Đang tải... (xem toàn văn)
Bài 4) Trong thí nghi ệm Young về giao thoa ánh sáng, ngu ồn sáng S đặt chệch đi so với trục của hai khe 1 mm và phát ánh sáng có bước sóng l = 0,5 mm. b) Phải đặt một bản mỏng trong su [r]
(1)Giao thoa ánh sáng với khe Young
Thí dụ 1: Hai khe Young cách một khoảng = 1mm, chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6μm Màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn D=2m l 1.Tìm khoảng vân giao thoa
2 Xác định vị trí ba vân sáng ( coi vân sáng trung tâm vân sáng bậc không)
3 Xác định độ dịch hệ vân giao thoa quan sát trước hai khe đặt mỏng song song, suốt có bề dày e =2μm, chiết suất n = 1,5
Thí dụ 2: Một chùm sáng song song có bước sóng λ = 0,6μm chiếu vng góc với mặt nêm khơng khí Tìm góc nghiêng nêm Cho biết độ rộng 10 khoảng vân mặt nêm b = 10mm
1 Hai khe Young cách một khoảng = 1mm, chiếu ánh sáng đơn sắc, hệ vân giao thoa quan sát có khoảng vân i = 1,5mm Khoảng cách từ quan sát đến mặt phẳng chứa hai khe D = 3m Tìm:
1 Bước sóng ánh sáng chiếu tới
2 Vị trí vân sáng thứ ba vân tối thứ tư
2 Hai khe Young cách một khoảng = 1mm, chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng chưa biết Màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn D = 2m Khoảng cách từ vân sáng thứ đến vân sáng thứ bảy 7,2mm Tìm:
(2)2 Vị trí vân tối thứ ba vân sáng thứ tư
3 Độ dịch chuyển hệ vân giao thoa quan sát, đặt trước hai khe mỏng song song, suốt, chiết suất n =1,5, bề dày e = 0,02mm
3 Hai khe Young cách một khoảng = 2mm, chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6μm Màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn D = 1m l
1 Tìm vị trí vân sáng thứ tư vân tối thứ năm
2 Đặt trước hai khe mỏng song song, suốt, chiết suất n = 1,5, hệ vân giao thoa quan sát dịch khoảng 2mm Tìm bề dày mỏng
4 Hai khe Young cách một khoảng = 1mm, chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,5μm Màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe đoạn D = 2m
1 Tìm khoảng vân giao thoa
2 Đặt trước hai khe mỏng song song, suốt, bề dày e = 12μm, hệ vân giao thoa qua n sát dịch khoảng 6mm Tìm chiết suất mỏng
5 Hai khe Young cách một khoảng = 1mm, chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng chưa biết Khi hệ thống đặt khơng khí cho khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i = 0,6mm Màn quan sát đặt cách mặt phẳng chứa hai khe D = 1m
(3)2 Nếu đổ vào khoảng quan sát mặt phẳng chứa hai khe chất lỏng khoảng cách hai vân sáng liên tiếp i/= 0,45mm Tìm chiết suất chất lỏng
Bài 1) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khe S1, S2 chiếu sáng nguồn sáng S Cho S1S2 = 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát D = 1,6 m
a)Tính bước sóng ánh sáng đơn sắc thí nghiệm Biết khoảng vân i= mm
b) Xét trường hợp nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng nằm khoảng 0,4mm < l < 0,75 mm Hãy xác định bước sóng xạ đơn sắc có vân sáng trùng với vân sáng bậc ánh sáng tím (có bước sóng = 0,4 mm )
Bài 2) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khe S1, S2 chiếu sáng nguồn sáng S Cho S1S2 = 0,2 mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát D = m
a) Biết khoảng cách vân sáng liên tiếp 1,5 cm Tìm bước sóng ánh sáng nguồn S phát
(4)Bài 3) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe hẹp a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến D=1,5 mm Ánh sáng qua hai khe g ồm hai xạ có bước sóng l1 = 0,64 mm l2 = 0,48 mm Bề rộng vùng giao thoa cm Tính số vân sáng
Bài 4) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S đặt chệch so với trục hai khe mm phát ánh sáng có bước sóng l = 0,5 mm Khoảng cách hai khe 10 mm, từ hai đến 2m từ S đến hai khe m
a)Xác định tính chất (vân sáng hay vân tối ) bậc giao thoa O (giao trục khe với màn),P (cách O khoảng mm) b) Phải đặt mỏng suốt vào đâu có bề dày để O có vân sáng bậc khơng Biết chiết suất mỏng n = 1,5
c) Giả sử chiết suất n, biện luận theo n vị trí mỏng để O có vân vân bậc khơng
Bài 5) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, cho S1S2 = a = 0,2 mm, E cách mặt phẳng hai khe khoảng D =
1m.(Nguồn sáng đơn sắc)
a) Khoảng cách 10 vân sáng 2,7 cm Tính bư ớc sóng ánh sáng đơn sắc
(5)Bài 6) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng ngư ời ta dùng ánh sáng gồm hai xạ đỏ lục có bước sóng l1 = 0,64 mm l2 = 0,56 mm Hỏi vân sáng có màu với vân sáng cách vân trung tâm khoảng cách ngắn ứng với vân đỏ hay vân lục? Và vân bậc mấy?
