Hướng dẫn giải xử lí tối ưu các dạng bài tập trong đề thi THPT quốc gia môn vật lí t2

Do đó chùm tia tới là chùm ánh sáng trắng song song với trục chính thì chùm tia ló ứng với các thành phần đơn sắc khác nhau sẽ hội tụ _________ ^ ở các điểm khác nhau.. Thí dụ 4: Trong t

Ta có: i = ®^ q 2 - q 2 =2.10^7(2-10"")'= 2V3 1 0-® A = 2V3mA

Câu 104: Đáp án D

Từ I„ = toQ, = 2rfQ„ f = 5^ = = 10» Hz = 10’ ( k H z ) , Câu 105: Đáp án B

=> Chu kì của mạch dao động là T = 8.At = 8.1,5.10"'* = 12.10"'‘s

+ Thời gian ngắn nhất để điện tích trên tụ giảm từ giá trị cực đại xuống

w,Cmax w ,„ „ = > |c u ẫ = ỈL lẵ = I, = = 0.06A ^ I = 0.03-ãA

- ĨNăng lượng trong mạch: W = -ÌlIq = — L

r - = 2

Khi c, n tC2: c = c , c ,

C i + C ,Thế (1), (2) vào (3): À = y ^

+ Do < A,g =í« ghép nối tiếp với Cg

+ Điện dung nhỏ nhất của bộ tụ là:

Phát biểu sai: Sóng cực ngắn có năng lưọmg lớn nhất nên có thể truyền

đi xa được trên mặt đất

C âu 127: Đáp án A

VL

-277-Trong mạch dao động, dòng điện trong mạch có đặc điểm chu kì rất rứiỏ

Dao động điện từ duy trì có tần số bằng tần số riêng của mạch LC

C âu 135: Đáp án D Ta có: > = 2nc— = 2tic.—= 2tic>/LC (Vì Io = (oQo)

C âu 136: Đáp án c Trong mạch dao động LC thì cường độ dòng điện

trong mạch và điện tích của tụ điện dao động điều hoà lệch pha ĩr/2

Khoảng thời gian ngắn nhất từ t = 0 đến khi Wđ = 3Wt

bằng thời gian chất điểm chuyển động tròn đều từ Mo M

+ Nếu góc chiết quang A nhỏ thì: D = (n - 1)A

H iện tưỢng g ia o th o a á n h sáng: (chỉ xét giao thoa ánh sáng trong

thí nghiệm lâng).

a Đ ịn h n gh ĩa: Là sự tổng hỢp của hai hay nhiều sóng ánh sáng kêt hỢp trong không gian trong đó xuất hiện những vạch sáng và những vạch tôi xen kẽ nhau.

- Các vạch sáng (vân sáng) và các vạch tôl (vân tỗĩ) gọi là các vân giao thoa.

- Hiệu đường đi của 2 sóng ánh sáng:

-k = 0: V ân sáng tru n g tâm

Trong đó D là khoảng cách từ h ai khe sán g đến m àn q u a n sát, a là khoảng cách giữa h ai khe sáng

- K hoảng cách n v ân sáng: L = (n - l)i

- Gọi L là bề rộng trường giao thoa trê n m àn Sô" khoảng v ân trongnửa trưòng giao thoa kể từ vân sáng tru n g tâ m là — Goi n là ph ần

2inguyên, p là p h ần th ập ph ân của tỉ sô" trên Ta có:

-282-B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

_ DẠNG 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG _

Phương pháp giải:

1 Tán sắc qua lăng kính

a Công thức về chiết suất của môi trường và bước sóng ánh sáng

- Chiết suất: n = — với c = 3.10’^ m/s;

V

V là vận tốc ánh sáng trong môi trưòfng

- Bưóc sóng của ánh sáng đcm sắc: x = — , trong chân không

-283-_Ị_ J.

-R1R22; ( R i + R2) ( n - 1 )

- Chiết suất của chất làm thấu kính đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau Do đó chùm tia tới là chùm ánh sáng trắng song song với trục chính thì chùm tia ló ứng với các

thành phần đơn sắc khác nhau sẽ hội tụ _ ^

ở các điểm khác nhau Chùm tia ló màu C h ù m á n h

tím sẽ hội tụ trên trục chính gần quang sá n g tr ắ n g

tâm nhất, chùm tia đỏ hội tụ xa quang

sinin

A = 60“ Chiếu đồng thời các bức xạ màu đỏ, màu lục, màu tím có bước sóng lần lượt là ?Lj, ^3 vào máy quang phổ Thấu kính chuẩn trực vàthấu kính buồng ảnh đều có tiêu cự f = 40 ( c m) Biết chiết suất của chất làm lãng kính đối với các bức xạ đơn sắc Ầ,J,Ằ,2 A.3 lần lượt là:

-284- VL

rij = 1,608; n2 = 1,617, Hg = 1,635 Lăng kính được đặt sao cho bức

xạ Ắ; cho góc lệch cực tiếu

a Tính góc tới của chùm sáng tới lăng kính và góc lệch qua lăng kính

ứng với Ẫ-,.

b Tính góc lệch qua lăng kính ứng với hai bức xạ còn lại

c Xác định khoảng cách giữa hai vạch trên mặt phẳng tiêu diện của thấukính buồng ảnh tưcmg ứng với hai bức xạ đơn sắc và Ằ.3

-285-T hí dụ 2: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước dưới góc tới 1 = 60° chiều sâu của bể nước là h = 1 ( m ) Dưới đáy bể đặt một gưcmg phẳng song song với mặt nước Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và 1,33 Tính độ rộng của chùm tia ló trên mặt nước.

