Vật lí và tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 (Phần 3): Phần 1

Phần 1 tài liệu Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 Vật lí - Phần 3: Phiên bản sóng cơ, sóng điện từ, điện từ, sóng ánh sáng, lượng tử ánh sáng, hạt nhân giới thiệu các phương pháp giải nhanh các bài tập Vật lý về các chủ đề: Hiện tượng sóng cơ học, sóng dừng, giao thoa sóng cơ học,... Mời các bạn cùng tham khảo.

CHU VĂN BIÊN GIÁO VIÊN CHƯƠNG TRÌNH BỔ TR KIẾN THỨC VẬT LÍ 12 KÊNH VTV2 – ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM PHIÊN BẢN MỚI NHẤT Phần III SÓNG CƠ, SÓNG ĐIỆN TỪ, ĐIỆN TỪ SÓNG ÁNH SÁNG, LƯNG TỬ ANH SANG, HAẽT NHAN NHà XUấT BảN ĐạI HọC SƯ PH¹M TP Hå CHÝ MINH MỤC LỤC GIẢI NHANH SÓNG CƠ, DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ, SÓNG ÁNH SÁNG, LƯNG TỬ ÁNH SÁNG, HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ TRONG ĐỀ CỦA BỘ GIÁO DỤC Chủ đề HIỆN TƯNG SÓNG CƠ HỌC 48 Chủ đề Chủ đề Chủ đề SÓNG DỪNG 80 GIAO THOA SOÙNG CƠ HỌC 104 SÓNG AÂM 169 Chủ đề Chủ đề Chủ đề DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 185 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ 230 HIỆN TƯNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG 252 Chủ đề Chủ đề HIỆN TƯNG GIAO THOA ÁNH SÁNG 267 QUANG PHỔ CÁC TIA 327 Chủ đề 10 HIỆN TƯNG QUANG ĐIỆN 334 Chủ đề 11 THUYẾT BO QUANG PHỔ HIĐRO SỰ PHÁT QUANG TIA X 356 Chủ đề 12 TÍNH CHẤT VÀ CẤU TẠO HẠT NHÂN 375 Chủ đề 13 PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 380 Chủ đề 14 PHÓNG XẠ PHÂN HẠCH NHIỆT HẠCH 399 CÂU HỎI LÝ THUYẾT 433 Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt GIẢI NHANH SĨNG CƠ, DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ, SÓNG ÁNH SÁNG, LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG, HẠT NHÂN NGUYÊN TỬ TRONG ĐỀ THI CỦA BỘ GIÁO DỤC NĂM 2010 Sóng học Câu 1: (ĐH-2010): Điều kiê ̣n để hai sóng gă ̣p nhau, giao thoa đươ ̣c với là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn dao động A cùng biên đô ̣ và có hiệu số pha không đổ i theo thời gian B cùng tầ n số , cùng phương C có cùng pha ban đầ u và cùng biên đô ̣ D cùng tầ n số , cùng phương và có hiê ̣u số pha không đổi theo thời gian Hướng dẫn Để hai sóng gă ̣p nhau, giao thoa đươ ̣c với là hai sóng phải xuấ t phát từ hai nguồ n dao đô ̣ng cùng tầ n số , cùng phương và có hiê ̣u số pha không đổ i theo thời gian  Chọn D Câu 2: (ĐH-2010) Tại mô ̣t điể m mă ̣t chấ t lỏng có mô ̣t nguồ n dao đô ̣ng với tầ n số 120 Hz, tạo sóng ổn định mặt chất lỏng Xét gơ ̣n lồ i liên tiế p mô ̣t phương truyề n sóng, ở về một phía so với nguồn, gơ ̣n thứ nhấ t cách gơ ̣n thứ năm 0,5 m Tố c đô ̣ truyề n sóng là A 12 m/s B 15 m/s C 30 m/s D 25 m/s Hướng dẫn 1 x    1   0,    m  v   f  120  15  m / s   Chọn B 8 Câu 3: (ĐH-2010) Một sợi dây AB dài 100 cm căng ngang, đầu B cố định, đầu A gắn với một nhánh âm thoa dao đợng điều hịa với tần số 40 Hz Trên dây AB có mợt sóng dừng ởn định, A coi nút sóng Tốc đợ trùn sóng dây 20 m/s Kể cả A B, dây có A nút bụng B nút bụng C nút bụng D nút bụng Hướng dẫn v 20    0,5  m   50  cm  Vì hai đầu đều nút nên số nút nhiều số f 40 AB  4  sb  bụng 1:   Chän D 0,5  sn  sb    Câu 4: (ĐH-2010) Ở mặt thống mợt chất lỏng có hai ng̀n sóng kết hợp A B cách 20 cm, dao động theo phương thẳng đứng với phương trình uA = 2cos40t uB = 2cos(40t + ) (uA uB tính mm, t tính s) Biết tốc đợ trùn sóng Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên mặt chất lỏng 30 cm/s Xét hình vng AMNB tḥc mặt thống chất lỏng Số điểm dao động với biên độ cực đại đoạn BM A 19 B 18 C 20 D 17 Hướng dẫn  NA  MB  AB  28, 28  cm   Cách 1:  2  1,5  cm    vT  v     MA  MB    1   20  28,28       5,02 kM   2 1,5 2   k   BA  BB     1    20       13,83  B 1,5 Số cực đại : 5,02 k  13,83  k   5, , 13  Chän A     cã 19 cùc đại Cỏch 2: Điều kiện cực tiểu : d1 - d = m Hai nguồn kết hợp ngược pha: Điều kiện cực đại : d1 - d =  k  0,5  Cực đại thuộc BM:  d1 - d   k  0,5    k  0,5 1,5  8,3   k  0,51,5  20    MA  MB  d1 - d  BA  BB  6,03  k  12,8  k  6, 5, 4, ,12  cã 19 gi¸ trÞ cđa k Câu 5: (ĐH-2010) Ba điểm O, A, B nằm một nửa đường thẳng xuất phát từ O Tại O đặt một nguồn điểm phát sóng âm đẳng hướng không gian, môi trường không hấp thụ âm Mức cường độ âm tại A 60 dB, tại B 20 dB Mức cường độ âm tại trung điểm M đoạn AB A 26 dB B 17 dB C 34 dB D 40 dB Hướng dẫn Vì M là trung điểm AB nên 2rM = rA + rB (1) Vì I  WO P P  I 10L  r   100 ,5 L , r tỉ lệ với 10-0,5L Do đó, 4 r 4 I 4 I (1) ta thay r bởi 10-0,5L ta