Khi hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian ( hai nguồn kết hợp) thì tại vùng hai chùm sáng gặp nhau quan sát thấy những vạch sáng tối xen kẽ nhau. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng. Giải thích: +Những chổ hai sóng gặp nhau mà cùng pha nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng. +Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối.
CHUYÊN ĐỀ: PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG, TÁN SẮC ÁNH SÁNG Đối tượng học sinh bồi dưỡng: Học sinh lớp 12 Số tiết dự kiến: 10 tiết MỤC LỤC Dạng 1: Các toán giao thoa ánh sáng trang Dạng 2: Giao thoa khe Young mơi trường có chiết suất n trang Dạng 3: Xác định số vân trường giao thoa trang Dạng 4: Giao thoa với khe Young thay đổi khoảng cách D, a trang Dạng 5: Giao thoa với khe Young cho dao động điều hòa trang12 Dạng 6: Giao thoa đặt thấu kính vào hai khe trang 13 Dạng 7: Dịch chuyển nguồn sáng S trang 15 Dạng 8: Đặt mỏng trước khe Young .trang 16 Dạng 9: Giao thoa với nguồn sáng phát đồng thời nhiều ánh sáng đơn sắc .trang 17 Dạng 10: Giao thoa với ánh sáng trắng .trang 25 + Loại 1: Tìm số vân trùng điểm M có tọa độ xM trang 26 + Loại 2: Bề rộng quang phổ bậc k toán liên quan trang 27 + Loại 3: Vị trí gần vân trung tâm có n vạch sáng trùng trang 29 + Loại 4: Tìm khoảng có bề rộng nhỏ mà khơng có vân sáng quan sát trang 31 Dạng 11: Bài tập thực hành giao thoa ánh sáng trang 32 Dạng 12: Sự tán sắc ánh sáng trang 34 Dạng 1: Các toán giao thoa ánh sáng A.Lí thuyết Hiện tượng giao thoa ánh sáng - Khi hai chùm phát ánh sáng có tần số pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian ( hai nguồn kết hợp) vùng hai chùm sáng gặp quan sát thấy vạch sáng tối xen kẽ Đó tượng giao thoa ánh sáng *Giải thích: +Những chổ hai sóng gặp mà pha nhau, chúng tăng cường lẫn tạo thành vân sáng +Những chổ hai sóng gặp mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu tạo thành vân tối 2.Vị trí vân, khoảng vân giao thoa ánh sáng khe Young - Xét thí nghiệm hình vẽ - Hai nguồn S1 , S2 cách khoảng a hai nguồn kết hợp - Màn hứng vân giao thoa cách mặt phẳng hai khe khoảng D - Điểm M vân sáng khi: d2 - d1 = kλ - Mà d2 - d1 = ax D ( sgk chứng minh) ax s λD k → D = kλ⇔ xs = a với k ∈ Z - Tại M vân tối d2 - d1 = (2k+1) ax t λD (2k + 1) 2a với k ∈ Z → D = (2k+1)⇔ xt = - Khoảng vân (i): Là khoảng cách hai vân sáng hai vân tối gần (k + 1) λ D λD λD λD k a a = a →i= a =>Ta có i = xs(k +1) - xs(k) = => Vị trí vân sáng: xs = ki => Vị trí vân tối: xt = (k + 1/2)i Chú ý: Bây để thống lại kiến thức ta dùng cơng thức sau λ.D - Vị trí vân sáng bậc k: x = ± k a = ± k.i k s k = 0: ứng với vân sáng trung tâm k = ± 1: ứng với vân sáng bậc ………… k = ± n: ứng với vân sáng bậc n λ D xt = ±(k + ) ± ( k + ).i a = - Vị trí vân tối : k = 0: vân tối thứ k = 1: vân tối thứ hai ………… k = n: ứng với vân tối thứ n +1 B.Bài tập mẫu Bài ( Nhận biết): Khoảng vân A khoảng cách hai vân sáng bậc hứng vân B khoảng cách hai vân sáng liên tiếp hứng vân C khoảng cách vân sáng vân tối liên tiếp hứng vân D khoảng