Các tia tới gặp gương phẳng

đều bị phản xạ tới mặt nước

dưới góc tới tương ứng với lần

khúc xạ đầu tiên

Do đó ló ra ngoài với góc ló đều

là 60° Chùm tia ló có màu sắc cầu vồng

^ Độ rộng chùm tia ló in trên mặt nước:

1^2 = 2h.tgrj - 2h ta n « 22 ( mm)

Độ rộng chùm ló ra khỏi mặt nước: a = 1^2 sin(90° - 6 0 ° ) = 1 1 (mm)

T hí dụ 3: Một thấu kính mỏng hai mật lồi cùng bán kính = R2 = 10 (cm), chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là

= 1,61; n^ = 1,69 Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song với trục chính

a Tính khoảng cách từ tiêu điểm ứng với tia đỏ, đến tiêu điểm ứng với tia tím

b Đặt một màn ảnh vuông góc trục chính và đi qua tiêu điểm của tia đỏ tính độ rộng của vệt sáng trên màn Biết thấu kính có rìa là đường tròn

có đường kính d = 25 ( c m)

H ướng dẫn giải:

a Chiết suất của chất làm thấu kính đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau Do đó chùm tia tới là chùm ánh sáng trắng song song với trục chính thì chùm tia ló ứng với các thành phần đơn sắc khác nhau sẽ hội tụ

ở các điểm khác nhau Chùm tia ló màu tím sẽ hội tụ trên trục chính gần

quang tâm nhất, chùm tia đỏ hội tụ xa quang tâm nhất (xem hình).

- Tiêu cự phụ thuộc vào chiết suất:

-286- VL

b Các tia tím gập màn tại c và D và vệt sáng tạo nên trên màn có tâm màu

đỏ, mép màu tím Độ rộng của vệt sáng trên màn được xác định từ:

CD F \ F ' j 0,951

A B ~ 0 F ' ~ 7,246

Thí dụ 4: Chiếu một tia sáng đơn sắc vào mặt bên của một lãng kính thủy tinh có góc chiết quang nhỏ A = 10° theo phương vuông góc với mặt phảng phân giác của góc chiết quang Điểm tới của tia sáng gần đỉnh A Người ta thấy góc lệch của tia sáng là 6° Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc là

Thí dụ 6: Một lăng kính thủy tinh góc chiết quang A= 5° Chiếu một chùm ánh sáng trắng vào mặt bên dưới góc tới rất nhỏ Tính góc tạo bởi hai tia

ló màu đỏ và màu tím qua lãng kính Cho biết chiết suất của lăng kính ứng với ánh sáng màu đỏ là nj = 1,5; với ánh sáng tím = 1,68

H ướng dẫn giải:

VL

-287-Chọn c

Khi góc tới ij rất nhỏ ta có: i| = nĩ|, I2 = nĩ2, A = r,+ Ĩ2

^ Góc lệch: D = Ì1+Ì2 -A = (n -1)A

Góc lệch đối với tia đỏ: Dj = (n<] -1) A

Góc lệch đối với tia tím: D( = (n, -1) A

Vậy góc lệch giữa chùm tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là:

AD = D, - Dj = (n - nj)A = (1,68 -1,5).5" = 0,9"

Thí dụ 7: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6° (coi là góc nhỏ) được đặt

trong không khí Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lãng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnh của lăng kính Đặt một màn E sau lăng kính, w ô n g góc với phương của chùm tia tới và cách mặt phẳng phán giác của góc chiết quang l,2m Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng

đỏ là nj =1,642 và đối với ánh sáng tím là ni= 1,685 Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là;

Thí dụ 8: Chiếu một tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có

e = 5 (cm) dưới góc tới i = 80° Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia

đỏ và tia tím lần lượt là =l , 472; n, = 1 ,5 1 1 Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím

1,511

r, =41,99"

r, =4 0, 67“+ Tính: ĐT = OĐ - OT = e(tan - tan )

= 100(tan 41,99° - ta n 40,67°) = 2,04 (mm)+ Áp dụng định luật khúc xạ tại T và Đ cho tia tím và tia đỏ:

-288- VL

[l.sin i^ sinr^

[ l.s in ij = rij sin Fj => i, = I

3 = i = 80°.

Do đó, chùm ló song song với chùm tia tới và bị tán sắc

Vậy khoảng cách giữa hai tia đỏ và tím ló ra khỏi tấm thủy tinh:

ĐH = TĐ sin(90° - i) = TĐ sin 10° = 0,35 (mm).