có 2.100 ,5 LM  100 ,5 LA  100 ,5 LB  2.100 ,5 LM  103  101  100 ,5 LM  0,0505  LM  2,6  B   Chän A Dao động sóng điện từ Câu 6: (ĐH-2010) Một mạch dao động lí tưởng gồm cuộn cảm có độ tự cảm H một tụ điện có điện dung biến đổi từ 10 pF đến 640 pF Lấy 2 = 10 Chu kì dao đợng riêng mạch có giá trị Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät -8 -7 B từ 4.10-8 s đến 3,2.10-7 s D từ 4.10-8 s đến 2,4.10-7 s Hướng dẫn A từ 2.10 s đến 3.10 s C từ 2.10-8 s đến 3,6.10-7 s T  2 LC  2 4.106 10.1012  4.108  s  1 T  2 LC    Chän B 6 12 7 T   LC   10 640 10  , 10 s     Câu 7: (ĐH-2010) Mô ̣t ma ̣ch dao đô ̣ng lí tưởng gồ m cuô ̣n cảm thuầ n có đô ̣ tự cảm L không đổ i và tu ̣ điê ̣n có điê ̣n dung C thay đổ i đươ ̣c Điề u chỉnh điê ̣n dung của tu ̣ điê ̣n đến giá trị C tần số dao đợng riêng mạch là f Để tầ n số dao đô ̣ng riêng của mạch là f1 phải điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C 5C1 B 0,2C1 Hướng dẫn A C1/5 Từ f  LC ta thấy f tỉ lệ với C  D C1 f2 C1 C1 C   5  C2  f1 C2 C2  Chọn A Câu 8: (ĐH-2010) Một mạch dao động điện từ lí tưởng có dao động điện từ tự Tại thời điểm t = 0, điện tích mợt bản tụ điện cực đại Sau khoảng thời gian ngắn nhất Δt điện tích bản tụ một nửa giá trị cực đại Chu kì dao đợng riêng mạch dao đợng A 4Δt B 6Δt C 3Δt D 12Δt Hướng dẫn Thời gian ngắn nhất từ q = Q0 đến q = Q0/2 Δt = T/6  T = Δt  Chọn B Câu 9: (ĐH-2010) Xét hai mạch dao đợng điện từ lí tưởng Chu kì dao động riêng mạch thứ nhất T1, mạch thứ hai T2 = 2T1 Ban đầu điện tích bản tụ điện có đợ lớn cực đại Q0 Sau đó tụ điện phóng điện qua c̣n cảm mạch Khi điện tích bản tụ hai mạch đều có độ lớn q (0 < q < Q0) tỉ số đợ lớn cường đợ dịng điện mạch thứ nhất và đợ lớn cường đợ dịng điện mạch thứ hai A 0,25 B 0,5 C D Hướng dẫn Q q  2 i2   i  Q q  2 i1 i2  1 Q02  q 2 Q  q 2  1 T2  2 2 T1  Chän D Câu 10: (ĐH-2010) Trong thông tin liên la ̣c bằ ng sóng vô tuyế n , người ta sử du ̣ng cách biến điệu biên độ , tức là làm cho biên đô ̣ của sóng điê ̣n từ cao tầ n (gọi là sóng mang) biế n thiên theo thờ i gian với tầ n số bằ ng tầ n số của dao đô ̣ng âm tầ n Cho tầ n sớ Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên sóng mang là 800 kHz Khi dao ̣ng âm tầ n có tầ n số 1000 Hz thực hiê ̣n mô ̣t dao đô ̣ng toàn phần dao đợng cao tần thực hiện số dao động toàn phần là A 1600 B 625 C 800 D 1000 Hướng dẫn n f n 800.1000 Áp dụng:     n  800  Chän C na f a 1000 Câu 11: (ĐH-2010) Mạch dao động dùng để chọn sóng một máy thu vô tuyến điện gồ m t ụ điê ̣n có điê ̣n dung C và cuộn cảm có đô ̣ tự cảm L Máy này thu sóng điện từ có bước sóng 20 m Để thu đươ ̣c sóng điê ̣n từ có bước sóng 60 m, phải mắ c song song với tu ̣ điê ̣n C0 mạch dao động với một tụ điện có điện dung A C = 2C0 B C = C0 C C = 8C0 D C = 4C0 Hướng dẫn  C0  C 1  6 10 LC0  20    C  8C0  Chän C  C    10 L C  C  60     Câu 12: Mô ̣t ma ̣ch dao đô ̣ng lí tưởng gồ m cuô ̣n cảm thuầ n có đô ̣ tự cảm L và tu ̣ điê ̣n có điện dung C có dao động điện từ tự Ở thời điểm t = 0, hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai bản tu ̣ có giá tri ̣cực đa ̣i là U0 Phát biểu nào sau là sai? CU 02 A Năng lươ ̣ng từ trường cực đa ̣i cuô ̣n cảm là CU 02  B Năng lươ ̣ng từ trường của ma ̣ch ở thời điể m t  LC là  C Hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai bản tu ̣ điê ̣n bằ ng lầ n thứ nhấ t ở thời điể m t  LC D Cường đô ̣ dòng điê ̣n ma ̣ch có giá tri ̣cực đa ̣i là U L C Hướng dẫn t   i     CU 02  Chọn B T LC   i  I  WL max  WC max  t   Sóng ánh sáng Câu 13: (ĐH–2010) Tia tử ngoại dùng A để tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim loại B y tế để chụp điện, chiếu điện C để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh D để tìm khuyết tật bên sản phẩm kim loại Hướng dẫn Tia tử ngoại dùng để tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim loại  Chọn A Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät Câu 14: (ĐH–2010) Quang phổ vạch phát xạ A ngun tố khác nhau, ở mợt nhiệt đợ về độ sáng tỉ đối vạch B một hệ thống vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách bởi khoảng tối C chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát bị nung nóng D mợt dải có màu từ đỏ đến tím nối liền một cách liên tục Hướng dẫn Quang phổ vạch phát xạ một hệ thống vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách bởi khoảng tối  Chọn B Câu 15: (ĐH–2010) Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào dưới là sai? A Tia hồng ngoại có thể biến điệu sóng điện