CHUYÊN đề 5 SÓNG ÁNH SÁNG ôn THI THPT QUỐC GIA

CHUYÊN ĐỀ NÀY GỒMPHẦN 1: KIẾN THỨC TRỌNG TÂMPHẦN 2: CÔNG THỨC GIẢI NHANH VÀ DẠNG BÀI TẬPPHẦN 3 : CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM CÓ ĐÁP ÁNPHẦN 4: cÂU HỎI ĐÃ THI ĐH pHẦN 5: ĐỀ THI THỬ ĐẠI HỌC CAO ĐẲNG CỦA CHUYÊN ĐỀ

LỜI NÓI ĐẦU Các em học sinh thân mến!

Hình thức thi trắc nghiệm hiện nay của Bộ giáo dục và Đào tạo đối với môn Vật lý và một số môn

học khác là một hình thức rất khoa học và đánh giá tương đối toàn diện năng lực học sinh Nhưng với những gì chúng ta đã biết, cách tư duy tự luận là chưa đủ, đòi hỏi thầy và trò phải thay đổi cho phù hợp Đểgiúp các em đáp ứng được các kỳ thi Tốt nghiệp THPT, thi Đại Học,cao đẳng thầy biên soạn cuốn

“Giải nhanh Vật lý 12”

Cuốn “Giải nhanh Vật lý 12” được viết dựa trên cơ sở 02 cuốn sách giáo khoa cơ bản và nâng cao

theo tinh thần giảm tải của Bộ giáo dục và Đào tạo và một số tài liệu tham khảo có uy tín Cuốn sách này

bổ sung cho những bài giảng của thầy trên các lớp học thêm và học chính khóa bao gồm các phần:

Phần 1: Tổng hợp các công thức giải nhanh và kiến thức ngắn gọn của chuyên đề

Phần 2: Phương pháp giải và một số bài toán mẫu có lời giải

Phần 3: Giới thiệu các câu hỏi hay và khó của chuyên đề ( có đáp án).

Phần 4: Giới thiệu các câu hỏi thi Đại học, cao đẳng thuộc chuyên đề ( có đáp án).

Phần 5 : Giới thiệu đề thi Đại học 2013 ( Có lời giải chi tiết ), cấu trúc đề thi ĐH,CĐ năm 2014

Trong quá trình học thêm và sử dụng tài liệu các em cần rút ra các cách giải và cách nhớ nhanh và chính xác cho từng dạng bài để tiết kiện nhiều thời gian làm bài nhất Các em hãy quan tâm các lưu ý

trong cuốn sách này cho các dạng bài để giải nhanh , hiệu quả và hạn chế sai sót.

Chúc các em sử dụng cuốn sách hiệu quả nhất cho các kỳ thi Mặc dù bản thân tôi đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi thiếu sót , rất mong nhận được các góp chân thành của đồng nghiệp và các emhọc sinh

Xin chân thành cảm ơn !

Ngày 19 tháng 6 năm 2015

Nguyễn Văn Hinh

NHỮNG ĐIỂM CẦN LƯU Ý KHI LÀM BÀI TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN

1 Chuẩn bị kiến thức là quan trọng nhất.

Trong thi cử thì phần chuẩn bị kiến thức là quan trọng nhất, có thể nói là khâu quyết định « ‘có kiến thức là có tất cả ‘ »

Có thể khẳng định : kĩ năng làm bài rất quan trọng, song kiến thức được trang bị để làm bài còn quan trọng hơn kĩ năng làm bài nhiều Không có kiến thức không thể vượt qua được kì thi nào, có kiếnthức mới làm được bài, dù đó là bài kiểm tra, thi theo hình thức nào đi nữa

2 Đối với kiểm tra, thi trắc nghiệm, đề bài gồm nhiều câu, giải khắp chương trình, không có giới hạn

trọng tâm, do đó cần phải học toàn bộ nội dung môn học, tránh đoán tủ, học tủ, học lệch

3.Nên bắt đầu làm từ câu trắc nghiệm số 1 ; lần lượt lướt qua khá nhanh, quyết định làm những câu

dễ và chắc chắn, đồng thời đánh dấu trong đề thi những câu có thể làm được nhưng cần biến đổi và những câu mới chưa gặp bao giờ hai kí hiệu khác nhau ; lần lượt thực hiện đến câu cuối cùng trong đề thi Sau đó quay trở lại giải quyết những câu tạm thời bỏ nhưng cần biến đổi biểu thức Lưu ý trong khi thực hiện vòng 2 cũng hết sức khẩn trương ; nên làm những câu tương đối dễ hơn, một lần nữa bỏ lại những câu quá khó để giải quyết trong lượt thư 3, thứ 4 nếu còn thời gian

4 Thời gian quyết định thành công : khi làm đề thi dưới hình thức TNKQ, các em không nên tập

trung quá nhiều thời gian cho một câu nào đó Nếu chưa giải quyết được ngay thì nên chuyển sang câu

khác, lần lượt đến hết, sau đó sẽ quay lại nếu còn thời gian Đừng để xảy ra tình trạng’ mắc ‘ ở một câu

mà bỏ qua cơ hội giành điểm ở những câu khác trong khả năng có thể làm đúng ngay được ở phía sau

5 Không nên thử vận may bằng ‘ tuỳ chọn ‘ khi còn nhiều thời gian làm bài.

Các em không nên liều thử vận may khi còn rất nhiều cơ hội và thời gian để làm bài thi

6 Các em không nên bỏ lại hoặc không trả lời một câu nào ;

cố gắng trả lời tất cả các câu trắc nghiệm của đề thi ; khi còn ít thời gian hãy tập trung cao tư duy suy

luận có thể xuất hiện ý ‘ chói lọi ’ phán đoán và lọc được phương án đúng Khi còn khoảng 5-10 phút

mà chưa làm(tô) được hết các câu thì hãy lựa chọn 1 đáp án có xác xuất đúng nhất theo ý mình dể

làm(tô) vào phiếu trả lời trắc nghiệm Cố gắng làm(tô) hết 50 câu trong đề thi, không bỏ lại một câu

nào

Trên đây là một số điểm cần lưu ý khi làm bài trắc nghiệm khách quan

Chúc các em thành công trong các kì thi sắp tới

PHẦN 1 : KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

Chủ đề 1: Tán sắc ánh sáng

1 Tán sắc ánh sáng A (Hướng tia tới)

• Khi đi qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng sẽ :