Thí dụ 9: Một lãng kính thuỷ tinh có A = 8°, n^ = 1,6644, n j = 1,6552 Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song theo phương vuông góc mật bên của lăng kính Dùng một màn ảnh song song mặt bên AB và sau lãng kính một khoảng z = 1 (m) thu chùm sáng ló ra khỏi lãng kính Xác định khoảng cách giữa hai vệt sáng đỏ và tím trên màn.

- Đối với tia đỏ: Dj = (n^ - 1)A = (1,6552 -1 )8 ° = 5,2416°.

- Đối với tia tím; D, = (n^ - 1)A = (1,6644 -1)8° = 5,3152°.

- Bước sóng của ánh sáng có tần sô f trong môi trường: Ầ = — (với V là vận tốc của ánh sáng trong môi trường đó).

- Trong chán không, vận tốc ánh sáng là c, tần số vẫn là f và bước sóng trở thành: X,, = - 0 f

Do đó: — mà n = — nên Ầ = — (với n là chiết suất tuyệt đối của môi

trường đó).

=> Bước sóng của ánh sáng đỏ trong thuỷ tinh:

VL 2 8 9

+ Đối với tia tím:: <

^ sin 60°

'^It ^"21 A => r2j — A Tit ~ 16,76 sin Ì2t = n sin T2J => sin r2j = n^ sin r2t => igt = 27,1°

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

k = 0: ứng với vân sáng trung tâm

k = ± 1: ứng với vân sáng bậc 1

c Vị trí vân tói thứ k + 1:

k = ± n; ứng với vân sáng bậc n.

Tại đó ứng với Ad =(k + —) Ẳ, là vị trí hai sóng ánh sáng truyền tới

ngược pha nhau.

.k+l 1, Ă.D

_ v-v

2 Khoảng cách giữa các vân

a Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp:

/ = (số vân - l).í'

b Khoảng cách giữa một vân sáng và một ván tối bất kỳ:

Giả sử xét khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’

Vị trí vân sáng: xỊ = k.i

V L 2 9 1

-VỊ trí vân tối: xị =(k - 0,5).i

- Nếu;

+ Hai vân cùng phía so với vân trung tâm; Ax = |jcf - x'^ I

+ Hai vân khác phía so với vân trung tâm: Ax = J)í:f + V*

- Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là — nên vị trí vân tối các

thứ liên tiếp đuợc xác định: x ,= k ^ (với k lẻ: 1,3,5,7, )

+ Nếu n bán nguyên hay n = k + 0,5 với k e z , thì tại M có vân tối thứ

k + 1

3 Xác định sô 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 - kí kiệu L.

- Số vân trên trường giao thoa:

- Số vân sáng, tối giữa 2 điểm MN trong đoạn giao thoa nằm cùng

ầ so với vân sáng tru ■ - •

4 Giao thoa với khe Young (lâng) trong môi trưòìig có chiết suất là n

và thay đổi khoảng cách.

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

Gọi ~k' là bước sóng ánh sáng trong môi trường có chiết suất n: k ' = X

Ta có: i = i tỉ lệ với D => khi khoảng cách là D: i =

khi khoảng cách là D ’: i’ =

ẰD a

Ầ ơ a

+ Nếu A D = D ’ - D > 0 Ta dịch màn ra xa (ứng i’ > i)

+ Nếu A D = D ’ — D < 0 Ta đưa màn lại gần (ứng i ’ < i)

5 Đặt bản mỏng trước khe Young

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

- Khi đặt bản mỏng trước khe S| thì đường đi của tia sáng S,M và S,M lần lượt là;

Vì X||> 0=> Hệ thống vân dịch chuyển về phía S|

Tổng quát: Hệ thống vân s ẽ dịch chuyền vê phía khe sáng đặt bản thủy tinh

- Chú ý:

+ Nếu đặt hai bản mỏng như nhau trên cả hai đường truyền S| S2 thì hệ vân không dịch chuyến.

VL

-293-+ Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả hai đường chuyền thì độ dịch chuyển của hệ vân là: |jc^^ - I

6 Tịnh tiến khe sáng s đoạn yo

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng s phát ánh

sáng đơn sắc có bước sóng X Khoảng cách từ nguồn s đến mặt phẳng chứa

hai khe S|, S2 là d Khoảng cách giữa hai khe S[ và Sọ là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là D.

- Tịnh tiến nguồn sáng s theo phương S| S2 về phía S| một đoạn y thì hệ

yD thống vân giao thoa di chuyến theo chiêu ngươc lai đoan x„: X q = - —

d Thí dụ 1: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe lâng biết

a = 0,5mm, D = 2m Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp dài l,2cm về sau nếu sau khe s, chắn 1 tấm thủy tinh phẳng mỏng có n = 1,5 thì \ ’ân sáng chính giữa bị dịch chuyển đến vị trí vân sáng bậc 20 ban đầu Tim

bề dày e của tấm thủy tinh này?

Hướng dẫn giải:

Ta có độ dịch chuyển của hệ vân giao thoa = độ dịch chuyên của vân sáng trung tâm.