Bài 7) Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng cho khoảng cách hai khe a= 1,5 mm, E cách hai khe khoảng D= 2m, Biết độ rộng miền giao thoa L=2,5 cm a) Chiếu tia sáng đơn sắc có bước sóng l1 = 0,48 mm Tính khoảng vân I số vân sáng giao thoa
b) Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc gồm ánh sáng có bước sóng ánh sáng có bước sóng l2 = 0,64 mm.Xác đ ịnh tọa độ vân sáng có màu với vân sáng trung tâm
(6)Bài 9) Khe sáng S cách S1, S2 Trên (E) ngư ời ta hứng hệ vân giao thoa O vân sáng trung tâm Trên đư ờng chùm tia xuất phát từ S1 người ta đặt thủy tinh, có bề dày e, chiết suất n
a) Chứng minh khoảng vân I không thay đổi đặt thủy tinh Suy hệ vân bị di chuyển Xác định chiều di chuyển b) Chứng tỏ độ dịch chuyển vân trung tâm lớn n lớn Nêu ứng dụng
c) Nếu không dùng thủy tinh, mà đổ vào khoảng ảnh (E) mặt phẳng chứa hai khe chất lỏng có chiết suất n’ Hỏi vân trung tâm có bị dịch chuyển khơng? Khoảng vân lúc có bị thay đổi khơng? Tính khoảng vân
Bài 10) Cho khe S1S2 = a, nguồn sáng S cách hai khe phát ánh sáng có bước sóng l Vân giao thoa hứng (E) đặt cách hai khe đoạn D Vân sáng bậc k cách vân trung tâm đoạn x
Khi đặt mặt song song có bề dày e, chiết suất n đường chùm tia sáng phát từ S1 thấy vân tối bậc k’ (với k’ = k – 1) xê dịch đến vị trí vân sáng bậc k
(7)Tán sắc ánh sáng:
Bài 1) Lăng kính tiết diện thẳng tam giác cân ABC đỉnh A Một tia sáng rọi vng góc vào mặt bên AB sau hai lần phản xạ toàn phần hai mặt AC AB ló khỏi đáy BC theo phương vng góc với BC
a) Tính góc chiết quang A lăng kính
b) Tìm điều kiện mà chiết suất lăng kính phải thỏa mãn c) Giả sử chiết suất lăng kính tia sáng màu lục vừa thỏa mãn điều kiện Khi tia tới tia sáng trắng tia ló khỏi đáy BC theo phương vng góc s ẽ nào?Miêu tả giải thích
Bài 2) Một lăng kính tiết diện thẳng tam giác ABC có góc chiết quang A, đáy BC Chi ết suất lăng kính phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng theo công thức:
n = a + b/l với a=1,26 b=7,5555
Chiếu tia sáng trắng vào mặt bên AB cho tia tới nằm pháp tuyến Bước sóng ánh sáng tím 0,4 mm ánh sáng đỏ 0,7 mm
(8)có góc lệch cực tiểu Tính góc lệch
b) Muốn chi tia đỏ có góc lệch cực tiểu phải làm nào? c) Góc tới tia sáng mặt AB phải thỏa điều kiện khơng có tia chùm sáng trắng ló khỏi mặt AC
Bài 3) Một thủy tinh hai mặt song song dày d= cm có chiết suất xạ thứ 1,73 ( ) Một chùm sáng song song có bước sóng sau truyền qua khe có độ rộng a tới mặt trến với góc tới i =600 ( mặt phẳng tới vng góc với khe)