Bị lệch về phía đáy của lăng kính , tuân theo định luật khúc i' đ

Bị tách thành nhiều chùm sáng có màu khác (á.sáng trắng) '

t

i nhau từ đỏ đến tím Trong đó chùm tia màu đỏ lệch ít nhất

và chùm tia màu tím lệch nhiều nhất B C tím

• Hiện tượng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều màu từ đỏ đến tím

khi đi qua lăng kính gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng

Dải sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của ánh sáng trắng , nó gồm 7 màu chính : đỏ , cam,vàng , lục , lam chàm tím

Góc lệch của các tia sáng : D đỏ < D cam < D vàng < < D tím

2 Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc

• Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

• Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc từ đỏ đến tím

3 Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc :

Do hai nguyên nhân như sau :

• Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc từ đỏ đến tím

• Chiết suất của chất dùng làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau ( n = g(λ ) ).Chiết suất đối với áng sáng đỏ thì nhỏ nhất , đối với ánh sáng tím thì lớn nhất

Tức là : n đỏ < n cam < < n tím

•Tính chất này là tính chất chung cho mọi môi trường trong suốt Khi ánh sáng trắng truyền qua các môi trường trong suốt như lưỡng chất phẳng ,bản mặt song song , thấu kính , lăng kính đều xảy ra hiện tượng tán sắc nhưng thể hiện rõ nhất khi truyền qua lăng kính Hiện tượng tán sắc xảy ra đổng thời với hiện tượng khúc xạ ánh sáng

4 Ứng dụng của hiện tượng tán sắc:

• Ứng dụng trong máy quang phổ : Tách chùm sáng đa sắc thành các thành phần đơn sắc

• Giải thích một số hiện tượng xảy ra trong tự nhiên như cầu vồng bảy sắc

5 Các công thức liên quan :

1

• Thấu kính : D = 1f = (n -1) 1 + 2 

11

R

R ( n là chiết suất của chất làm thấu kính đối với môi trường đặt

thấu kính )

• Lăng kính : sini = n.sinr * Trường hợp góc A và i nhỏ : i = n.r

sini’ = n.sinr’ i’ = n.r’

A = r + r’ A = r + r’

D = i + i’ – A D = (n − 1).A

* Trường hợp góc lệch cực tiểu : D = D min  i = i’ =

2min A

)= n.sin

2

A

* Góc lệc giữa tia đỏ và tia tím : ∆D = D tím − D đỏ

Chú ý : Khi khảo sát với ánh sáng đơn sắc nào thì chiết suất n ứng với ánh sáng đơn sắc đó

Các ánh sáng đơn sắc khác cũng áp dụng tương tự như áng sáng đỏ i

- Khí chiếu ánh sáng trắng từ không khí đến bề mặt nước dưới góc tới i ,

tia sáng bị khúc xạ đồng thời bị tách thành các màu từ đỏ đến tím,

trong đó tia đỏ lệch ít nhất tia tím lệch nhiều nhất (như hình bên)

Công thức vận dụng : đ

đ

n r

i

=sin

sin

t

n r

i

=sin

sin

- Nếu tia tới vuông góc với bề mặt phân cách thì không có hiện tượng tán sắc

- Khí chiếu ánh sáng trắng từ không khí qua thấu kính, ta vận dụng công thức :

∗ Đối với màu đỏ:

11)

1

(

1

R R

11)

1

(

1

R R

n

=> Khoảng cách giữa hai tiêu điểm đỏ và tím là : x = FtFđ = fđ − ft

Chủ đề 2 : Hiện tượng nhiễu xạ

Hiện tượng nhiễu xạ :

• Hiện tượng nhiễu xạ là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng

• Hiện tượng nhiễu xạ quan sát được khi ánh sáng truyền qua lổ nhỏ , hoặc gần mép của những vật trong suốt hay không trong suốt

• Hiện tượng nhiễu xạ giải thích được khi coi ánh sáng có tính chất sóng Mỗi lổ nhỏ hoặc khe hẹp khi có ánh sáng truyền qua sẽ trở thành một nguồn phát sóng ánh sáng thứ cấp

- Trong chân khơng , bước sĩng xác định bởi cơng thức :

)(

)/(10.3)

Hz f

s m f

Chủ đề 3 : Hiện tượng Giao thoa ánh sáng : x

1 Định nghĩa : Hai sĩng ánh sáng kết hợp gặp nhau sẽ tạo nên hệ

thống vân sáng tối xen kẽ cách đều nhau gọi là hiện tượng giao thoa i

ánh sáng

2 Các cơng thức trong giao thoa sáng đơn sắc với hai khe Y-âng

• Hiệu đường đi :

D

x a d

• Vị trí vân sáng bậc k : k i

a

D k

x k = λ . = Trong đĩ : k = 0 , ± 1 , ± 2 , ± 3 , gọi là bậc giao thoa

Với k = 0 : tại O cĩ vân sáng bậc khơng hay vân sáng trung tâm ; k = ± 1 : x là vị trí vân sáng bậc nhất ( gồn hai vân đối xứng với nhau qua vân sáng trug tâm )

λ : bước sĩng (m) ;

a khoảng cách giữa hai khe S 1S 2 (m) ;

D : khoảng cách từ hai khe đến màn (m) ,

• Khoảng cách giữa vân sáng bậc n

và vân sáng baạc m ( với m, n ∈ k) là:

• Giao thoa trong mơi trường cĩ chiết suất n : Với a và D khơng đổi thì bước sĩng và khoảng vân giảm

đi n lần so với bước sĩng và khồng vân trong chân khơng , tức là :

• Cách tính số vân trong giao thoa trường:

Bề rộng L của vùng giao thoa quan sát được trên màn ảnh gọi là giao thoa trường Số vân sáng và

số vân tối trong giao thoa trường xác định như sau:

- Số vân sáng : m = 2. 1

Chú ý: đại lượng trong dấu móc vuông là phần nguyên của chúng

3 Giao thoa với ánh sáng trắng:

k = +1

k = 0

k = - 1 O

Hình ảnh thu được trên màn là: ở giữa giao thoa trường là vân trắng trung tâm, hai bên là dải sáng

giống như cầu vồng, màu tím ở trong , màu đỏ ở ngoài

• Tìm bề rộng của quang phổ bậc k : ∆x = xđỏ - xtím = k

x a a

)2

1'(

4 Giao thoa với ánh sáng có nhiều thành phần đơn sắc:

Giả sử ánh sáng dùng làm thí nghiệm Y-âng gồm hai bức xạ λ1 , λ2 thì :