cách từ vân trung tâm đến vân tối gần Bài ( Nhận biết): Hai nguồn sáng kết hợp hai nguồn phát hai sóng A có tần số B pha C đơn sắc có hiệu số pha ban đầu chúng thay đổi chậm D có tần số hiệu số pha ban đầu chúng không thay đổi Bài ( thông hiểu): Hiên tượng giao thoa ánh sáng xảy A có chùm sáng từ bóng đèn gặp sau qua kính lọc sắc B có ánh sáng đơn sắc C có chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào D có tổng hợp chùm sáng chiếu vào vị trí Bài 4( Vận dụng thấp):Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,45 µm Khoảng vân giao thoa bao nhiêu? A mm B 0,5 mm C 0,9 mm D 0,6 mm 0,45.10 −6.2 λD 10 −3 Giải: i = a = = 0,9 mm Bài 5( Vận dụng thấp):Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước song 0,4 µm, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến 1m Trên quan sát, vân sáng bậc cách vân sáng trung tâm bao nhêu ? A mm B 3,2mm C mm D mm λD Giải: i = a = 0,8 mm -Vân sáng bậc ứng với k = => x = ±4i = 3,2(mm) - Vì hỏi khoảng cách => ĐA 3,2mm Bài 6( Vận dụng thấp): Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 600nm chiếu sáng hai khe song song với F cách 1m Vân giao thoa quan sát M song song với phẳng chứa F1 F2 cách 3m Tại vị trí cách vân trung tâm 6,3m có vân tối hay sáng? A vân tối thứ B vân tối thứ C vân sáng thứ D vân sáng thứ x Giải: Ta cần xét tỉ số i 6,3 λD = 3,5 - Khoảng vân i= a =1,8mm, ta thấy 1,8 số bán nguyên nên vị trí cách vân trung tâm 6,3mm vân tối 1 x = ( k + )i= 6,3 nên (k+ )=3,5 nên k= Vậy vị trí cách vân - Mặt khác t trung tâm 6,3mm vân tối thứ Bài 7( Vận dụng thấp):Trong thí nghiệmYoung giao thoa ánh sáng, hai khe S1 S2 chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Khoảng cách hai khe 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến m Người ta đo khoảng cách vân sáng liên tiếp mm Tính bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc phía với so với vân sáng A mm B 3,2mm C mm D mm Giải: L Ta có: i = − = 1,2 mm; λ = D = 0,48.10-6 m; x8 - x3 = 8i – 3i = 5i = mm Bài 8( Vận dụng thấp):Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe 1mm, khoảng cách từ hai khe tới 2m Trong khoảng rộng 12,5mm có 13 vân tối biết đầu vân tối đầu vân sáng Tính bước sóng ánh sáng đơn sắc: A 0,5μm B 0,6μm C 0,7μm D 0,55μm Giải : - 13 vân tối liên tiếp có 12i - Vì có đầu vân sáng nên có thêm 0,5i - Vậy 12i + 0,5i = 12,5mm => i = 1mm => λ = 0,5μm Bài 9( Vận dụng thấp):Trong thí nghiệm I- âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nếu điểm M quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) hiệu đường ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bao nhiêu? A 2,5λ B 6λ C 4λ D λ Giải : - Tại M vân tối d2 - d1 = (2k+1) - Vân tối thứ ba k=2=>d1 – d2 = 2,5λ Dạng 2: Giao thoa khe Young mơi trường có chiết suất n A.Lí thuyết: λ Gọi làbướcsóng ánh sáng chân khơng khơng khí Gọi λ ' bước sóngánh sángtrong mơi trường có chiết suất n, có λ' = λ n kλ ' D kλD a Vị trí vân sáng: x = a = n.a λ 'D λD b.Vị trí vân tối: x =(2k +1) 2a = (2k +1) 2na λ 'D λD i = c Khoảng vân: i= a = an n B.Bài