từ cao tần B Tia hồng ngoại có khả gây mợt số phản ứng hóa học C Tia hờng ngoại có tần số lớn tần số ánh sáng đỏ D Tác dụng nổi bật nhất tia hồng ngoại tác dụng nhiệt Hướng dẫn Tia hờng ngoại có tần số bé tần số ánh sáng đỏ  Chọn C Câu 16: (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m Khoảng cách hai khe mm, 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 19 vân B 17 vân C 15 vân D 21 vân Hướng dẫn   12,5  L  Ns           ,17    i  1,5  mm     2i   2.1,5  a N  N 1  s  t D  Nt  Ns  17  Chän B Câu 17: (ĐH-2010) Trong thí nghiê ̣m Y -âng về giao thoa ánh sáng , nguồ n sáng phát đồ ng thời hai bức xa ̣ đơn sắ c , đó bức xa ̣ màu đỏ có bước sóng 720 nm và bức xa ̣ màu lục có bước sóng  (có giá trị khoảng từ 500 nm đến 575 nm) Trên màn quan sát , giữa hai vân sáng gầ n nhấ t và cùng màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu lu ̣c Giá trị  là A 500 nm B 520 nm C 540 nm D 560 nm Hướng dẫn Cách 1: Từ kết quả x  k1i1  k2i2  k1 i2 b b vân sáng 1     k2 i1 1 c  c vân sáng Tuyeọt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên b 500  575  80b  nm    c 6,25  b  7,1875  b     560  nm   Chän D Theo ra: c – = nên c = Suy ra: 2  1 Cách 2: Vị trí vân sáng trùng gần vân trung tâm nhất: xmin  k1min  k1min 720  k2min      80k1min H×nh vÏ suy ra: k2min 9 1 D a   k2min 2 D a 500 575  6,25  k1min  7,1875  k1min     560  nm Câu 18: (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách hai khe 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm mm có vân sáng xạ với bước sóng A 0,48 m 0,56 m B 0,40 m 0,60 m C 0,40 m 0,64 m D 0,45 m 0,60 m Hướng dẫn D 1,2 ,38     m  ,76 axM 1,2 k  1,58  k  3,16  k  2;   m   a kD k    ,6   m  ; ,   m   Chän B xM  k   Câu 19: (ĐH-2010) Trong thí nghiê ̣m Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe đươ ̣c chiế u bằ ng ánh sáng đơn sắ c có bước sóng  Nế u ta ̣i điể m M màn quan sát có vân tố i thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) hiệu đường của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có đô ̣ lớn bằ ng A 2,5 B 3 C 1,5 D 2 Hướng dẫn Vân tối thứ hiệu đường đi: d2 – d1 = (3 – 0,5) = 2,5  Chän A Lượng tử ánh sáng Câu 20: (ĐH–2010) Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó là hiện tượng A phản xạ ánh sáng B quang - phát quang C hóa - phát quang D tán sắc ánh sáng Hướng dẫn Khi chiếu chùm tia tử ngoại vào một ống nghiệm đựng dung dịch fluorexêin thấy dung dịch phát ánh sáng màu lục Đó là hiện tượng quang - phát quang  Chọn B Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt Câu 21: (ĐH–2010) Mợt kim loại có cơng thoát êlectron 7,2.10-19 J Chiếu vào kim loại xạ có bước sóng λ1 = 0,18 μm, λ2 = 0,21 μm, λ3 = 0,32 μm λ4 = 0,35 μm Những xạ có thể gây hiện tượng quang điện ở kim loại có bước sóng A λ1, λ2 λ3 B λ1 λ2 C λ2, λ3 λ4 D λ3 λ4 Hướng dẫn hc Tính giới hạn quang điện: 0   0, 276.106  m  A Ta thấy: λ1 < λ2 < λ0 < λ3 < λ4 nên có λ1 λ2 gây hiện tượng quang điện  Chọn B Câu 22: (ĐH–2010) Khi êlectron ở quỹ đạo dừng thứ n lượng ngun tử hiđrơ tính theo cơng thức En =-13,6/n2 (eV) (n = 1, 2, 3,…) Khi êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo dừng n = sang quỹ đạo dừng n = nguyên tử hiđrô phát phôtôn ứng với xạ có bước sóng A 0,4350 μm B 0,4861 μm C 0,6576 μm D 0,4102 μm Hướng dẫn hc hc Ta áp dụng:  E3  E2     0,6576.106  m   Chọn C  E3  E2 Câu 23: (ĐH–2010) Mợt chất có khả phát ánh sáng phát quang với tần số f = 6.1014 Hz Khi dùng ánh sáng có bước sóng nào dưới để kích thích chất khơng thể phát quang? A 0,55 μm B 0,45 μm C 0,38 μm D 0,40 μm Hướng dẫn Bước sóng phát quang   3.108  0,5.106 m < bước sóng ánh sáng kích thích f  Chọn A Câu 24: (ĐH–2010) Theo tiên đề Bo, êlectron nguyên tử hiđrô chuyển từ quỹ đạo L sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ21, êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo L ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ32 êlectron chuyển từ quỹ đạo M sang quỹ đạo K ngun tử phát phơtơn có bước sóng λ31 Biểu thức xác định λ31 A 31  32 21 21  32 B 31  32  21 C 31  32  21 D 31  32 21 21  32 Hướng dẫn   hc hc hc E3  E1   E3  E2    E2  E1      31  21 32  Chọn D 31 32 21 21  32 Câu 25: (ĐH–2010) Theo mẫu nguyên tử Bo, bán kính quỹ đạo K êlectron nguyên tử hiđrô là r0 Khi êlectron chuyển từ quỹ đạo N về quỹ đạo L bán kính quỹ đạo giảm bớt Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Bieân A 12r0 B 4r0 C 9r0 Hướng dẫn D 16r0  rN  r0  rN  rL  12r0  Chọn A Bán kính quỹ đạo N L lần lượt:  r  r  L