- Ở vị trí trung tâm O hai vân sáng trùng nhau do x1 = x2 = 0 => vân sáng tại O cĩ màu tổng hợp của hai

màu đơn sắc ứng với hai ánh sáng cĩ bước sĩng λ1 và λ2

- Ở các vị trí khác thì hai vân sáng trùng nhau khi : x1 = x2 => k1.i1 = k2.i2 => k1 =

5 Ứng dụng của hiện tượng giao thoa : Đo bước sĩng ánh bằng cách làm thí nghiệm với một ánh sáng

đơn sắc rối đo các khoảng cách D, a , i rối dùng cơng thức

D

a

=

λ để xác định bước sĩng λ

Từ các kết quả đo bước sĩng λ cho thấy :

• Mỗi ánh sáng đơn sắc cĩ một bước sĩng (hay tần số) xác đinh

• Ánh sáng nhìn thấy cĩ phổ bước sĩng từ 0,38µm (ứng với ánh sáng tím) đến 0,76µm (ứng với ánh sáng đỏ)

• Với những ánh sáng cĩ bước sĩng rất gần nhau thì màu sắc của chúng gần giống nhau , mắt người rất khĩ phân biệt rõ màu của chúng Vì vậy người ta phân định 7 vùng màu chính ứng với các khoảng bước sĩng tương ứng của từng vùng (xem bảng ở SGK)

Chủ đề 4*: Giao thoa bởi: (chương trình nâng cao-ĐỌC THÊM)

lưỡng lăng kính

2 nữa thấu kính

lưỡng gương phẳng

Nguồn sáng S qua các thiết bị này đều tạo ra hai ảnh S 1 và S 2

Do đĩ S 1 và S 2 trở thành hai nguồn kết hợp phát ra hai chùm sáng kết hợp Trong vùng hai chùm sáng này gặp nhau sẽ xảy ra hiện tượng giao thoa giống như trong thí nghiện dùng hai khe Y-âng

Vì vậy để tìm vị trí vân , khoảng vân trong các trường hợp này ta vẫn vận dụng các cơng thức như trong thi nghiệm giao thoa ánh sáng dùng 2 khe Y-âng

1 Giao thoa bởi lưỡng lăng kính Fresnel ( gĩc chiết quang nhỏ) :

E A1

2 Giao thoa bởi hai nửa thấu kính hội tụ (bán thấu kính Bilet) :

3.Giao thoa bởi lưỡng gương phẳng

Các đại lượng tương ứng với giao thoa bằng 2 khe Y-âng và kiến thức thường dùng :

• Công thức thấu kính dùng để xác định d’: 1f = d1 +d1' d d d f f

Các đại lượng tương ứng với giao thoa

bằng 2 khe Y-âng và kiến thức thường

(IS =IS 1 =IS 2 )

Khi làm bài cần sử dụng tam giác đồng

dạng để xác định các khoảng cách

Chủ đề 5 : Độ dời hệ thống vân trên màn do có bản mỏng (chiều dày e và chiết suất n)

Khi có bản mỏng ( bản mặt song song ) chiều dày e

và chiết suất n trước khe S1 , Vân sáng trung tâm tại

O sẽ dời đến vị trí O’ (như hình bên)

Với độ dời :

a

D e n x

• Buồng ảnh

- Ống chuẩn trực có cấu tạo như thế nào? Có tác dụng gì ?

Ống chuần trực là bộ phận có dạng một cái ống, gồm một thấu

kính hội tụ (L1) gắn ở một đầu ống, đầu còn lại có một khe hẹp

(F) nằm ở tiêu diện của thấu kính

Ống chuẩn trực có tác dụng tạo ra chùm tia ló sau thấu kính L1 là chùm sáng song song

- Hệ tán sắc có cấu tạo như thế nào ? Có tác dụng gì ?

Hệ tán sắc gồm một hoặc vài thấu kính (P),

có tác dụng tán sắc chùm sáng phức tạp

truyền từ ống chuẩn trực tới lăng kính

- Buồng ảnh có cấu tạo như thế nào ?

có tác dụng gì ?

Buồng ảnh là một hộp kín gồm một thấu

kính hội tụ (L2 ) và một tấm kính mờ hoặc

kính ảnh (E)đặt tại têu diện của thấu kính

Buồng ảnh có tác dụng ghi lại quang phổ

của nguồn sáng

2 Quang phổ liên tục :

a.Định nghĩa : Quang phổ liên tục là quang phổ gồm nhiều dãi màu tử đỏ đến tím , nối liền

nhau một cách lien tục

b.Nguồn phát sinh quang phổ lien tục : Các chất rắn , chất lỏng , chất khí ở áp suất lớn khi bị

nung nóng sẽ phát ra quang phổ lien tục

c.Tính chất :

- Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào bản chất của vật phát sáng

- Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng Khi nhiệt độ tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và miềm quang phổ lan dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bức xạ có bước sóng ngắn

3.Quang phổ vạch phát xạ :

a.Định nghĩa : Quang phổ gồm các vạch màu riêng lẽ , ngăn cách nhau bằng những khoảng tối,

được gọi là quang phổ vạch phát xạ

b.Nguồn phát ra quang phổ vạch phát xạ : Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị

a.Định nghĩa : Quang phổ lien tục thiếu một số vạch màu do bị chất khí (hay hơi kim loại) hấp

thụ , được gọi là quang phổ vạch hấp thụ ( Như vậy : Quang phổ vạch hấp thu là những vạch tối trên nền của quang phổ liên tục)

b.Nguồn phát ra quang phổ vạch hấp thụ : Chiếu ánh sáng từ một nguồn qua khối khí hay

hơi bị nung nóng rồi chiếu qua máy quang phổ, ta sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ

Điều kiện để có quang phổ vạch hấp thụ là : nhiệt độ của nguồn sáng phải lớn hơn nhiệt

- Phép phân tích quang phổ có ưu điểm như thế nào ?

o Cho kết quả nhanh , cùng một lúc xác định được sự có mặt của nhiều nguyên tố

o Độ nhạy rất cao, cho phép phát hiện được hàm lượng rất nhỏ có trong mẫu nghiên cứu

o Cho phép nghiên cứu từ xa , như phát hiện thành phần cấu tạo của mặt trời , các ngôi sao

Chủ đề 7 : TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI – TIA X

1/ Bảng hệ thống kiến thức tia hồng ngoại , tử ngoại , tia X :

Tia hồng ngoại Tia từ ngoại Tia Rơnghen (tia X) a/ Định

λ > 0,76µm đến vài mm Mọi vật, dù có nhiệt độ thấp đều phát ra tia hồng ngoại

Lò than , lò sưởi điện , đènđiện dây tóc … là những nguồn phát tia hồng ngoại rất mạnh