tập mẫu Bài 1( Nhận biết): Trong giao thoa ánh sáng qua khe Young, khoảng vân giao thoa i Nếu đặt toàn thiết bị chất lỏng có chiết suất n khoảng vân giao thoa i A n − , i B n + , i C n D n.i Bài 2( Vận dụng thấp): Một xạ truyền chân khơng có bước sóng 0,75 µm , khitruyền thủy tinh có bước sóng λ Biết chiết suất thủy tinh xạ 1,5 Giá trị λ A 500nm B 600nm C 700nm D 570nm λ λ ' = = 500nm n Giải: Bài 3( Vận dụng thấp): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe 1,2 mm Ban đầu, thí nghiệm tiến hành khơng khí Sau đó, tiến hành thí nghiệm nước có chiết suất ánh sáng đơn sắc nói Để khoảng vân quan sát không đổi so với ban đầu, người ta thay đổi khoảng cách hai khe hẹp giữ nguyên điều kiện khác Khoảng cách hai khe lúc A 10mm B 0,9mm C 9mm D 0,6mm Giải: ik = a λD λD 1, = in = ⇒ an = k = = 0,9mm ak nan n 4/3 Bài 4( Vận dụng thấp): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng khơng khí, hai khe cách 3mm chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60µm, cách hai khe 2m Sau đặt tồn thí nghiệm vào nước có chiết suất 4/3, khoảng vân quan sát bao nhiêu? A i‘= 0,4m B i' = 0,3m C i’ = 0,4mm D i‘= 0,3mm Giải: -Khoảng vân tồn thí nghiệm đặt nước: i' = λ ' D λD = = 0,3mm a n.a Dạng 3: Xác định số vân trường giao thoa A.Lí thuyết Cách 1: Trường giao thoa xét chiều rộng khu vực chứa toàn tượng giao thoa hứng màn- kí kiệu L - Số vân trường giao thoa: L + Số vân sáng: Ns = 1+2 2i L L + , NT = 2i ; Với 2i phần nguyên L/2i + Số vân tối: - Số vân sáng, vân tối đoạn MN, với điểm M, N thuộc trường giao thoa nằm bên vân sáng trung tâm: OM ON + Số vân sáng: Ns = i + i +1 OM ON i + 0,5 i + 0,5 + Số vân tối: NT = + - Số vân sáng, tối điểm MN đoạn giao thoa nằm phía so với vân sáng trung tâm: OM ON + Số vân sáng: Ns = i - i + Số vân tối: OM ON i + 0,5 i + 0,5 NT = Với M, N vân sáng Cách 2:Giả sử cần tìm số vân sáng vân tối hai điểm M,N Cho toạ độ vân sáng ,vân tối thoả mãn: xM ≤ x ≤ xN ⇒ số giá trị k B.Bài tập mẫu Bài 1( Vận dụng thấp): Trong thí nghiệm Giao thoa anhs sáng khe I âng với ánh sáng đơn sắc λ = 0,7 µ m, khoảng cách khe s1,s2 a = 0,35 mm, khoảng cách từ khe đến quan sát D = 1m, bề rộng vùng có giao thoa 13,5 mm Số vân sáng, vân tối quan sát là: A tối, sáng B tối, sáng C tối, sáng D tối, 5sáng −6 λ.D 0,7.10 −3 Giải:Khoảng vân i = a = 0,35.10 = 2.10-3m = 2mm.; L Số vân sáng: Ns = 2i +1 = [ 3,375] +1 = L Phần thập phân 2i 0,375 < 0,5 nên số vạch tối NT = Ns – = ⇒ Số vạch tối 6, số vạch sáng Bài 2( Vận dụng thấp): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µ m Khoảng cách hai khe 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5 m, bề rộng miền giao thoa 1,25 cm Tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa ? A 17 B 16 C 15 D 14 Giải: λD - xs= k a = 1,5k(mm) − L L 12,5 12,5 ≤ xs ≤ − ≤ 1,5k ≤ 2 ⇔ 2 ⇔ −4, ≤ k ≤ 4, Ta có: ⇒ k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4 =>Có giá trị k nên có vân sáng λD * Vì vân tối:xT= (k+ ) a = 1,5(k+0,5) (mm) − L L 12,5 12,5 ≤ xT ≤ − ≤ 1,5(k + 0,5) ≤ 2 ⇔ 2 ⇔ −4, ≤ k ≤ 3, Ta có: ⇒ k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3 Có giá trị k nên có vân tối Vậy tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa : 17 Bài 3( Vận dụng thấp): Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a = mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát D = 1,5 m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 µm Xét khoảng MN màn, với MO = mm, ON = 10 mm, (O vị trí vân sáng trung tâm M N) Hỏi MN có vân sáng, vân tối? A 17 B 16 C 45 D 33 λ D 0, 6.10−6.1,5 = = 0, 45.10−3 m = 0, 45mm −3 a 2.10 Giải:Khoảng vân: i = - Vị trí vân sáng : xs = ki = 0,45k (mm): -5 ≤ 0,45k ≤ 10 => -11,11≤ k ≤ 22,222 =>-11≤ k ≤ 22: Có 34 vân sáng - Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5)i = 0,45(k + 0,5) (mm) => -5 ≤ 0,45(k+0,5)≤ 10 => -11,11≤ k + 0,5 ≤ 22,222 hay -11,61≤ k ≤ 21,7 => -11≤ k ≤ 21: Có 33 vân tối Bài 4( Vận dụng cao): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 Trên quan sát, đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vng góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M N vị trí hai vân sáng Thay ánh sáng ánh sáng đơn sắc có bước λ2 = 5λ1 M vị trí vân giao thoa, số vân sáng đoạn MN sóng lúc A.7 B C D Giải: - M N vị trí vân sáng, đoạn MN = 20mm có 10 vân tối: ⇒ MN = 10i1 = 10 i2 = 6i2 - Như lúc sau M vân sáng đoạn MN có vân sáng ĐA: A - Nếu M vân tối MN có vân sáng ĐA: D - Bây cần chứng minh M vân tối: k1 i 2k1 xM = k1i1 = ( k + )i2 ⇒ = = ⇔ = i1 2k + k2 + + Nếu M vân tối : - Tỉ số khơng tồn tại=> M vân tối=>ĐA: A Dạng : Giao thoa với khe Young (Iâng )khi thay đổi khoảng cách D, a A.Lí thuyết λD + Ta có: i = a ⇒ i tỉ lệ với D λD' ⇒ khoảng cách D’: i’ = a - Nếu ∆ D = D’ – D > Ta dịch xa (ứng i’ > i) - Nếu ∆ D = D’ – D < Ta đưa lại gần (ứng i’ < i) B.Bài tập mẫu Bài 1( Vận dụng thấp): Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc λ = 600nm, chiếu vào khe I âng có a = 1,2mm, lúc đầu vân giao thoa quan sát M đặt cách mặt phẳng chứa S1, S2 75cm Về sau muốn quan sát vân giao thoa có khoảng vân 0,5mm cần phải dịch chuyển quan sát so với vị trí đầu nào? Giải: λD' i'.a 0,5.10 −3.1,2.10 −3 600.10 −9 -Ta có i’ = a ⇒ D’ = λ = = m -Vì lúc đầu D = 75cm = 0,75m nên phải dịch chuyển quan sát xa thêm đoạn D’- D = 0,25m Bài 2( Vận dụng cao): Thí nghiệm giao thoa I-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 1mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,25mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định chứa hai khe, di chuyển từ từ quan sát xa dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe đoạn 0,75m thấy M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng λ có giá trị A 0,60μm B 0,50μm C 0,70μm D 0,64μm xM = λD a (1) Giải:+ Khi chưa dịch chuyển ta có: + Khi dịch chuyển xa M chuyển thành vân tối lần thứ vân tối xM = 7λ(D + 0, 75) 2a (2) thứ tư: + Từ (1) (2), ta có: D = 1,75m → λ = 0,60μm Chọn A Bài 3( Vận dụng cao): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc λ , quan sát cách mặt phẳng hai khe khoảng không đổi D, khoảng cách hai khe thay đổi (nhưng S S2 cách