Lúc đầu vân sáng trung tâm: X “ = 0, vân sáng bậc 20: X f - 20i

Sau khi đặt khe sáng, vân trung tâm dịch chuyên đến vị trí vân sáng bậc 20: x;; = x f

mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là D = 1 m, bề rộng của vùng

có giao thoa là 13,5 mm Tính số vàn sáng, vàn tối quan sát được trên màn?

Thí dụ 3: Một khe hẹp F phát ánh sáng đom sắc bước sóng Ả = 600nm chiếu

sáng hai khe song song với F và cách nhau Imm Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với màn phẳng chứa F ị và /^ 2 và cách

nó 3m Tại vị trí cách vân trung tâm 6,3 m là vàn giao thoa gì?

Vậy tại vị trí cách vân trung tàm 6,3mm là một vân tối thứ 4.

Thí dụ 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đom sắc có bước sóng ?v, khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phang chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m Trên màn quan sát, tại điếm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5 Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thav đổi thì tại M có vân sáng bậc 6 Giá trị của Ả bằng bao nhiêu?

(Trích đê thi THPT Quốc gia) Hướng dẫn giải:

+ Lúc đầu, tại M là vân sáng bậc 5; Xj,, = 5 (1)

a + Khi thay đổi a tại M là vân sáng bậc 6 chứng tỏ khoảng vân giảm

=5> phải tăng a một lượng 0,2mm do đó ta có: X m = 6 -— — (2)

-Thí dụ 5: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng: D = 2m, a = Imm Chiếu ánh sáng có bước sóng /l = 0,5 /r m vào 2 khe S| và s, thì trên màn quan sát có hệ thống vân giao thoa Khỏng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp trên màn là

MN dài 20 mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 \'ân tối, M và

N là vị trí của hai vân sáng Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đcm sắc có

Vậy tổng số vân sáng trên đoạn MN là: 6 + 1 = 7.

Thí dụ 7: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đom sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm Từ vị trí ban đầu nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này là

Tai vi trí ban đầu: i, = => Dj = (1)

Khi tịnh tiến màn quan sát lại gần 25 cm: Ì2 = (mm) (2)

a Thay (1) vào (2):

Thí dụ 8: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn s phát ánh

sáng đơn sắc có Ã = 0,6 pm Khoảng cách giữa hai khe a = Imm, khoảng

cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2m Chiều rộng MN của vùng giao thoa quan sát trên màn là 15mm và M, N đối xứng nhau qua vân sáng chính giữa Số vân sáng quan sát được trong vùng MN là

sáng đơn sắc có Ầ = 0,55pm Khoảng cách giữa hai khe a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2m Chiều rộng MN của vùng giao thoa quan sát trên màn là 16mm và M, N đối xứng nhau qua vân sáng chính giữa Sô vân tối quan sát được trong vùng MN là

-Sô vân tối; n = 2 MN

2i = 30 => có 30 vân tối trên màn.

Thí dụ 11: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc À - óOOnm, chiếu vào khe I

âng có a = l,2mm, lúc đầu vân giao thoa được quan sát trên một màn M đặt cách một mặt phẳng chứa s,, S2 là 75cm về sau muốn quan sát được vân giao thoa có khoảng vân 0,5mm thì cần phải dịch chuyển màn quan sát so với vị trí đầu như thế nào?

Để cho vân tối đến chiếm chiếm chỗ của vân sáng liền kề thì ht ván phải

dich chuyển một đoạn , tức là:

DẠNG 3: GIAO THOA VỚI CHÙM ÁNH SÁNG ĐA SẮC

Phương pháp giải:

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 vạch sáng trùng vạch tối giữa các bức xạ này.

a Giao thoa của 2 bức xạ:

Khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 vân cùng màu với vân trung tâm là:

i,2 ^ BCNN{ ì „Ì2)

b Giao thoa của 3 bức xạ:

Khoảng cách nhỏ nhất giữa 2 vân cùng màu với vân trung tâm lúc này là;

\ 2=BCNN{i , , Ì2, Ì2)

3 Xét giao thoa của ánh sáng trắng.

a Cho tọa độ Xo trên màn, hỏi tại đó có những bức xạ nào cho vạch tôi hoặc sáng?

• Các bức xạ của ánh sáng tráng cho vân sáng tại x„ khi:

Tại x,| có thể là giá trị đại sô xác định hoặc là một vị trí chưa xác định cụ thể.

Với điều kiện: Ẩ, < Ã < Ầ 2

thông thường Ằ , = 0,4 10'*m (tím)< Ắ < 0,75.lO ^^m = Ằ2 (đỏ) (2)

Từ (1) và (2) ta < k < - ^ ^ , (với k e Z )

Ắ2D Ẩ,D

chọn k e z và thay các giá trị k tìm được vào tính X với /l = : đó là

kD

bước sóng các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x,|

• Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân rối (bị tắt) tại Xf,:

xạ của ánh sáng trắng cho \"ân tối (bị tắt) tại x„

b Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng tráng

Bể rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân sáng màu đỏ ngoài cùng và vân sáng màu tím của một vùng quang phổ:

AXk = Xjk - Xtk ^ AXk = k — (?LJ - ?.^) - k(i^ - )

a với k e N, k là bậc quang phổ.