- Bản chất là sóng điện từ

- Tác dụng nhiệt rất mạnh

- Tác dụng lên kính ảnh, gây ra một số phản ứng hoáhọc

- Có thể biến điệu như sóngcao tần

- Gây ra hiện tượng quang

Là bức xạ không nhìn thấy ,

có bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng tím

0,001 µm < λ < 0,38 µm Các vật bị nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 20000C) sẽphát ra tia tử ngoại Ở nhiệt

độ trên 30000C vật ra tia tử ngoại rất mạnh (như : đen hơi thuỷ ngân , hồ quang

- Bản chất là sóng điện từ

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh

- Làm ion hoá chất khi

- Làm phát quang một số chất

- Bị nước và thuỷ tinh hấp thụ mạnh

Là bức xạ có bước sóng ngắn hơn bước sóng của tia tử ngoại

10− 11m < λ < 10− 8 m Cho chùm tia catot có vận tốc lớn đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn , từ đó sẽ phát ra tia X Thiết bị tạo ra tia X là ống Rơnghen

- Bản chất là sóng điện từ

- Có khả năng đâm xuyên rất mạnh , bước sóng càng ngắn đâm xuyên càng mạnh

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh

- Làm ion hoá chất khí

- Làm phát quang một số

e/ Ứng dụng

dẫn

- Sây khơ , sưởi ấm

- Sử dụng trong các thiết bịđiều khiển từ xa

- Chụp ành bề mặt đất từ vệtinh

- Ứng dụng nhiều trong kỹthuật quân sự

- Cĩ tác dụng sinh lí , huỷ diệt tế bào, làm hại mắt

- Gây ra hện tượng quang điện

- Khử trùng nước , thực phẩm , dụng cụ ytế

- Chữa bệnh cịi xương

- Phát hiện vết nứt trên bề mặt kim loại

- Trong cơng nghiệp dùng

để dị các lỗ khuyết tật trong các sản phẩm đúc

- Kiểm tra hành lí của hành khách , nghiên cứu cấu trúc vật rắn

2 Thuyết điện từ vế ánh sáng :

- Giả thuyết của Mắc – xoen : Ánh sáng là sĩng điện từ cĩ bước sĩng rất ngắn so với sĩng vơ tuyến

, lan truyền trong khơng gian ( Tức là ánh cĩ bàn chất sĩng )

- Mối liện hệ giữa tính chất điện từ với tính chất quang của mơi trường : = εµ

v

c

hayεµ

=

n

Trong đĩ : ε là hằng số điện mơi, ε phụ thuộc vào tần số f của ánh sáng ; µ là độ từ thẩm

3 Thang sĩng điện từ :

- Sĩng vơ tuyến , tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại , tia X , tia gamma đều cĩ bản chất

là sĩng điện từ Chúng cĩ cách thu , phát khác nhau , cĩ những tính chất rất khác nhau và giữa chúng khơng cĩ ranh giới rõ rệt

- Những sĩng điện từ cĩ bước sĩng dài thì dễ quan sát hiện tượng giao thoa, bước sĩng càng ngắn thìtính đâm xuyên càng mạnh

- Thang sĩng điện từ được sắp xếp và phân loại theo thứ tự bước sĩng giảm dần từ trái qua phải

D: khoảng cách từ hai khe đến màn ; a: khoảng cách giữa hai khe

2 Xác định vân (sáng hay tối) tại một điểm M bất kỳ:

- Chọn gốc toạ độ tại vân trung tâm Tìm khoảng cách vân i Lập tỷ số: x M

i

-.Tại xM ta cĩ vân:

i = + :vân tối thứ K+1 (K là số nguyên)

3.Tìm số vân trên khoảng quan sát (giao thoa trường) L:

4.Xác định khoảng vân i trong khoảng cĩ bề rộng L Biết trong khoảng L cĩ n vân sáng.

+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:

1

L i n

=- + Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: i L

n

= + Nếu một đầu là vân sáng cịn một đầu là vân tối thì:

0,5

L i

n

=-

5 Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N cĩ toạ độ x 1 , x 2 (giả sử x 1 < x 2 )

Lập đẳng thức, chia tất cả cho i, số vân là số giá trị của k thoả mãn bất đẳng thức

+ Vân sáng: x1 < ki < x2

+ Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2

Số giá trị k ∈ Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm

Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu.

M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu

6 Tìm bước sóng ánh sáng khi biết khoảng cách giữa các vân (∆d) hoặc vị trí 1 vân x

- Biết d∆ : Tìm số khoảng vân ( số vân – 1 ): n khoảng vân

n

d

i= ∆ từ

- Biết x : Dùng công thức :

a

D k

x= λ.

(vân sáng) hoặc

a

D k

- Nếu 2 vân ở cùng phía so với vân sáng trung tâm : d = x1−x2

- Nếu hai vân ở hai bên so với vân trung tâm : d = x + 1 x2

8.Nếu thí nghiệm được tiến hành trong mơi trường trong suốt cĩ chiết suất n thì bước sĩng và

D1 là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe

d là độ dịch chuyển của nguồn sáng

10 Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S 1 (hoặc S 2 ) được đặt một bản mỏng dày e, chiết suất

n thì hệ vân sẽ dịch chuyển về phía S 1 (hoặc S 2 ) một đoạn:

0

(n 1)eD x

a

-=

11 Vân trùng :Sự trùng nhau của các bức xạ λ1, λ2 (khoảng vân tương ứng là i1, i2 )

+ Trùng nhau của vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 = ⇒ k1λ1 = k2λ2 =

+ Trùng nhau của vân tối: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 = ⇒ (k1 + 0,5)λ1 = (k2 + 0,5)λ2 =

Lưu ý: Vị trí cĩ màu cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí trùng nhau của tất cả các vân sáng của các

- Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k:

13 Tia X ( tia Rơnghen ) :

Theo ĐLBT năng lượng : A = Wđ ⇔e.U = 2

2

1

v

m Khi U -> U0 => v -> vmax ( Wđmax )⇔ e.U0 = 2

max.2

.2 và vmax =

e

m

U

e 0.2

Công suất tỏa nhiệt : P = U.I,

t

e N t

q I

Nhiệt lượng tỏa ra : Q = P.t ( Các hằng số : me = 9,1.10-31 kg, e = 1,6.10-19 )

1 Giao thoa với ánh sáng đơn sắc

Dạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân:

a- Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân sáng liền kề i =

a

D

.λph¬ng ph¸p vµ mét sè bµi tËp mÉu cã lêi gi¶i

2

( i phụ thuộc λ ⇒khoảng vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau với cùng một thí