Câu 26: (ĐH–2010) Chùm tia X phát từ một ống tia X (ống Cu-lít-giơ) có tần số lớn nhấ t là 6,4.1018 Hz Bỏ qua đô ̣ng các êlectron bức kh ỏi catôt Hiê ̣u điê ̣n thế giữa anôt và catôt của ố ng tia X là A 2,65 kV B 26,50 kV C 5,30 kV D 13,25 kV Hướng dẫn eU eU hf e U  hf  f   f max   U  max  26,50.103 V   Chọn B h h e Hạt nhân Câu 27: (ĐH-2010) Phóng xạ phân hạch hạt nhân A đều có hấp thụ nơtron chậm B đều phản ứng hạt nhân thu lượng C đều không phải phản ứng hạt nhân D đều phản ứng hạt nhân tỏa lượng Hướng dẫn Phóng xạ phân hạch hạt nhân đều phản ứng hạt nhân tỏa lượng  Chọn D Câu 28: (ĐH-2010) Mô ̣t ̣t có khố i lươ ̣ng nghỉ m Theo thuyế t tương đố i , đô ̣ng hạt này chuyển động với tốc độ 0,6c (c là tố c đô ̣ ánh sáng chân không) là A 0,36m0c2 B 1,25 m0c2 C 0,225m0c2 D 0,25m0c2 Hướng dẫn m0  Chọn D m  1, 25m0  Wd   m  m0  c  0, 25m0 c 2 v 1 c Câu 29: (ĐH - 2010) Cho ba hạt nhân X, Y Z có số nuclơn tương ứng AX, AY, AZ với AX = 2AY = 0,5AZ Biết lượng liên kết từng hạt nhân tương ứng là ΔEX, ΔEY, ΔEZ với ΔEZ < ΔEX < ΔEY Sắp xếp hạt nhân theo thứ tự tính bền vững giảm dần A Y, X, Z B Y, Z, X C X, Y, Z D Z, X, Y Hướng dẫn  EY EY   Y  AY 0,5a   E X E X Đặt AX = 2AY = 0,5AZ = a  X     Y   X   Z  Chän A AX a   EZ EZ   Z  AZ 2a  10 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Chủ đề HIỆN TƯNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN NGUN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC Phương pháp giải c cT  – Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt: n   ( ’  v vT  ' bước sóng chân khơng mơi trường đó) – Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc – Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím: nđỏ < nda cam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím – Hiện tượng tán sắc xẩy chùm sáng phức tạp bị khúc xạ (chiếu xiên) qua mặt phân cách hai môi trường có chiết suất khác nhau: – Tia đỏ lệch (góc lệch nhỏ nhất, góc khúc xạ lớn nhất) tia tím lệch nhiều (góc lệch lớn nhất, góc khúc xạ nhỏ nhất) b – Chiết suất phụ thuộc vào bước sóng n  a  (a, b số phụ thuộc  môi trường  bước sóng chân khơng) Ví dụ 1: Bước sóng chân khơng ánh sáng đỏ 0,75 m, ánh sáng tím 0,4 m Tính bước sóng ánh sáng thuỷ tinh, biết chiết suất thuỷ tinh tia đỏ 1,5 tia tím 1,54 Hướng dẫn Khi sóng truyền từ mơi trường sang mơi trường khác, vận tốc truyền bước sóng thay đổi, tần số khơng thay đổi v (với v tốc độ Bước sóng ánh sáng có tần số f môi trường:   f ánh sáng môi trường đó) Trong chân khơng, tốc độ ánh sáng c, tần số f bước sóng trở thành:  c   Bước sóng ánh sáng môi trường:  '  (với n chiết suất n f tuyệt đối mơi trường đó) + Bước sóng ánh sáng đỏ thuỷ tinh:  'd  + Bước sóng ánh sáng tím thuỷ tinh:  't  252 d n t n  0,75  0,50   m  1,50  0,  0, 26   m  1,54 Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt 14 Ví dụ 2: Một xạ đơn sắc có tần số 4.10 Hz Biết chiết suất thuỷ tinh xạ 1,5 tốc độ ánh sáng chân khơng 3.108 m/s Bước sóng thuỷ tinh A 0,64 μm B 0,50 μm C 0,55 μm D 0,75 μm Hướng dẫn c v c 3.108 v   '     0,5.106  m  n f nf 1,5.4.1014  Chän B Ví dụ 3: Một xạ đơn sắc có bước sóng thuỷ tinh 0,28 m, chiết suất thuỷ tinh xạ 1,5 Bức xạ A tia tử ngoại B tia hồng ngoại C ánh sáng chàm D ánh sáng tím Hướng dẫn n     n '  1,5.0,28  0,42   m   Chän D ' Để xác định loại tia ta vào bước sóng ánh sáng chân khơng: Tia hồng ngoại (10-3 m – 0,76 m), ánh sáng nhìn thấy (0,76 m - 0,38 m), tia tử ngoại (0,38 m – 10-9 m), tia X (10-8 m - 10-11 m) tia gama (dưới 10-11 m) Ví dụ 4: Chiết suất mơi trường suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng chân không theo công thức: n = 1,1 + 105/2,  tính nm Nếu chiết suất tia đỏ 1,28 bước sóng tia A 745 nm B 640 nm C 750 nm D 760 nm Hướng dẫn 5 10 10 n  1,1   1,28  1,1     745  nm   Chän A   Ví dụ 5: (ĐH-2007) Từ khơng khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm Khi chùm tia khúc xạ A chùm tia sáng hẹp song song B gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu chàm, góc khúc xạ chùm màu vàng nhỏ góc khúc xạ chùm màu chàm C gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu chàm, góc khúc xạ chùm màu vàng lớn góc khúc xạ chùm màu chàm D chùm tia màu vàng chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần Hướng dẫn Trong tượng tán sắc góc lệch thỏa mãn: Dđỏ < Dda cam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm < Dtím Do đó, góc khúc xạ thỏa mãn: rđỏ > rda cam > rvàng > rlục > rlam > rchàm > rtím  Chọn C 253 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Ví