Mỗi giá trị n suy ra 1 giá trị k=>số vạch sáng trùng là số giá trị n thỏa mãn (1).

c Xét số vân sáng trùng trên đoạn MN G L

(x^ < x^,; X là tọa độ) => khoảng n=>số giá trị n là số vân

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

e Hai vân tối trung nhau của hai bức xạ

Khi vân tối của 2 bức xạ trùng nhau: Xy I = Xy 2

<=> {2k +1).-^^^ - {2kj +1).^^^ ^ ^ = ^ = — (tỉ sô' tối giản)

Sốgiá trị của n thỏa mãn (1)=> số vân tối trùng trong trường giao thoa.

- Số vân x-j-_ trong miền MN G L:

X ^ < Xy < Xjv (x^^; X n là tọa độ và X m < X n (2)

Số vân tối trùng trong vùng MN là số giá trị n thỏa mãn (2)

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

= i = A i l ( , ỉ s ô Giả sử: Xc' = xĩ'^ ' = ( 2 i +1),— ——

-Thí dụ 1: Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng qua khe lÂng có

a = 2mm, D - 2m, nguồn sáng gồm hai bức xạ /l, = = 0,4//»/ Tim số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa ?

Hướng dẫn giải:

Áp dụng công thức;

Ả, D 0 5 1 0 ~ ^ 2 Khoảng vân của vân giao thoa bức xa 1: i , — = ’ ' = 0,5 mm

' ư 2.10-'

2/ + 1=2.

13 2.0,5

(Trích đ ề thi THPT Quốc gia) Hướng dan giải:

Hai vị trí mà 3 hệ thống vân sang Irung nhau liên tiếp là;

k k

= k 2 Ằ ,2 3 k j = 4 k 2 — = —

Vậy chỉ có 2 vân sáng của A-I vàÀ2 írùng nhau trong khoảng đang xét

- Những vị trí hệ thống vân sáng A, trùng với hệ thống vân sáng kg là;

k j Ằ , j = k g Ầ g Cí> 2 k j ki k„

3 k , «

Vậy chỉ có 3 vân sáng của A,J vàkg trùng nhau trong khoảng đang xét

- Những vị trí hệ thống vân sáng ^2 trùng với hệ thống vân sáng kg là:

Thí dụ 3: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiêu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm Khoảng cách giữa 2 khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn là 2

m Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng của những bức xạ nào?

VL 3 0 3

-450 nm và A-2 = 600 nm Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm

và 22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là

Thí dụ 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = l,2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là

D = Im Nguồn sáng phát ba ánh sáng đơn sắc A,| = 0,42pm, X 2 = 0,56pm,

X,, = 0,7pm Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của vân trung tâm là

0,60 |j,m Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có

A 4 vân sáng và 3 vân sáng ^2- B 5 vân sáng A,, và 4vân sáng >-2

c 4 vân sáng A-I và 5vân sáng D 3 vân sáng Ầ,| và 4vân sáng X 2 .

(Trích đé thi THPT Quốc gia) Hướng dẫn giải:

< < - => -5 < 3« +1,5 < 5 o -2 ,1 6 < « < 0,7 :

=> có 4 vị trí vân tối trùng nhau trên trường giao thoa L.

Thí dụ 9: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, người ta chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng =0, 6/ / fnvà Tim

bước sóng để vị trí vân sáng bậc 5 của Ãj trùng với vân sáng bậc 4 của

Vậy vị trí gần vân sáng ti ung tâm nhất ứng với k| = 25, k2 = 33

Khoảng cách tỪA ân chínli giữa đến vân sáng gần lứiất cùng màu với nó là:

và bức xạ màu lục có bước sóng X (có giá trị trong khoảng từ 500nm đến

575nm) Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần rứiau nhất và cùng màu

với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục Giá trị của X là:

-Xét trong khoảng từ vân trung tâm đến vân đầu tiên cùng màu với nó, có

8 vân màu lục => vị trí vân cùng màu vân trung tâm đầu tiên ứng với vị trí vàn màu luc bâc 9 => k2 = 9 => /I2 = —

Mà 5 0 0 nm < ^2 - 575nm kj = 7: = 560 nm.

Thí dụ 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảiig cách từ hai khe đến màn quan sát là l,2m Nguồn s phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4pm đến 0,76pm Bước sóng lớn nhất của bức xạ cho vân sáng tại điểm M trên màn cách vân trung tâm một khoảng 195mm là

-Chọn A.

Để các vân sáng trùng nhau khi: kjA.ị = 4.0,76 ( |im ) k = A 2 1

' k.

Mà: 0 ,3 8 < k , < 0 , 7 6 c ^ 0 , 3 8 < - ^ ^ < 0 , 7 6 o 4 < k i < 8 ^ k = 4,5,6,7,8 Vậy tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đcm sắc có k = 0,76|am nên chỉ còn 4 vân sáng nữa.

c BÀI TẬP T ự LUYỆN

Câu 1: Đe tăng độ cứng của tia X do ống Ronghen phát ra, ta phải tăng

A Hiệu điện thế giữa anốt và catôt B Diện tích đối catôt

c Áp suất trong ống D Nhiệt độ dây nung.