Để A là vân sáng trung tâm thì k = 0 hay ∆d = 0

k = 0: ứng với vân sáng trung tâm

Dạng 2: Khoảng cách giữa các vân

a Khoảng cách n vân cùng bản chất liên tiếp: l = (n – 1).i

Ví dụ: khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp: l = (7 – 1).i = 6i

b Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:

Giả sử xét khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’, vị trí: xk s = k.i; xk

T=(k – 0,5).iNếu:

+ Hai vân cùng phía so với vân trung tâm:∆x= x s k −x t k'

+Hai vân khác phía so với vân trung tâm:∆x=x s k +x t k'

-Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là :

+ Nếu hai vân cùng phía so với vân trung tâm: ∆x=x t6−x s5 =5,5i−5i=0,5i

+ Nếu hai vân khac phía so với vân trung tâm : ∆x=x t6 +x s5 =10,5i

c Xác định vị trí một điểm M bất kì trên trường giao thoa cách vân trung tâm một khoảng x M có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ?

n

i =Nếu n nguyên, hay n ∈Z, thì tại M có vân sáng bậc k=n

Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k ∈Z, thì tại M có vân tối thứ k +1

Ví dụ:

Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=600nmchiếu sáng hai khe song song với F vàcách nhau 1m Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với màn phẳng chứa F và 1 F và2

cách nó 3m Tại vị trí cách vân trung tâm 6,3m có

A.Vân tối thứ 4 B Vân sáng bậc 4 C Vân tối thứ 3 D Vân sáng bậc 3

Giải: Ta cần xét tỉ số

i x

6 = là một số bán nguyên nên tại vị trí cách vân trung tâm 6,3mm

là một vân tối

Mặt khác x t =(k+

2

1 )i= 6,3 nên (k+

2

1)=3,5 nên k= 3 Vậy tại vị trí cách vân trung tâm 6,3mm là một vântối thứ 4 vậy chọn đáp án A

Dạng 3: Xác định số vân trên trường giao thoa:

- Trường giao thoa xét là chiều rộng của khu vực chứa toàn bộ hiện tượng giao thoa hứng được trên màn- kíkiệu L

- Số vân trên trường giao thoa:

+ Số vân sáng: Ns = 1+2. i

L

2+ Số vân tối: NT = 2. +0,5

OM

-  i +0,5

ON

.Với M, N không phải là vân sáng

Ví dụ:

Trong một thí nghiệm về Giao thoa anhs sáng bằng khe I âng với ánh sáng đơn sắc λ = 0,7 µm, khoảngcách giữa 2 khe s1,s2 là a = 0,35 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là D = 1m, bề rộng của vùng

có giao thoa là 13,5 mm Số vân sáng, vân tối quan sát được trên màn là:

610.35,0

1.10.7,0

Bài tập vận dụng: Trong thí nghiệm ánh sáng giao thoa với khe I âng, khoảng cách giữa 2 khe s1, s2

là 1mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là 2 mét Chiếu vào 2 khe ánh sáng có bước sóng λ= 0,656

µm Biết bề rộng của trường giao thoa lag L = 2,9 cm Xác định số vân sáng, tôi quan sát được trên màn.

Dạng 4: Giao thoa với khe Young (Iâng) trong môi trường có chiết suất là n và thay đổi khoảng cách.

Gọi λ là bước sóng ánh sáng trong chân không hoặc không khí.

Gọi 'λ là bước sóng ánh sáng trong môi trường có chiết suất n

c Khoảng vân: i= 'D

a

λ

= Dan

3 3

10.600

10.2,1.10.5,0

−

−

−

= 1 m Vì lúc đầu D = 75cm = 0,75m nên phải

dịch chuyển màn quan sát ra xa thêm một đoạn D’- D = 0,25m

Bài tập vận dụng:

Thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe I âng Khi khoảng cách từ 2 khe đến màn là D thìđiểm M trên màn là vân sáng bậc 8 Nếu tịnh tiến màn xa 2 khe một đoạn 80 cm dọc đường trung trực của

2 khe thì điểm M là vân tối thứ 6 Tính D?

Dạng 5: Đặt bản mỏng trước khe Young

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young (I-âng), nếu ta đặt trước khe S một bản thủy tinh có1chiều dày e, chiết suất n

Khi đặt bản mỏng trước khe S1 thì đường đi của tia sáng S1M và S2M lần lượt là:

S1

S2

M O

= 20i ⇒e = (n )D

a i

.1

.20

− = 24.10-3mm= 24µm.

Chú ý:

+ Nếu đặt hai bản mỏng như nhau trên cả hai đường truyền S1, S2 thì hệ vân không dịch chuyển

+ Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả hai đường chuyền thì độc dịch chuyển của hệ vân là; x e1−x e2

n−1

3

310.2,0

1.10.01,0.15,1

−

−

−

= 2,5cm

Dạng 6: Tịnh tiến khe sáng S đoạn y 0

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng

λ Khoảng cách từ nguồn S đến mặt phẳng chứa hai khe S1; S2 là d Khoảng cách giữa hai khe S1; S2 là a ,khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là D

Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2 về phía S1 một đoạn y thì hệ thống vân giao thoa dichuyển theo chiều ngược lại đoạn x0 0

yDxd

=

Ví dụ:

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe I âng, có D = 1m, khoảng cách từ nguồn S đến 2 khe là d =20cm Nếu dịch chuyển nguồn sáng S một đoạn theo phương vuông góc với trụ đối xứng của hệ thì hệ vântrên màn sẽ dịch chuyển như thế nào?