dụ 6: (ĐH-2012) 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, r , rt góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu lam tia màu tím Hệ thức B rt < r < rđ A r = rt = rđ C rđ < r < rt D rt < rđ < r Hướng dẫn rđỏ > rda cam > rvàng > rlục > rlam > rchàm > rtím  Chọn B Ví dụ 7: (ĐH-2012) Một ánh sáng đơn sắc màu cam có tần số f truyền từ chân không 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 Hướng dẫn Tần số màu sắc ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa ánh sáng truyền từ môi trường sang mơi trường khác tần số màu sắc khơng đổi  Chọn C Ví dụ 8: Phát biểu sau sai? A Trong chân không, ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định B Trong chân không, ánh sáng đơn sắc khác truyền với tốc độ C Trong chân khơng, bước sóng ánh sáng đỏ nhỏ bước sóng ánh sáng tím D Trong ánh sáng trắng có vơ số ánh sáng đơn sắc Hướng dẫn Trong chân khơng, bước sóng ánh sáng đỏ lớn bước sóng ánh sáng tím  Chọn C Ví dụ 9: (ĐH-2008) Phát biểu sau sai nói ánh sáng đơn sắc? A Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính B Trong mơi trường truyền (có chiết suất tuyệt đối lớn 1), vận tốc ánh sáng tím nhỏ vận tốc ánh sáng đỏ C Trong chân không, ánh sáng đơn sắc khác truyền với vận tốc D Chiết suất môi trường suốt ánh sáng đỏ lớn chiết suất mơi trường ánh sáng tím Hướng dẫn Căn vào nđỏ < nda cam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím  Chọn D Ví dụ 10: (CĐ-2008) Ánh sáng đơn sắc có tần số 5.1014 Hz truyền chân khơng với bước sóng 600 nm Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt ứng với ánh sáng 1,52 Tần số ánh sáng truyền môi trường suốt 254 Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät 14 A lớn 5.10 Hz cịn bước sóng nhỏ 600 nm B 5.1014 Hz cịn bước sóng lớn 600 nm C 5.1014 Hz cịn bước sóng nhỏ 600 nm D nhỏ 5.1014 Hz bước sóng 600 nm Hướng dẫn Tần số ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường khác tần số khơng đổi Vì  '       Chọn C n 1,52 Chú ý: Hiện tượng toàn phần xẩy hai điều kiện sau phải thỏa mãn: 1) Ánh sáng từ môi trường chiết suất lớn đến mặt phân cách mơi trường chiết suất bé; 2) Góc tới phải lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần  sin i  n  Tia sáng là trê n mặt phân cách sin i Tia sáng khúc xạ ngoµi n   sin i  n Tia sáng bị phản xạ toàn phần 1 1 1        nđỏ ncam nvàng nlục nlam nchàm ntím Ví dụ 11: Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng tam giác ABC góc 60 đặt khơng khí Một chùm tia sáng đơn sắc màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vng góc cho tia ló là mặt AC Tính chiết suất chất làm lăng kính tia màu lam Thay chùm tia màu lam chùm tia sáng trắng gồm màu đỏ, vàng, lục, lam, tím tia ló khỏi mặt AC gồm màu nào? Hướng dẫn Vì tia màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vng góc cho tia ló 1 là mặt AC nên sin i   sin 600   nlam  1,15 nlam nlam Nhận thấy 1 1     sin i  nđỏ nvàng nlục nlam ntím  có tia tím bị phản xạ tồn phần nên khơng ló nên tia ló đỏ, vàng, lục lam 255 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Ví dụ 12: Chiếu chùm sáng hẹp đơn sắc song song màu lục theo phương vng góc với mặt bên lăng kính tia ló là mặt bên thứ hai lăng kính Nếu thay chùm sáng gồm ba ánh sáng đơn sắc: cam, chàm tím tia ló khỏi lăng kính mặt bên thứ hai A tia cam B gồm tia chàm tím C có tia tím D gồm tia cam tím Hướng dẫn  sin i n Tia sáng là trê n mặt phân cách sin i Tia sáng khúc xạ n sin i n Tia sáng bị phản xạ toàn phần n cam n lục  sin i  n chàm  ntím  Chän A Ví dụ 13: (ĐH-2011) Chiếu từ nước khơng khí chùm tia sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, 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 Hướng dẫn 1    sin i  nđỏ n vàng n lục  khóc xạ không khí 1 n lam n tớm Chọn C bị phản xạ toàn phÇn BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC Phương pháp giải 1) Tán sắc qua lăng kính * Chiếu chùm sáng đơn sắc: sin i1  n.sin r1 sin i  n.sin r 2  + Sử dụng cơng thức lăng kính:   A  r1  r2  D   i1  i2   A  + Góc lệch cực tiểu  i1  i2  r1  r2  256 D A A A  sin  n sin 2 Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät * Chiếu chùm sáng trắng, tất màu có góc tới i1 i1  nr1 i  nr 2 + Khi A, i nhỏ   r  r  A   D   n  1 A  sin i1  nd sin r1d   A  r1d  r2 d + Đối với tia đỏ:  sin i2 d  nd sin r2 d  Dd   i1  i2 d   A  sin i1  nt sin r1t   A  r1t  r2t + Đối với tia tím:  sin i2t  nt sin r2t  Dt   i1  i2t   A  + Góc hợp tia ló đỏ tia ló tím:   D t  Dd  i 2t i2d