a)Tính độ rộng a’ chùm sáng thủy tinh theo a b) Chiếu chùm sáng gồm ánh sáng có bước sóng ánh sáng có bước sóng cho chiết suất với thủy tinh 1,725
- Coi góc d tạo hai chùm tia khúc xạ ứng với hai bước sóng nhỏ Tính d
-Tính độ rộng lớn chùm sáng tới để hai chùm tia ló ứng với hai bước sóng tách rời hẳn
Bài 4) Một lăng kính có góc chiết quang A= 60 chiết suất n=1,62 ánh sáng màu lục Chiếu chùm tia tới song song, hẹp, màu lục vào cạnh lăng kính theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang A cho phần chùm tia sáng không qua lăng kính m ột phần qua lăng kính
(9)a)Xác định khoảng cách hai vệt sáng
b) Cho lăng kính dao động quanh cạnh hai bên vị trí cho với biên độ nhỏ Các vệt sáng (E) di chuyển nào?
c) Nếu chùm tia tới nói chùm tia sáng trắng chiết suất lăng kính ánh sáng tím 1,68 , đ ối với ánh sáng đỏ 1,61 chiều rộng từ màu tím đên màu đỏ quang phổ liên tục bao nhiêu?
Bài 5) Một lăng kính dạng tam giác cân ABC, góc đáy 300 , làm thủy tinh có chiết suất phụ thuộc bước sóng
Lăng kính đặt khơng khí MỘt tia sáng trắng rọi theo phương song song với đáy BC lăng kính đập vào mặt AB điểm I tùy ý
a) Mơt tả tính chất chùm tia khúc xạ lăng kính chứng minh tia khúc xạ phản xạ toàn phần đáy BC Cho chiết suất thủy tinh với tia đỏ tia tím b) Mơt tả chùm tia ló khỏi mặt AC phương diện mày sắc chứng minh chùm ló song song với đáy BC
c)Tính độ rơng chùm ló Độ rộng có phụ thuộc vào điểm tới I khơng? Cho chiều cao lăng kính h=5cm
(10)Chiết suất N,n Một chùm tia song song hẹp, đơn sắc, chiếu vng góc tới mặt AB khúc xạ mặt BC
a) Muốn chùm tia ló khỏi mặt BD I’ sau phản xạ toàn phần CD chiết suất N,n thỏa điều kiện nào? Xác định góc lệch tọa phương tia tới tia ló
b) Giả sử xạ vàng có bước sóng lv hai chiết suất N=n Tính độ biên thiên độ lệch tia khúc xạ I mặt BC tia ló I’ mặt BD xạ khác mà chiết suất (N + DN) (n + Dn) với DN,Dn nhỏ Vẽ tia ló xạ tím xạ đỏ chùm sáng tới SI0 chùm sáng trắng Coi lăng kính chiết suất N tán sắc nhiều lăng kính chiết suất chiết suất n
Bài 7) Một lăng kính thủy tinh có chiết suất n=1,5 Tiết diện thẳng tam giác ABC vng góc A góc B=750 Dùng ánh sáng đơn sắc thỏa điều kiện: tia sáng vào mặt AB, bị phản xạ toàn phần mặt BC ló mặt AC Góc tới chọn cho phương tia ló vng góc v ới phương tia tới a) Tính góc tới, góc khúc xạ, góc phản xạ góc ló
b) Lăng kính giữ cố định chiết suất n khơng đổi Tia tới quay góc nhỏ Di= 1’ Tính góc quay tia ló ( Tại người ta lại quay góc nhỏ thế)
(11)