Giải :

Từ hình vẽ trên ta có: điểm O’ với hiệu quang trình là:

(S’S2 + S2O’) - (S’S1 + S1O’) = (S’S2 – S’S1) + (S2O’ – S1O’) =

D

ax d

Hướng dẫn: Ta có độ dịch chuyển vân trung tâm là x =

d bD

Để cho vân tối đến chiếm chiếm chỗ của vân sáng liền kề thì hệ vân phải dịch chuyển một đoạn

Khi cho chùm đa sắc gồm nhiều bức xạ chiếu vào khe I âng để tạo ra giao thoa Trên màn quan sát được

hệ vân giao thoa của các bức xạ trên Vân trung tâm là sự chồng chập của các vân sáng bậc k = 0 của các bức

xạ này Trên màn thu được sự chồng chập: của các vạch sáng trùng nhau, các vạch tối trùng nhau hoặc vạchsáng trùng vạch tối giữa các bức xạ này

Ta có: Giao thoa của hai hay nhiều bức xạ:

;

2

;

;02

1 1

2

2

1

n n k

m m k

n

m k

a.Vị trí hai vân sáng trùng nhau Ngoài cách tổng quát trên ta có thể làm như sau:

+ Số vạch trùng quan sát được Số vạch sáng quan sát được:

Khi có giao thoa: Vị trí vân sáng: xs k= ki = k

a

D

λKhi 2 vân sáng của 2 bức xạ trùng nhau: x 1

pn k

+ Số vạch trùng quan sát được trên trường giao thoa L:

D pn

−

D p

aL n

D p

xM ≤x≡ ≤x N (xM < xN; x là tọa độ) ⇒khoảng n⇒số giá trị n là số vân sáng trùng thuộc MN

Chú ý: Nếu M,N là vân sáng trùng ⇒dùng dấu “ = „

+ Số vạch quan sát được trên trường L:

. = λ + λ − ≡

( Nhớ chú ý M,N có phải là vân sáng trùng không )

Ví dụ :

Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng qua khe I- Âng có a= 2mm D=2m, nguồn sáng gồm hai bức

xạ λ1 =0,5µm,λ2 =0,4µm Tìm số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa ?

Giải: Ta có : Ns q s/L = Ns N s L N s L

/

1 + λ − ≡ λ

Với i 1= 1 36

10.2

2 10.5,0

2.2/ 1

λ + 1= 2.2.0,5

13+1=27( vân)

Và: i2= D=

a .

2λ

2.22 /

1λ

4,

n k

5

42 1

⇒x≡ = k1i1 = 4ni1 = 2n (mm).

-L ≤x≡ ≤ L ⇔− ≤ n≤ ⇒−3,25≤n≤3,25⇒n

2

1322

132

⇒có 7 vân sáng trùng nhau

⇒Ns≡ = 7⇒Nsq /.s L = 33+27-7 = 53 (vân)

+ Bậc trùng nhau của từng bức xạ và vị trí trung nhau:

BT trên; Tìm khoảng cách giữa 2 vân sáng trùng nhau gần nhau nhất?

Nhận xét: Khoảng cách giữa 2 vân sáng trùng nhau liên tiếp là như nhau và là 4i1 hay 5i2 Trong bài

này là ∆XS≡ liên tiếp= 8i1 – 4i1 = 4i1 = 4.0,5 = 2mm.

b Hai vân tối trung nhau của hai bức xạ:

- Khi vân tối của 2 bức xạ trùng nhau: x 2

2 1 1

k T

k

Tλ =x λ

a

D k

a

D k

2)

12(2)

12

2

1 1

112

12

2

)12(1

2

2

1

n q

k

n p

k

; Vị trí trùng: x

a

D n

p

x k T

2)

12

1 1

λ

λ = +

=

≡

a

D n

Số giá trị của n thỏa mãn (*)⇒số vân tối trùng trong trường giao thoa

+ Số vân xT≡ trong miền MN ∈ L:

Giải:

Khi 2 vân tối trùng nhau:

5

35,0

3,01

2

12

1

2 2

+

=+

⇒

)12(512

)12(3122

1

n k

n k

2)12(32)

12(

5,0)

12(32

52

5,1

⇒có 4 vị trí vân tối trùng nhau trên trường giao thoa L

c.Vân sáng của bức xạ này trùng vân tối của bức xạ kia.

- Giả sử: x

q

p i

i k

k i

k i k

x k T

k

+

⇒+

2 2

1 2

2 1

1

22122)

12(2

2 1

⇒

)12(

)12(121

2

n p k

n q k

⇒ Vị trí trùng: x≡= p(2n+1).i1

2)12(22

L i n p L L

⇒

)12(312

)12(23

26,0.2

8,0212

1 2

1 1

2 1

n k

n k

i

i k

k i

6,0).12(22

3.Giao thoa với ánh sáng trắng

* Nhận xét: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng ta thấy:

+ Ở chính giữa mỗi ánh sáng đơn sắc đều cho một vạch màu riêng, tổng hợp của chúng cho ta vạch sángtrắng (Do sự chồng chập của các vạch màu đỏ đến tím tại vị trí này)

+ Do λtím nhỏ hơn ⇒λtím = itím.D/a nhỏ hơn và làm cho tia tím gần vạch trung tâm hơn so với tia đỏ (Xétcùng một bậc giao thoa)

+ Tập hợp các vạch từ tím đến đỏ của cùng một bậc (cùng giá trị k) ⇒quang phổ của bậc k đó, (Ví dụ:Quang phổ bậc 2 là bao gồm các vạch màu từ tím đến đỏ ứng với k = 2)

Dạng 1: Cho tọa độ x0 trên màn, hỏi tại đó có những bức xạ nào cho vạch tối hoặc sáng?

a Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x 0 khi:

Tại x0 có thể là giá trị đại số xác định hoặc là một vị trí chưa xác định cụ thể

0 2

0

λλ

ax k D

b Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại x 0:

ax

)12(

ax

)12(

+ ≤λ 2

D

ax k

D

ax

1

0 2

12

ax

)12(

Ví dụ: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước

sóng từ 380nm đến 760nm Khoảng chách giữa 2 khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đếnmàn là 2 m Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng của những bức xạ nào?

kD

2

10.3.10.8,

.2,

Dạng 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng

Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân sáng màu đỏ ngoài cùng và vân sáng màu tím của một vùngquang phổ

3.2)

3 2

Dạng 3 :Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân sáng có màu giống vân trung tâm(giữa hai vân sáng trùng nhau, vị trí trùng nhau của hai vân sáng,khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần nó )

*Phương pháp :

- Khi vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 = = knλn

k1i1 = k2i2 = k3i3 = = knin

c tại A, B cách vân trung tâm 3,3mm và 3,8mm là vân sáng hay tối?

d Cho giao thoa trường có L= 25,8 mm, xác định số lượng vân sáng và vân tối trên màn

e Chiếu thêm bức xạ λ2 =0,4µm, xác định khoảng cách ngắn nhất mà 2 vân sáng trùng nhau( không kể vân trung tâm)

,

0

10.3

0

10.8

10.9,129

,12

10.9,122

-Số vân sáng = 2.21 +1 = 43

-Số vân tối = 2.(21+1) = 44

e) λ =0,6µm; λ2 =0,4µm Gọi x là vị trí trùng của hai vân sáng

x là vị trí vân sáng bậc k của bước sóng λ: . (1)

a

D k i k

x là vị trí vân sáng bậc k’ của bước sóng 'λ : ' ' '. (2)

a

D k i k

2 vị trí trùng nhau:

3

2''

'

'

λλ

k k

a

D k a

D k

Đs: 4mm

2/Chiếu đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,4µm; 0,48µm và 0,6µm vào hai khe của thí nghiệmY-âng Biết khoảng cách giữa hai khe là 1,2mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 3m Khoảng cách ngắnnhất giữa hai vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm là:

Đs:18mm

3/Một nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ có bước sóng λ1=0,72 mµ và bức xạmàu cam λ2 chiếu vào khe Iâng Trên màn người ta quan sát thấy giữa vân sáng cùng màu và gần nhất sovới vân trung tâm có 8 vân màu cam Bước sóng của bức xạ màu cam và số vân màu đỏ trong khoảng trênlà:

Đs:0,64 mµ ; 7 vân

4/Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của I-âng Hai khe hẹp cách nhau 1mm, khoảng cách từ màn quansát đến màn chứa hai khe hẹp là 1,25m Ánh sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai ánh sáng đơn sắc cóbước sóng λ1 = 0,64μm và λ2 = 0,48μm Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó

và gần nó nhất là:

Đs:2,4mm

5/Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 1 mm,khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm ánh sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 =0,64μm , λ2 = 0,6μm , λ3 = 0,54μm λ4 = 0,48μm Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vânsáng trung tâm là?

Các cặp tỉ số được nhân đôi liên tục cho đến khi đạt giá trị k1→ k4 đã tính trên

- Có bao nhiêu lần nhân đôi thì trong khoảng giữa có bấy nhiêu vị trí trùng nhau cho từng cặp

(Lưu ý: xác định rõ xem đang tính trong khoảng giữa hay trên đoạn ) Số VS quan sát được = Tổng số VS tính toán – Số vị trí trùng nhau

Lưu ý: Tổng số VS tính toán ( trên đoạn) = k1 + k2 + k3 + k4

*Bài tập mẫu:

Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bướcsóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trongkhoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được bao nhiêu vânsáng

Giải

Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k10,4 = k20,5 = k30,6 <=> 4k1 = 5k2 = 6k3

BSCNN(4,5,6) = 60

=> k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10 Bậc 15 của λ1 trùng bậc 12 của λ2 trùng với bậc 10 của λ3

Trong khoảng giữa phải có: Tổng số VS tính toán = 14 + 11 + 9 = 34

Ta xẽ lập tỉ số cho tới khi k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10

λλ

λλ

λλ

Vậy tất cả có 2 + 1 +4 =7 vị trí trùng nhau của các bức xạ

Số VS quan sát được = Tổng số VS tính toán – Số vị trí trùng nhau = 34 – 7 = 27 vân sáng

*Bài tập vận dụng:

1/Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai bức xạ có bước sóng 640 nm (màu đỏ) và

560 nm (màu lục) Giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân trung tâm có bao nhiêu vân sángkhác

=> Trong khoảng giữa có 2 vị trí trùng nhau.

=> Trong khoảng giữa có 1 vị trí trùng nhau.

=> Trong khoảng giữa có 4 vị trí trùng nhau.

Đs:6 đỏ và 7 lục

2/Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bướcsóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trongkhoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sángbằng :

Đs:27

3/trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ1(tím) = 0,4μm , λ2(lam) = 0,48μm , λ3(đỏ) =0,72μm Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màutím Số vân màu lam và vân màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là

Đs:29 vân lam, 19 vân đỏ

4/Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bướcsóng là λ1 = 0,42µm, λ2 = 0,56µm và λ3 = 0,63µm Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cómàu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì

số vân sáng quan sát được là

sin min sin

Bài 1: Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp đến lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác đều trong

điều kiện tia sáng màu lục có góc lệch cực tiểu là 400 Chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng tím là 1,554

a, Tính chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng màu lục

b, Mô tả chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính

ĐS:a, n L = 1,532 b, chùm ló ra khỏi lăng kính tạo thành quang phổ liên tục

Bài 2: Một lăng kính có góc chiết quang A = 600 và làm bằng thuỷ tinh mà có chiết suất đối với ánh sáng

đỏ là nđ = 1,414 ≈ 2 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,732≈ 3 Chiếu vào mặt bên của lăng kính một chùm tia sáng trắng hẹp sao cho tia đỏ có góc lệch cực tiểu

a, Tính góc tới của tia sáng và góc lệch của tia ló màu đỏ

b, Phải quay lăng kính quanh cạnh A một góc bằng bao nhiêu và theo chiều nào để tia tím trong chum tia

đó sẽ có góc lệch cực tiểu

ĐS: a,i đ = 45 0 ; D min = 30 0 b, quay quanh cạnh A một góc 15 0 theo chiều KĐH

4 Tán sắc ánh sáng

Bài 3: Một chựm tia sỏng trắng hẹp đến lăng kớnh thuỷ tinh cú tiết diện thẳng là tam giỏc đều trong điều

kiện gúc lệch của tia sỏng tim cực tiểu Chiết suất của thuỷ tinh đối với ỏnh sỏng tớm nt = 1,53; với ỏnh sỏng đỏ nđ = 1,51 Tớnh gúc tạo bởi tia đỏ và tia tớm trong chựm trong chựm tia đúĐS: α = D mint – D đ =

0,032rađ

Bài 4: Một lăng kớnh thuỷ tinh cú tiết diện thẳng là tam giỏc đều ABC đỏy BC,

gúc chiết quang A Chiết suất của thuỷ tinh đối với ỏnh sỏng đỏ, vàng, tớm lần

lượt: nđ = 1,51 ; nv = 1,52 ; nt = 1,53 Chiếu chựm tia sỏng trắng hẹp đến mặt

AB của lăng kớnh sao cho tia tới nằm dưới phỏp tuyến ở điểm tới I

a, Xỏc định gúc tới của tia sỏng để tia vàng cú gúc lệch cưc tiểu

b, Trong điều kiện trờn, tớnh gúc tạo bởi tia đỏ và tia tớm trong chựm ỏnh sỏng lú

2 Cờng độ dòng điện trong ống Rơnghen: i= N.e

( với N là số êlectrôn đập vào đối catốt trong 1 giây )

3 Định lí động năng: Wđ - Wđ0 = e.UAK

Với Wđ là động năng của êlectrôn ngay trớc khi đập vào đối catốt

Wđ0 là động năng của êlectrôn ngay sau khi bứt ra khỏi catốt ( thờng Wđ0= 0 )