Dv  A  i1  i2 v  + Nếu tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu   i1  ? sin i  n sin A v  Ví dụ 1: Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song coi tia sáng vào mặt bên AB lăng kính có góc chiết quang 500, góc tới 600 Chùm tia ló khỏi mặt AC gồm nhiều màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Biết chiết suất chất làm lăng kính tia đỏ tia tím là: 1,54 1,58 Hãy xác định góc hợp tia đỏ tia tím ló khỏi lăng kính Hướng dẫn  Sini1  n sin r1  Sini  n sin r  2 + Áp dụng công thức lăng kính:  r1  r2  A  D  i1  i2  A  sin 60  r1d  34,22 sin i1  nd sin r1d  sin r1d  nd   + Đối với tia đỏ: r1d  r2 d  A  r2 d  A  r1d  15,78 sin i  n sin r  sin r  n sin r  i  24,76 2d 2d 2d d 2d 2d   D  i1  i2 d  A  60  24,76  50  34,76 257 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Bieân sin 600  nt sin r1t  r1t  33, 240  r1t  r2t  A  r2t  A  r1t  16,76 + Đối với tia tím:  sin i2t  n sin r2t  sin r2t  nt sin r2t  i 2t  27,1  D  i  i  A  600  27,10  500  37,10 2t  + Góc hợp hai tia đỏ tia tím sau ló khỏi lăng kính: Dt  Dd  2,340 Ví dụ 2: Chiếu chùm tia sáng hẹp song song vào mặt bên lăng kính có góc chiết quang 600 góc tới i1 chùm tia ló khỏi mặt AC lệch đáy với góc lệch khác Trong tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu Biết chiết suất chất làm lăng kính tia vàng tia đỏ là: nv  1,52; nd  1,49 Xác định góc tới i1 Xác định góc lệch ứng với tia đỏ Hướng dẫn Tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu nên i1  i2v A  300  sin i1  nv sin 300  0,76  i1  49,460 Đối với tia đỏ có góc tới i1 tia vàng:  r1v  r2v  sin 49, 460  1, 49sin r1d  r1d  30,67  r2d  A  r1d  29,33  0 sin i2 d  1, 49sin 29,33  i2d  46,87  D  i  i  A  49, 460  46,870  600  36,330 2d  A  i1  i2  r1  r2  Chú ý: Cơng thức góc lệch cực tiểu:   D  i  i  A  i  i  Dmin  A  2 Dmin  A A  n sin 2 Ví dụ 3: Chiếu vào mặt bên lăng kính có góc chiết quang 680 chùm tia sáng trắng hẹp, với góc tới 590 Biết góc lệch tia màu tím cực tiểu Chiết suất lăng kính tia tím là: A 1,51 B 1,52 C 1,53 D 1,54 Hướng dẫn A 680 sin i1  nt sin  sin 590  nt sin  nt  1,53 2  Chän C sin i1  n sin r1  sin i1  sin 258 Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt Ví dụ 4: Một lăng kính có góc chiết quang 60 , chiếu tia sáng đơn sắc màu cam tới mặt bên AB lăng kính với góc tới i cho tia ló khỏi mặt AC với góc lệch cực tiểu 300 Nếu thay ánh sáng đơn sắc khác có chiết suất 1,3 góc lệch tia ló so với tia tới A 34,650 B 21,240 C 23,240 D 43,450 Hướng dẫn Ví 1) 2) 1) sin i1  nt sin r1t  r1t  32,950  Dmin  A r1t  r2t  A  r2t  27,05 i1   45    Chän B sin i2t  nt sin r2t  i2t  36, 24  D  i  i  A  21, 240  t 2t dụ 5: Một lăng kính có góc chiết quang 600, làm thuỷ tinh suốt mà chiết suất phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng đơn sắc chân khơng đồ thị hình Xác định vận tốc truyền thuỷ tinh ánh sáng đơn sắc màu tím (t = 0,4 m), màu vàng (v = 0,6 m) màu đỏ (d = 0,75 m) Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp tới mặt bên AB (gần A) góc tới i cho góc lệch tia ló tia tới ứng với ánh sáng màu vàng cực tiểu Tính góc hợp hai tia giới hạn ló khỏi mặt bên AC Hướng dẫn Dựa vào đồ thị chiết suất thuỷ tinh ánh sáng đơn sắc là: Với tia tím t = 0,4 m nt = 1,7 Với tia vàng v = 0,6 m nv = 1,625 Với tia đỏ d = 0,75 m nd = 1,6 + Mặt khác, theo định nghĩa chiết suất n  c , suy ra, công thức xác định vận tốc v c n c 3.10 Với tia tím vt    1,765.10 m / s  nt 1,7 theo chiết suất: v  Với tia vàng v v  c 3.10   1,846.10 m / s  nv 1,625 259 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Với tia đỏ v d  c 3.10   1,875.10 m / s  nd 1,6 A  r1v  r2v   30 2) Khi tia vàng có góc lệch cực tiểu:   sin i1  nv sin r1v  sin i1  nv sin r1v  1,625 sin 30  i1  54,34 sin i1  n sin r1 sin i  n sin r  2 + Sử dụng công thức lăng kính:  cho tia sáng đơn sắc:  A  r1  r2  D  i1  i   A sin 54,340  1,7sin r1t  r1t  28,550 sin i1  nt sin r1t   Tia tím:  A  r1t  r2t  r2t  600  r1t  600  28,550  31, 450  0 sin i  n sin r 2t t 2t  sin i2t  nt sin r2t  1,7.sin 31, 45  i2t  62,50 sin 54,340  1,6sin r1d  r1d  30,520 sin i1  nd sin r1d   Tia đỏ:  A  r1d  r2 d  r2 d  600  r1d  600  30,520  29,480  0 sin i  n sin r 2d d 2d  sin i2 d  nd sin r2 d  1,6.sin 29,48  i2 d  51,94 + Góc hợp hai tia giới hạn ló khỏi mặt bên AC i2t  i2d  62,500  51,940  10,560 Chú ý: Nếu chùm sáng hẹp chiếu vào lăng kính có màu cho góc lệch cực tiểu khơng có màu cho góc lệch cực tiểu Muốn màu khác cho góc lệch cực tiểu ta phải thay đổi góc tới i cách quay lăng kính quay tia ló hai: A  sin i1  n sin  i1  ?    