S) Xét điểm M màn, lúc đầu vân sáng bậc 4, giảm tăng khoảng cách S1S2một lượng ∆a vân sáng bậc k bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm ∆a M là: A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân sáng bậc D vân tối thứ Giải: - Lúc đầu: -Lúc sau: xM = λD (1) a λD a − ∆a (2) + giảm ∆a : λD xM = 3k a + ∆a (3) + tăng ∆a : xM = k -Từ (1) (2), ta có: (4 – k)a = ∆a -Từ (2) (3), ta có: a = ∆a (5) -Từ (4) (5), ta có k = (6) xM = k ' (4) λD a + 2∆a (7) - Nếu tăng ∆a : - Từ (2),(7),(5) (6) ta có: k’ = => M có vân sáng bậc Bài 4( Vận dụng cao): Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe không đổi Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát D khoảng vân mm Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D − ∆D) (D + ∆D) khoảng vân tương ứng i 2i Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D + 3∆D) khoảng vân A mm B mm C 2,5 mm D 3,5 mm Giải: io = λD = mm a (1) - Ban đầu: - Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D − ∆D) (D + ∆D) khoảng vân tương ứng i 2i Ta có: i= λ(D − ∆D) a 2i = λ(D + ∆D) a (2) (3) D + ∆D = 2(D − ∆D) ⇒ ∆D = D - Từ (2) (3) ⇒ - Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D + 3∆D) khoảng vân i' = λ(D + 3∆D) λD =2 = 2i o = mm ⇒ Chọn B a a Bài 5( Vận dụng cao): Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4 µm, khoảng cách hai khe a = 0,8 mm Gọi H chân đường cao hạ từ S1 tới quan sát H vân tối Giữ cố định chứa hai khe, di chuyển từ từ quan sát xa dọc theo đường thẳng vuông 10 hai khe a =1,22 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến D = 1,65 ± 0,05 (m) khoảng vân i = 0,80 ± 0,02 (mm) Kết phép đo A λ = 0,59 ± 0, 05µ m B λ = 0, 59 ± 0, 06 µ m C λ = 0, 58 ± 0, 05µ m D λ = 0,59 ± 0, 07 µ m − λ= Giải : − − − = 0, 59µ m D ∆λ ∆a ∆D ∆i 0, 03 0, 05 0, 02 = + + _ _ _ − 1, 22 1, 65 0,8 λ = D =>δ= λ = δa +− δD + δi = a + D + i => ∆λ = 0, 05µ m ⇒ λ = λ ± ∆λ = 0,59 ± 0, 05µ m Bài 2( Vận dụng thấp): Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng phương pháp giao thoa khe Yâng Học sinh đo khoảng cách hai khe a =1,20 ± 0,03 (mm); khoảng cách từ hai khe đến D = 1,60 ± 0,05 (m) độ rộng 10 khoảng vân L = 8,00 ± 0,16 (mm) Sai số tương đối phép đo A.1,60% B.7,63%C.0,96% D.5,83% Giải: Từ công thức: λ = D ∆a ∆D ∆i ∆a ∆D ∆L _ _ − _ _ − =>δ = δa + δD + δi = a + D + i = a + D + L L ∆L ∆i ∆L Vì i = 10 ∆i = 10 i = L 0,03 0,05 0,16 =>δ = 1,2 + 1,6 + = 0,7625 = 7,63 % Đáp số B Dạng 12 :Sự tán sắc ánh sáng A.Lí thuyết : -Tán sắc ánh sáng tượng chùm ánh sáng phức tạp bị phân tích thành chùm ánh sáng đơn sắc - Nguyên nhân tượng tán sắc chiết suất môi trường biến thiên theo màu sắc ánh sáng, tăng dần từ màu đỏ đến màu tím :(nđỏ< ncam< nvàng< nlục< nlam< nchàm< ntím.) =>Tia màu đỏ lệch nhất, tia màu tímlệchnhiều c -Bước sóng ánh sáng chân không: λ = f ; với c = 3.108 m/s v c λ = = f nf n -Bước sóng ánh sáng mơi trường: λ’ = Chú ý : 34 - Khi truyền từ môi trường suốt sang môi trường suốt khác vận tốc truyền ánh sáng thay đổi, bước sóng ánh sáng thay đổi tần số (chu kì, tần số góc) ánh sáng