ bước sóng sóng vơ tuyến điện) b Nguồn phát : Mọi vật dù nhiệt độ thấp, có nhiệt độ cao mơi trường phát tia hồng ngoại c Tính chất cơng dụng : - Tác dụng bật tia hồng ngoại tác dụng nhiệt nên dùng để sấy khơ, sưởi ấm - Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, tác dụng lên phim ảnh nên dùng để chụp ảnh tối, chụp ảnh bề mặt thiên thể - Tia hồng ngoại có khả biến điệu sóng điện từ cao tần Tính chất để chế tạo dụng cụ điều khiển từ xa tự động - Tia hồng ngoại gây hiệu ứng quang điện số bán dẫn - Trong qn sự, tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng ống nhòm hồng ngoại quan sát đêm; camera hồng ngoại để quay phim đêm ; tên lửa tự động tìm mục tiêu Tia tử ngoại a Định nghĩa : Bức xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng ngắn 0,38 µm đến cỡ 10-9 m (nhỏ bước sóng ánh sáng tím) gọi tia tử ngoại b Nguồn phát :Những vật nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 20000C) phát tia tử ngoại Nguồn phát tử ngoại phổ biến đèn thủy ngân, hồ quang điện, … c Tính chất : - Tia tử ngoại kích thích phát quang nhiều chất - Tia tử ngoại kích thích nhiều phản ứng hóa học; tác dụng lên phim ảnh - Tia tử ngoại làm ion hóa chất khí - Tia tử ngoại có tác dụng sinh lý : hủy diệt tế bào, làm rám nắng da, diệt khuẩn … - Tia tử ngoại gây tượng quang điện d Ứng dụng :Tia tử ngoại thường dùng để khử trùng nước, thực phẩm dụng cụ y tế, để tìm vết nứt mặt kim loại Tia X (Tia Rơn-ghen) a Bản chất : Tia X sóng điện từ có bước sóng khoảng từ 10 -11 m đến 10-8 m (ngắn bước sóng tia tử ngoại) b Tính chất : - Tia X có tính đâm xun mạnh; tia Rơn-ghen qua giấy, gỗ, xun qua nhơm dày vài centimét khơng qua lớp chì dày vài milimét - Tia X có tác dụng lên kính ảnh,làm ion hóa khơng khí làm phát quang số chất - Tia X gây tượng quang điện hầu hết kim loại - Tia X có tác dụng sinh lý mạnh : hủy diệt tế bào, diệt khuẩn c Cơng dụng :Trong y học dùng để chiếu, chụp điện, chẩn đốn chữa trị số bệnh ; cơng nghiệp để tìm chỗ khuyết tật vật đúc kim loại ; để kiểm tra hành lý cửa khẩu, sân bay ; để nghiên cứu cấu trúc vật rắn … BÀI TẬP Câu 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách khoảng a= 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát D= 1,5m Hai khe chiếu xạ có bước sóng 0,6 µm Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5,4mm có vân sáng bậc (thứ) A B C D Câu2 : Cho hai nguồn kết hợp S1 S2 cách 5mm cách qian sát 2m khoảng cách từ vân sáng thứ năm đến vân sáng trung tâm 1,5mm Tính bước sóng nguồn sáng A 0,4 µm B 0,5 µm C 0,75 µm D 0,6 µm Câu : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 540nm, đo khỏang vân 0,36mm Thay ánh sáng khác có bước sóng 600nm khoảng vân bao nhiêu? A 0,324mm B 0,6mm C 0.45mm D 0,4mm Câu : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, vân sáng bậc xuất vị trí mà hiệu đường ánh sáng từ hai nguồn đến vị trí A λ /2 B λ C 1,5 λ D λ Câu : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách khoảng 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát 1m, Hai khe chiếu ánh sáng có bước sóng 0,75 µm Khoảng cách vân sáng thứ tư đến vân sáng thứ 10 bên vân sáng trung tâm A 3,6mm B 5,2mm C 2,8mm D 4,5mm Câu : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, bề rộng trường giao thoa 7,2mm người ta đếm vân sáng (ở hai rìa hai vân sáng) Tại điểm M cách vân trung tâm 14,4mml vân gì? A Vân sáng thứ 16 B Vân sáng thứ 18 C Vân tối thứ 16 D Vân tối thứ 18 Câu : A Tia hồng ngoại kích cho số chất phát quang B Tia hồng ngoại có khả đâm xun mạnh C Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt mạnh D Tia hồng ngoại phát từ vật bị nung nóng có nhiệt độ 500 0C Câu 8: Phat1 biểu sau khơng đúng? A.Tia tử ngoại có tác dụng sinh lí B.Tia tử ngoại kích thích cho số chất phát quang C.Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh D.Tia tử ngoại khơng bị thủy tinh hấp thụ Câu : Đặc điểm quang phổ liên tục A.phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng B.nguồn phát sáng chất khí C.có cường độ sáng cực đại bước sóng 500nm D.phụ thuộc vào thành phần cấu tạo hóa học nguồn sáng Câu 10 : Điều kiện phát sinh quang phổ vạch phát xạ A.các khí hay áp suất thấp bị kích thích phát sáng phát B.Các vật rắn, lỏng hay khí có KLR lớn bị nung nóng phát C.Chiếu ánh sáng trắng qua chất bị nung nóng phát D.Những vật bị nung nóng nhiệt độ 30000C Câu 11: Phổ phát xạ Natri chứa vạch màu vàng ứng với bước sóng λ = 0,56 µm Trong quang phổ hấp thụ Natri A.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng 0,56 µm B.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng λ > 0,56 µm C.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng λ < 0,56 µm D.Thiếu tất sóng ánh sáng ngồi bước sóng λ ≥ 0,56 µm Câu 12: Phép phân tích quang phổ A.phép đo nhiệt độ vật dựa quang phổ vật phát B.Phép đo vận tốc bước sóng ánh sáng từ quang phổ thu C.Phép phân tích thành phần cấu tạo chất dựa việc nghiên cứu quang phổ phát D.Phép phân tích chùm sáng nhờ tượng tán sắc Câu 13: Khi nói tia Rơnghen điều sau khơng A.Tia Rơnghen có lượng lớn tia tử ngoại B.Tia Rơnghen có chất giống với tia hồng ngoại C.Tia Rơnghen có khả đâm xun qua chì dày vài mm D.Tia Rơnghen khơng phải sóng điện từ Câu 14 : Chọn câu đúng: A Tia X khơng bị lệch điện trường từ trường B Tia X phát từ đèn điện C Tia X vật bị nung nóng nhiệt độ cao phát D.Tia X xun qua tất vật Câu 15 : Chọn câu sai: A.Tác dụng quang trọng tia hồng ngoại tác dụng nhiệt B.Nước thủy tinh gần suốt tia hồng ngoại C.Tác dụng mạnh tia tử ngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh D.Tính chất bật tia Rơnghen khả đâm xun Câu 16: Trong khơng khí tia Rơnghen có bước sóng 0,2.10-12 m Biết vận tốc sóng khơng khí 3.108 m/s Tần số tia Rơnghen A f= 1,5.1020Hz B f= 15.1020Hz C f= 0,15.1020 Hz D f= 150.1020Hz Câu 17 : Các tia có chất A tia anpha tia hồng ngoại B tia gamma tia tử ngoại C tia anpha tia gamma D tia âm cực tia Rơnghen BAN GIÁM HIỆU KÍ DUYỆT TỔ TRƯỞNG KÍ DUYỆT 18/04/2011 Nguyễn Quang Nhân ... Natri A.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng 0,56 µm B.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng λ > 0,56 µm C.thiếu sóng ánh sáng với bước sóng λ < 0,56 µm D.Thiếu tất sóng ánh sáng ngồi bước sóng λ... Thay ánh sáng khác có bước sóng 600nm khoảng vân bao nhiêu? A 0,324mm B 0,6mm C 0.45mm D 0,4mm Câu : Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, vân sáng bậc xuất vị trí mà hiệu đường ánh sáng... giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách khoảng 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát 1m, Hai khe chiếu ánh sáng có bước sóng 0,75 µm Khoảng cách vân sáng thứ tư đến vân sáng thứ 10