Gãc quay = i1  i '1  sin i '  n 'sin A  i '  ? 1   Ví dụ 6: Một lăng kính có tiết diện thẳng tam giác ABC, chiếu chùm tia sáng trắng hẹp vào mặt bên AB từ đáy lên Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ ánh sáng tím 1,696 Giả sử lúc đầu lăng kính vị trí mà góc lệch D tia tím cực tiểu, phải quay lăng kính góc để tới phiên góc lệch tia đỏ cực tiểu ? A 45° B 16° C 15° D 13° 260 Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät Hướng dẫn A  Tia tÝm : sin i1  nt sin  1,696.sin 300  i1  580    A Tia ®á : sin i '  n sin  2.sin 300  i '  450 d    Gãc quay = 580  450  130  Chän C Chú ý: Trong trường hợp chùm sáng chiếu vuông góc với mặt AB có hai cách: Cách 1: Áp dụng cơng thức lăng kính thay i1 = 0, r1 = 0, r2 = A Cách 2: Áp dụng trực tiếp định luật khúc xạ n sin A  sin i n.sini = số:  D  i  A Tia ®á : nd sin A  sin id     it  id Tia tÝm : nt sin A  sin it Ví dụ 6: Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song coi tia sáng vào mặt bên AB lăng kính có góc chiết quang 300, theo phương vng góc Chùm tia ló khỏi mặt AC gồm nhiều màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Biết chiết suất chất làm lăng kính tia đỏ tia tím là: 1,532 1,5867 Hãy xác định góc hợp tia đỏ tia tím ló khỏi lăng kính A 3,30 B 2,40 C 2,50 D 1,60 Hướng dẫn 0  Tia ®á : nd sin A  sin id  1,532sin 30  sin id  id  50 n sin A  sin i   0  Tia tÝm : nt sin A  sin it  1,5867sin 30  sin it  it  52,5    it  id  2,50  Chän C Chú ý: Độ rộng quang phổ khoảng cách hai vệt sáng màn:  nd sin A  sin id Tia ®á :  n sin A  sin i   Dd  id  A   nt sin A  sin it D  i  A  Tia tÝm :  D  i  A  t t     DT  IO  tan Dt  tan Dd  Ví dụ 7: Chiếu chùm tia sáng trắng hẹp song song coi tia sáng vào mặt bên AB (gần A) lăng kính có góc chiết quang 300, theo phương vng góc Biết chiết suất chất làm lăng kính tia đỏ tia tím là: 1,532 1,5867 Sau lăng kính (m) đặt ảnh song song với mặt AB Xác định khoảng cách hai vệt sáng đỏ tím A 50 mm B 1,2 mm C 45 mm D 44 mm 261 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Hướng dẫn Tia ®á : nd sin A  sin id  1,532sin 300  sin id  id  500  Dd  id  A  200  0 Tia tÝm : nt sin A  sin it  1,5867sin 30  sin it  it  52,5  Dt  it  A  22,5   DT  IO  tan Dt  tan Dd   1000 tan 22,50  tan 200  50  mm   Chän A Chú ý: Nếu lăng kính có góc chiết quang bé góc   Dd   nd  1 A tới bé D   n  1 A     Dt   nt  1 A    Dt  Dd   nt  nd  A Độ rộng quang phổ lúc này: DT  IO  tan Dt  tan Dd   IO  Dt  Dd   IO  nt  nd  A  Ví dụ 8: Một lăng kính có góc chiết quang 60 Chiếu tia sáng trắng hẹp song song tới mặt bên lăng kính với góc tới nhỏ cho chùm ló mặt bên Chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ 1,62 ánh sáng tím 1,68 Góc hợp tia ló màu đỏ màu tím : A 0,24° B 0,24 rad C 0,006 rad D 0,036° Hướng dẫn    nt  nd  A  1,68  1,62 60  0,360  0,006  rad   Chän C Ví dụ 9: Chiếu chùm tia sáng trắng, song song, hẹp vào mặt bên lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang 5,730, theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác P góc chiết quang Sau lăng kính đặt ảnh song song với mặt phẳng P cách P 1,5 m Tính chiều dài quang phổ từ tia đỏ đến tia tím Cho biết chiết suất lăng kính tia đỏ 1,50 tia tím 1,54 A mm B mm C mm D mm Hướng dẫn   Dd   nd  1 A  2,865  DT  IO  tan Dt  tan Dd   D  n  A  3,0942    t t     DT  1500 tan 3,09420  tan 2,8650   mm   Chän C Ví dụ 10: Một lăng kính có góc chiết quang A nhỏ, chiết suất lăng kính với màu đỏ 1,5 với màu tím 1,54 chiếu chùm sáng trắng theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác góc chiết quang Chùm ló chiếu vào ảnh đặt song song với mặt phẳng phân giác góc chiết quang 262 Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät cách mặt phẳng m bề rộng dải màu quang phổ 8,383 mm Tính góc chiết quang A 60 B rad C 0,5 rad D 0,10 Hướng dẫn   Dd   nd  1 A  DT  IO  tan Dt  tan Dd   IO  nt  nd  A  D  n  A    t t   8,383  2000 1,54  1,5 A  A  60  Chän A 2) Tán sắc qua lưỡng chất phẳng Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ khơng khí vào nước góc tới  rd  ? sin i  nd sin rd  nt sin rt    rt  ?   