4 Định luật bảo toàn năng lợng: Wđ = ε+ Q = hf + Q

ε : năng lợng của tia X và Q là nhiệt lợng làm nóng đối catốt

5 Bớc sóng nhỏ nhất của bức xạ do tia X phát ra ứng với trờng hợp toàn bộ năng lợng êlectron biến đổithành năng lợng tia X:

nhất của tia Rơnghen mà ống có thể phát ra là 10 0

một đầu nối với lá kim loại, đầu còn lại nối với đất thì thấy tĩnh điện kế chỉ hiệu điện thế U = 1500 V Côngthoát của êlectron khỏi kim loại là A = 3,54 eV

a) Hãy cho biết lá kim loại tích điện dơng hay âm?

b) Tính bớc sóng λ của tia X ĐS: a) tích điện dơng; b) λ= 82,5 nm

Bài 5: Hãy tính :

a) Hiện điện thế tối thiểu để một ống tia X sản xuất đợc tia X có bớc sóng 0,05 nm

b) Bớc sóng ngắn nhất của tia X sản xuất đợc khi hiệu điện thế là 2.106 V ĐS: a) 2,48.104 V; b) 0,62 pm Bài 6: Tốc độ của các elêctron khi đập vào anốt của một ống Rơn-ghen là 45000 km/s Để tăng tốc độ này

thêm 5000 km/s, phải tăng hiệu điện thế đặt vào ống thêm bao nhiêu? ĐS: 1300 V

Bài 7: Trong một ống Rơn- ghen tốc độ của êlectron khi tới anôt là 50000 km/s Để giảm tốc độ này 8000

km/s, phải giảm hiệu điện thế giữa hai đầu ống bao nhiêu? ĐS: 2100 V

Bài 8: Nếu hiệu điện thế giữa hai cực của một ống Rơn-ghen bị giảm 2000 V thì tốc độ của các elêctron tới

anôt giảm 5200 km/s Hãy tính hiệu điện thế của ống và tốc độ của các elêctron` ĐS: v≈70, 2.106m s/ ;

U 14kV≈

Bài 9: Khi tăng hiệu điện thế giữa hai cực của ông Rơn- ghen thêm 2000V thì tốc độ các elêctron tới anôt

tăng thêm đợc 7000 km/s Hãy tính tốc độ ban đầu của êlectron và hiệu điện thế ban đầu giữa hai cực củaống ĐS: v = 46,7.10 6 m/s; U≈6200V

Bài 10: Một ống Rơnghen có công suất trung bình 300 W, hiệu điện thế giữa anôt và catôt có giá trị 10 kV.

Hãy tính:

a) Cờng độ dòng điện trung bình và số êlectron trung bình qua ống trong mỗi giây

i

C B

A S

I

b) Tốc độ cực đại của các êlectron khi tới anôt

ĐS: a) I = 30 mA; N = 1,875.10 17 e/s; v≈70,5.106m s/

Cõu 1 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe a = 0,3 mm, khoảng cỏch từ

hai khe đến màn D = 2 m Hai khe được chiếu bằng ỏnh sỏng trắng Khoảng cỏch từ võn sỏng bậc 1 màu đỏ(λd = 0,76 àm) đến võn sỏng bậc 1 màu tớm (λt = 0,40 àm) cựng một phớa của võn sỏng trung tõm là

Cõu 2 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là a, khoảng cỏch từ mặt

phẵng chứa hai khe đến màn quan sỏt là D, khoảng võn là i Bước súng ỏnh sỏng chiếu vào hai khe là

Cõu 3 Cho ỏnh sỏng đơn sắc truyền từ mụi trường trong suốt này sang mụi trường trong suốt khỏc thỡ

A tần số thay đổi, vận tốc khụng đổi B tần số thay đổi, vận tốc thay đổi.

C tần số khụng đổi, vận tốc thay đổi D tần số khụng đổi, vận tốc khụng đổi Cõu 4 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là 2 mm, khoảng cỏch từ

hai khe đến màn là 2 m, ỏnh sỏng đơn sắc cú bước súng 0,64 àm Võn sỏng thứ 3 cỏch võn sỏng trung tõmmột khoảng

Cõu 5 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là 2 mm, khoảng cỏch từ

hai khe đến màn là 2 m Võn sỏng thứ 3 cỏch võn sỏng trung tõm 1,8 mm Bước súng ỏnh sỏng đơn sắcdựng trong thớ nghiệm là

Cõu 6 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là 2 mm, khoảng cỏch từ

hai khe đến màn là 2 m, ỏnh sỏng đơn sắc cú bước súng 0,5 àm Khoảng cỏch từ võn sỏng bậc 1 đến võnsỏng bậc 10 ở cựng phớa với nhau so với võn sỏng chớnh giữa là

Cõu 7 Một súng ỏnh sỏng đơn sắc được đặc trưng nhất là

C vận tốc truyền D chiết suất lăng kớnh với ỏnh sỏng đú.

Cõu 8 Hoạt động của mỏy quang phổ lăng kớnh dựa trờn hiện tượng

A phản xạ ỏnh sỏng B khỳc xạ ỏnh sỏng C tỏn sắc ỏnh sỏng D giao thoa ỏnh sỏng.

Cõu 9 Chiếu một chựm ỏnh sỏng trắng qua lăng kớnh Chựm sỏng tỏch thành nhiều chựm sỏng cú màu sắc

khỏc nhau Đú là hiện tượng

A khỳc xạ ỏnh sỏng B nhiễu xạ ỏnh sỏng C giao thoa ỏnh sỏng.D tỏn sắc ỏnh sỏng.

Cõu 10 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là a, khoảng cỏch từ mặt

phẵng chứa hai khe đến màn quan sỏt là D, bước súng ỏnh sỏng dựng trong thớ nghiệm là λ Khoảng võnđược tớnh bằng cụng thức

A võn chớnh giữa là võn sỏng cú màu tớm B võn chớnh giữa là võn sỏng cú màu trắng.

C võn chớnh giữa là võn sỏng cú màu đỏ D võn chớnh giữa là võn tối.

Cõu 12 Trong thớ nghiệm Iõng về giao thoa ỏnh sỏng khoảng cỏch giữa hai khe là 0,3 mm, khoảng cỏch từ

hai khe đến màn là 1,5 m, khoảng cỏch giữa 5 võn tối liờn tiếp trờn màn là 1 cm Ánh sỏng dựng trong thớnghiệm cú bước súng là

122 câu hỏi trắc nghiệm chuyên đề 5

3