khơng thay đổi - Một số toán liên quan đến: + Định luật khúc xạ: n1sini1 = n2sinr i sin igh = n2 n1 +Hiện tượng phản xạ toàn phần: i ≥ gh với B Bài tập mẫu Bài 1(nhận biết): Hiện tượng chùm ánh sáng trắng qua lăng kính, bị phân tách thành chùm sáng đơn sắc tượng A phản xạ toàn phần B phản xạ ánh sáng C tán sắc ánh sáng D giao thoa ánh sáng Giải: Theo định nghĩa tượng tán sắc ánh sáng =>C Bài 2( thông hiểu): Chiếu chùm sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên lăng kính thủy tinh đặt khơng khí Khi qua lăng kính, chùm sáng A không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu B bị đổi màu C bị thay đổi tần số D không bị tán sắc Giải: Ánh sáng đơn sắc khơng bị tán sắc qua lăng kính ĐA: D Bài 3( thông hiểu): Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f truyền từ chân khơng vào chất lỏng có chiết suất 1,5 ánh sáng Trong chất lỏng trên, ánh sáng có A màu tím tần số f B màu cam tần số 1,5f C màu cam tần số f D màu tím tần số 1,5f Giải: Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc truyền từ môi trường sang môi trường khác có tần số khơng đơi => C Bài 4(vận dụng thấp): Chiếu xiên từ khơng khí vào nước chùm sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, lam tím Gọi rđ, rl , rt góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam tia màu tím Hệ thức A rl = rt = rđ B rt< rl < rđ C rđ< rl < rt D rt< rđ< rl Giải: Chiết suất bé góc khúc xạ lớn vì: sini=n.sinr ; mà góc tới i, n đ< nl < n ⇒ r < rl < r B t t đ 35 Bài 5( vận dụng thấp): Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi tia sáng) gồm hai xạ đơn sắc màu đỏ màu tím tới mặt nước với góc tới 530 xảy tượng phản xạ khúc xạ Biết tia khúc xạ màu đỏ vng góc với tia phản xạ, góc tia khúc xạ màu tím tia khúc xạ màu đỏ 0,50 Chiết suất nước tia sáng màu tím A 1,343 B 1,312 C 1,327 D 1,333 Giải: 0 Góc khúc xạ tia đỏ: rđ = 90 − i = 37 0 Góc khúc xạ tia tím: rt = rđ − 0,5 = 36,5 nt = sin i sin 530 = ≈ 1,343 sin rt sin 36,50 =>Chọn A Định luật khúc xạ cho: Bài ( vận dụng cao): Chiếu chùm tia sáng trắng song song có bề rộng 5cm từ khơng khí đén mặt khối thủy tinh nằm ngang góc tới 60 Cho chiết suất thủy tinh tia tím tia đỏ tỉ số bề rộng chùm khúc xạ tím đỏ thủy tinh là: A 1,58 B 0,91 C 1,73 D 1,10 Giải:Theo ĐL khúc xạ ta có sinr = sini/n sin 60 sin 60 = = n =>r = 300 t sinrt = t sin 600 sin 600 = = = 0, 61 ⇒ n đ sinrđ = rđ≈ 380 i H i I2 I1 T Đ - Gọi ht hđ bề rộng chùm tia khúc xạ tím đỏ thủy tinh S - Xét tam giác vng I1I2T I1I2Đ; - Góc I1I2T rt; Góc I1I2Đ rđ ht = I1I2 cosrt hđ = I1I2 cosrđ N i i′ R I rđ rt Đ T ht cos rt cos 30 = = = 1,099 ≈ 1,10 h cos r cos 38 đ => đ Bài ( vận dụng thấp): : Chiếu từ nước khơng khí chùm tia sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, 36 vàng Tia ló đơn sắc màu lục là mặt nước (sát với mặt phân cách hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu lục, tia ló ngồi khơng khí tia đơn sắc màu: A tím, lam, đỏ B đỏ, vàng, lam C đỏ, vàng D lam, tím Giải: - Vì: nsini=sinr ; mà góc tới i, n đ< nV < nl uc < nl am < nt ⇒ rđ< rV < rđ