DT  IO. tan rd  tan rt  Nếu đáy bể đặt gương phẳng chùm tán sắc phản xạ lên mặt nước có độ rộng D’T’ = 2DT, ló ngồi với góc ló góc tới i nên độ rộng chùm ló a = D’T’sin(900 – i) Ví dụ : Chiếu tia ánh sáng trắng hẹp từ không khí vào bể nước rộng góc tới 600 Chiều sâu nước bể (m) Tìm độ rộng chùm màu sắc chiếu lên đáy bể Biết chiết suất nước tia đỏ tia tím là: 1,33 1,34 A 1,0 cm B 1,1 cm C 1,3 cm D 1,2 cm Hướng dẫn rd  40,630  sin 600  1,33.sin rd  1,34.sin rt    rt  40, 26  DT  100. tan rd  tan rt   1,115  cm   Chän B Bình luận thêm: Nếu đáy đặt gương phẳng song song với mặt nước độ rộng vệt sáng mặt nước D’T’ = 2DT = 2,23 cm Độ rộng chùm ló ngồi: a = D’T’sin(900 – i) = 1,115 cm 3) Tán sắc qua mặt song song sin i  n sin r  n sin r  r  ?; r  ? d d t t d t   DT  IO. tan rd  tan rt    DH  DT sin 90  i  DT cos i   263 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Ví dụ : Chiếu tia sáng trắng từ khơng khí vào thuỷ tinh có bề dày cm góc tới 800 Biết chiết suất thủy tinh tia đỏ tia tím 1,472 1,511 Tính khoảng cách hai tia ló đỏ tím A 0,32 mm B 0,33 mm C 0,34 mm D 0,35 mm Hướng dẫn  rd  41,990  sin80  1, 472.sin r  1,511.sin r    d t   Chän D rt  40,67    0  a  DT cos80   e tan rd  e tan rt  cos80  0,35  mm  4) Tán sắc qua thấu kính   1    nd  1    Dd    Fd Ft  f d  ft fd  1    R1 R2   D    n  1     f d nt   f  1   R1 R2    f  n 1 D   n     d  t   t t  ft  R1 R2   R   f d   n  1 d  Nếu R1 = R2 = R  R f   t  nt  1 264 Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt Ví dụ 1: Một thấu kính thủy tinh có hai mặt lồi giống nhau, bán kính R = 20 cm Chiết suất thấu kính ánh sáng đỏ nd = 1,5 ánh sáng tím nt = 1,54 Khoảng cách hai tiêu điểm thấu kính ánh sáng đỏ ánh sáng tím A 1,6 cm B 2,45 cm C 1,25 cm D 1,48 cm Hướng dẫn R R 1  f   Fd Ft  f d  f t      1, 48  cm   Chän D  n  1   nd  1  nt  1  Ví dụ 2: Một chùm ánh sáng trắng song song chiếu tới thấu kính mỏng Chùm tia ló màu đỏ hội tụ điểm trục cách thấu kính 20 cm Biết chiết suất thấu kính tia sáng màu tím màu đỏ 1,685 1,643 Độ tụ thấu kính tia sáng màu tím A 0,0469 dp B 0,0533 dp C 4,69 dp D 5,33 dp Hướng dẫn f d nt  nt  0,685   Dt f d   Dt 0,2   Dt  5,33  dp  ft nd  nd  0,643  Chän D Chú ý: Thông thường thấu kính có đường rìa đường trịn nên đặt chắn vng góc với trục sau thấu kính hội tụ chắn thu vệt sáng hình trịn Màu sắc đường kính vệt sáng phụ thuộc vào vị trí đặt VD: đặt tiêu điểm đỏ vệt sáng có tâm màu đỏ rìa màu tím đường kính CD tính sau: f  ft  nt  1 CD Fd Ft   d  1 AB OFt ft  nd  1 Ví dụ 3: Một thấu kính mỏng có hai mặt lồi bán kính 10 cm, chiết suất chất làm thấu kính tia đỏ tia tím nd = 1,61; nt = 1,69 Chiếu chùm ánh sáng trắng song song với trục Đặt ảnh vng góc trục qua tiêu điểm tia đỏ Biết thấu kính có rìa đường trịn có đường kính 25 cm Tính đường kính vệt sáng A 1,3 cm B 3,3 cm C 3,5 cm D 1,6 cm Hướng dẫn f  ft nt  CD Fd Ft 0,69   d  1    CD  3,3  cm  AB OFt ft nd  0,5  Chän B 265 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Ví dụ 4: Một thấu kính mỏng hội tụ gồm mặt cầu giống nhau, bán kính R, có chiết suất tia đỏ 1,60 tia tím 1,69 Ghép sát vào thấu kính thấu kính phân kỳ mỏng, mặt cầu giống nhau, bán kính R Tiêu điểm hệ thấu kính tia đỏ tia tím trùng Thấu kính phân kỳ có chiếu suất tia đỏ (n’đ) tia tím (n’t) liên hệ với A n’t = 2n’đ + B n’t = n’đ + 0,01 C n’t = 1,5n’đ D n’t = n’đ + 0,09 Hướng dẫn  n  1  n ' 1 Độ tụ hệ hai thấu kính mỏng ghép sát: D   R R Vì tiêu điểm đỏ trùng với tiêu điểm tím nên Dđ  Dt   nđ  1 R   nđ ' 1 R   nt  1 R   nt ' 1 R  nt '  nđ ' 0,09  Chän D 5) Tán sắc qua giọt nước  sini  nd sin rd  nt sin rt    sini  n sin r   Dd  1800  2i  4rd  0    D  i   90  2r    180  2i  4r    Dt  180  2i  4rt    Dt  Dd   rd  rt  Ví dụ : Một tia sáng Mặt Trời truyền mặt phẳng tiết diện thẳng qua tâm giọt nước hình cầu suốt với góc tới 430 Sau khúc xạ I tia sáng phản xạ lần J lại khúc xạ truyền ngồi khơng khí P Biết chiết suất nước ánh sáng đỏ ánh sáng tím nd = 1,3241; nt = 1,3639 Tính góc tạo tia ló đỏ tia ló tím A 3,20 B 2,90 C 3,50 D 40 Hướng dẫn   rd  31,000  sini  nd sin rd  nt sin rt  sin 430  1,3241sin rd  1,3639 sin rt     rt  30,00    rd  rt    310  300   40  Chän D  266 ... 37 Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ kênh VTV2 – Chu Văn Biên Câu 21: (ĐH - 20 13 ): Biết bán kính Bo r0 = 5,3 .10 -11 m Bán kính quỹ đạo dừng M nguyên tử hidro là: A 13 2,5 .10 -11 m B 84,8 .10 -11 m... 7,5 .10 14 Hz Công suất phát xạ nguồn 10 W Số photon mà nguồn phát một giây xấp xỉ bằng: A 0,33 .10 20 B 0,33 .10 19 C 2, 01. 1 019 D 2, 01. 1020 Hướng dẫn P Từ công thức: P N   Nhf  N   2, 01. 1 019 ... 800? ?1 D 2 = 4? ?1 Hướng dẫn ? ?13 ,6 ? ?13 ,6  E3  E1    13 ,6  800  Chọn C   ? ?13 ,6 ? ?13 ,6 21 ? ?1 189  E5  E2    13 ,6 52 22 10 0 A 272 = 12 8? ?1  hc     hc  2 Câu 20: (ĐH – 2 011 ):