Câu 2: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đon sắc khác nhau là đại lượng

A Có giá trị bàng nhau đối với mọi ánh sáng đon sắc từ đỏ đến tím

B Có giá trị khác nhau, lớn nhất đối với ánh sáng đỏ và nhỏ nhất đối với ánh sáng tím.

c Có giá trị khác nhau, đối với ánh sáng đon sắc có bước sóng càng lớn thì chiết suất càng lớn.

D Có giá trị khác nhau, đối với ánh sáng đon sác có tần số càng lớn thì chiết suất càng lớn.

Câu 3: Một lăng kính có góc chiết quang A, chiết suất n (n > 1) thay đổi theo màu sắc của ánh sáng đon sắc Một tia sáng trắng chiếu đến lăng kính dưới góc tới sao cho thành phấn màu tím sau khi qua lăng kính có góc lệch đạt giá trị cực tiểu Lúc đó thành phần đơn sắc đỏ sẽ

A BỊ phản xạ toàn phần tại mặt bên thứ hai của lăng kính.

B Có góc lệch đạt giá trị cực tiểu

c Bắt đầu phản xạ toàn phần tại mặt bên thứ hai của lăng kính.

D Ló ra ờ mặt bên thứ hai.

Câu 4: Chọn phát biểu sai Chiết suất tuyệt đối của một môi trưòng;

A Phục thuộc vào bản chât của môi trường.

B Là một hằng số dương và lớn hơn 1.

c Không phụ thuộc vào tần số ánh sáng tới.

D Cho biết vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường đó nhỏ hơn vận tốc truyền ánh sáng trong môi trường chân không bao nhiêu lần.

Câu 5: Anh sáng đơn sắc có bước sóng Xi khi truyền trong môi trưòmg ni đi

vào môi trường chiết quang hơn có chiết suất ĨÌ 2 Bước sóng ánh sáng đó

trong môi trưòng thứ hai là:

A A,i(ni/n2) B Ii(n2/ni) c A-I D.Ầ|(n2 - ni)/ni

Hướng dẫn giải:

-3 0 8 - VL

Câu 6: Quan sát ánh sáng phản xạ trên các váng dầu, mỡ hoặc bong bóng xà phòng, ta thấy rứiững vầng màu sặc sỡ Đó là hiện tưọng:

A tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng.

B phản xạ ánh sáng,

c khúc xạ árủi sáng.

D giao thoa árứi sáng của ánh sáng trắng

Câu 7: Trong quá trình tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng với 2 kheYoung, khi ta dịch chuyển khe s song song với màn ảnh đến vị trí sao cho hiệu số khoảng cách từ đó đến Si và S2 bằng X/2 Tại tâm o của màn ánh ta sẽ thu được

A Vân sáng bậc 1 B Vân tối thứ 1 kế từ vân sáng bậc 0.

c Vân sáng bậc 0 D Vân tối thứ 2 kể từ vân sáng bậc 0 Câu 8: Trong giao thoa ánh sáng với khe lâng, độ rộng cùa vân giao thoa

bằng i Nếu đặt toàn bộ hệ thống vào chất lỏng có chiết suất n thì độ rộng của vân giao thoa sẽ bằng;

Câu 10: Tia X cứng và tia X mềm có sự khác biệt về

A Bản chất và năng lượng B Bản chất và bước sóng.

C Năng lượng và tần số D Bản chất, năng lưọmg và bước sóng Câu 11: Hiện tượng tán sắc xảy ra

A Chỉ với lăng kính thuỷ tinh

B Chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng

C ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau

D ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng, với chân không (hoặc không khí)

Câu 12: Điều nào sau đây là đúng khi nói về điều kiện để thu được quang

-A Những vật bị nung nóng trên 3000*^c

B Khí hay hơi ờ áp suất thấp bị kích thích phát sáng phát ra

c Ánh sáng trắng qua một chất bị nung nóng phát ra

D Các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát ra

Câu 14: Chọn câu sai các nguồn phát ra tia từ ngoại là:

c Đèn cao áp thủy ngân D Dây tóc bóng đèn chiếu sáng Câu 15: Tại sao khi cho chùm tia sáng trắng từ mặt tròri (xem là chùm tia song song, rộng) qua một tấm thủy tinh lại không thấy bị tán sẩc thành các màu cơ bản?

A Vì tấm thủy tinh không tán sắc ánh sáng trắng

B Vì tấm thủy tinh không phải là lăng kính nên không tán sắc ánh sáng trăng

c Vì ánh sáng trắng của mặt trời chiếu đến không phải là ánh sáne kết hợp nên không bị tấm thủy tinh tán sắc

D Vì sau khi bị tán sắc, các màu đi qua tấm thủy tinh và ló ra ngoài dưới dạng những chùm tia chồng chất lên nhau, tổng hợp trờ lại thành ánh sáng trắng

Câu 16: Quang phổ liên tục của một vật

A chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật

B chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật

c phụ thuộc cả bản chất và nhiệt độ của vật

D không phụ thuộc cả bản chất và nhiệt độ của vật

Câu 17: ở rnột nhiệt độ nhất định, một chất

A Có thể hấp thụ một bức xạ đơn sắc nào thì cũng có thể phát ra bức xạ đơn sắc đó

B Có thể hấp thụ một bức xạ đơn sắc nào thì không thể phát ra bức xạ đơn sắc đó

C Bức xạ đơn sắc, mà nó có thể hấp thụ hay phát ra, phụ thuộc vào nhiệt độ

D Bức xạ đơn sắc, mà nó có thể hấp thụ hay phát ra, phụ thuộc vào áp suất.

Câu 18: Chọn câu sai trong các câu sau:

A Ánh sáng trắng là tập họp gồm bảy ánh sáng đơn sắc khác nhau: đỏ,

da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

B Chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đom sấc khác nhau là khác nhau

c ánh sáng đơn sắc là áiứi sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kíiứi

D Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng chùm sáng trắng khi qua lăng kính bị tách ra thàiứi chiều chùm sáng có màu sắc khác nhau Câu 19: Trong giao thoa ánh sáng đơn sắc qua khe lâng, nếu dịch chuyển nguồn s theo phương song sóng với S1S2 về phía S2 một khoảng thì:

-3 1 0 - VL

A Hệ vân dòã về phía Si

B Hệ vân dời về phía S2

c Chì có vân trung tâm dời về phía Si

D Chi có vân trung tâm dời về phía S2

Câu 20: Trong ống Rcmghen, phần lón động năng của các electron truyền cho đối âm cực chụyển hóa thành

A Năng lượng của chùm tia X B Nội năng làm nóng đổi catôt.

c Năng lượng của tia tử ngoại D Năng lượng của tia hồng ngoại Câu 21: Tia hồng ngoại và tia Rornghen đều có bản chất là sóng điện từ, có

bước sóng dài ngắn khác nhau nên

A Chúng bị lệch khác nhau trong từ trường đều.

B Có khả năng đâm xuyên khác nhau.

c Chúng bị lệch khác nhau trong điện trường đều.

D Chúng đều được sử dụng trong y tế để chụp X-quang (chụp điện) Câu 22: Bức xạ nào dưới đây thể hiện tính chất hạt mạnh nhất?

A Tia hồng ngoại B Tia tử ngoại c Tia gamma D Tia Rơnghen Câu 23: Ta ký hiệu: (I) là ion hóa chất khí, (II) là làm phát quang một số chất, (III) là tác dụng lên kính ảnh Tia Ronghen và tia từ ngoại có chung tính chất nào nêu trên?

A Có chung cả 3 tính chất B Chỉ có chung tính chất (III).

c Chi có chung tính chất (II) D Chỉ có chung tính chất (I).

Câu 24: ứ ng dụng của hiện tượng giao thoa là để đo:

A Vận tốc của ánh sáng B Tần số của ánh sáng,

c Bước sóng của ánh sáng D Chiết suất của môi trường.

Câu 25: ửng dụng của quang phổ liên tục:

A Xác địrứi nhiệt độ của vật phát sáng như bóng đèn, mặt ừời, các ngôi sao v.v

B Xác định bước sóng của các nguồn sáng,

c Xác định màu sắc của các nguồn sáng.

D Dùng để nhận biết thành phần cùa các nguyên tố có trong một mẫu vật Câu 26: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe bằng 1,2 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m

Chiếu sáng hai khe bàng ánh sáng đon sắc có bước sóng Ă Khoảng vân quan sát được trên màn là Imm.Tính À

A 0 ,4 8 //m B 0 ,5 0 /im c 0 ,6 0 //m D 0 ,7 5 //m

Câu 27: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng,chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 pm đến 0,75 pm.Tại vị trí của vân sáng bậc 3 của ánh sáng vàng có bước sóng 0,6 p m còn có vân sáng của ánh sáng đom sắc nào?

A 0,68p m B 0,50|im c 0,45pm D 0,75pm

F I 3 1 1

-Câu 28: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng,chiếu sáng hai khe bàng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 |i m.Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vị trí quan sát được vân sáng bậc 4 là

A 4,8|j,m B 2 ,4 |im c 3,6qm D l,2 |im

Câu 29: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe bang 1,2 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m Chiếu sáng hai khe đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,48 Ịa m

và 0,60 Ịi m Khoảng cách ngắn nhất giữa các vị trí mà vân sáng hai bức

xạ trùng nhau là

Câu 30: Chiếu một bức xạ đơn sẳc bước sóng 0,6 jxm từ không khí vào thủy tinh có chiết suất ứng với bức xạ đó là 1,5 Trong thủy tirứi bức xạ đó có bước sóng bao nhiêu?

A 0,48qm B 0,40jim c 0,60ụm D 0,72|am.

Câu 31: Thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là hai bức xạ

có bước sóng lần lượt là Ằ] và ^2- Cho Ầ.1 = 0,5fam Biết rằng vân sáng bậc

12 của bức xạ A-I trùng với vân sáng bậc 10 của bức xạ Ả2 Bước sóng X.2:

A Ầ2 = 0,4|im B >„2=0,5 gm c >-2=0,6 |im D Một giá trị khác Câu 32: Thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là hai bức xạ

có bước sóng lần lượt là >-1 và Ằ2- Cho >-1 = 0,5 |am Biết rằng vân sáng bậc

12 của bức xạ >-1 trùng với vân sáng bậc 10 của bức xạ Ấ2 Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 5 của bức xạ >-1 đến vân sáng bậc 11 của bức xạ >-2

đều nằm bên trên VSTT, biết hai khe Young cách nhau Imm và khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh là Im.

A 4,8mm B 4,lmm c 8,2mm D Một giá trị khác Câu 33; Trong thí nghiệm Young; a = 2mm, D = Im Dùng bức xạ đơn sắc có bước sóng >„ chiếu vào hai khe Young, người ta đo được khoảng vân giao thoa trên màn là i = 0,2mm Tần số f của bức xạ đơn sắc là:

A 0,5.10'^Hz B 0,6.10'^Hz c 0,7.10'^Hz D 0,75.10'^Hz Câu 34: Trên màn (E) người ta nhận được các vân giao thoa của nguồn sáng đơn sắc s có bước sóng >„ nhờ hai khe nhỏ đặt thẳng đứng tạo ra hai nguồn sóng kết họp là Sivà S2, khoảng cách giữa chúng là a = 0,5mm Khoảng cách giữa mặt phang chứa Si S2 và màn quan sát (E) là

D = l,5m Khoảng cách từ vân sáng bậc 15 đến vân sáng trung tâm là 2,5cm Bước sóng X có giá trị:

A 0,5pm B 0,56|im c 0,6pm D 0,75pm

Câu 35: Trên màn (E) người ta nhận được các vân giao thoa của nguồn sáng đơn sắc s có bước sóng >„ lứiờ hai khe nhỏ đặt thẳng đứng tạo ra hai nguồn sóng kết hợp là Sivà S2, khoảng cách giữa chúng là a = 0,5mm Khoảng cách giữa mặt phẳng chứa S) S2 và màn quan sát (E) là D = l,5m.

3 1 2

-Khoảng cách tìr vân sáng bậc 15 đến vân sáng trung tâm là 2,5cm Nếu sử

dụng đồng thời ánh sáng đon sắc X trên và ánh sáng có bước sóng X 2 thì

thấy vân sáng bậc 6 của X trùng vân sáng bậc 7 của X 2 Tính X 2 .

A 0,56^m B 0,4ụm c 0,64|im D 0,48|im

Câu 36: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bước sóng X, với hai khe lâng cách

nhau 3mm Hiện tượng giao thoa được quan sát trên một màn ảnh song song với hai khe và cách hai khe một khoảng D Nếu ta dời màn ra xa thêm

0,6m thì khoảng vân tăng thêm 0,12mm Bước sóng X bằng:

A 0,4fim B 0 ,6 |im c 0,75|im D Một giá trị khác Câu 37: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng trắng có bước sóng từ

0,4 fim đến 0,76 ^ m , bề rộng quang phổ bậc 3 là 2,16mm và khoảng cách

từ hai khe S|, S2 đến màn là l,9m Tìm khoảng cách giữa hai khe S|, S2.

A a = 0,75mm B a = 0,9mm c a = 0,95mm D a = 1,2mm Câu 38: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai

khe là a = 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = Im Ánh sáng

dùng trong thí nghiệm có hai bức xạ Xị = 0,4pm, X 2 = 0,5pm Bề rộng

trường giao thoa trên màn là L = 21mm Trên màn có bao nhiêu vạch sáng tổng hợp đồng thời của 2 bức xạ trên?

Câu 39: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, hai khe Yâng cách nhau

a = Imm và được chiếu sáng bàng ánh sáng có bước sóng X - 0,545pm

Màn E đặt cách mặt phẳng chứa hai khe 1 khoảng D = 2m Khi thực hiện thí nghiệm trong chất lỏng có chiết suất n thì thấy vân sáng thứ 3 di chuyển 0,75mm, so với khi thực hiện thí nghiệm trong không khí Chiết suất của chất lỏng là:

A n = l , 2 B n = l , l c n = l , 3 D n = l,4

Câu 40: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A Vật có nhiệt độ trên 3000^’c phát ra nhiều tia tử ngoại

B Tia từ ngoại không bị thủy tinh hấp thụ

c Tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hon bước sóng của ánh sáng đỏ.

D Tia từ ngoại có tác dụng nhiệt.

Câu 41; Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào dưới đây sai?

A Tia tử ngoại bị thủy tinh hấp thụ mạnh và làm ion hóa không khí

B Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ánh

c Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ

D Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng tím.

Câu 42: Tia từ ngoại và tia X đều có bản chất là sóng điện từ, có bước sóng dài ngan khác nhau, nên;

A Chúng bị lệch khác nhau trong điện trường

B Chúng bị lệch khác nhau trong từ trường đều

c Có khả năng đâm xuyên khác nhau

V L 3 U