Bài tập về Tán sắc ánh sáng có giải chi tiết môn Vật lý 12 năm 2020

D. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh sáng này là 1,52. Tần số của ánh sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này A. nhỏ hơn 6.10 14 Hz còn bước són[r]

Ví dụ 1: Bước sóng chân khơng ánh sáng đỏ 0,75 µm, ánh sáng tím 0,4 µm 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 từ mơi trường sang mơi trường khác, vận tốc truyền bước sóng thay đổi, tần số khơng thay đổi

Bước sóng ánh sáng có tần số f mơi trường: v f

l = (với v tốc độ ánh sáng mơi trường đó)

Trong chân khơng, tốc độ ánh sáng làc, tần số f bước sóng trở thành: c

f l=

Bước sóng ánh sáng môi trường: '

n l

l = (với n chiết suất tuyệt đối mơi trường đó)

+ Bước sóng ánh sáng đỏ thuỷ tinh: ' 0,75 0,50( ). 1,50

d

d n m

l

l = = = m

+ Bước sóng ánh sáng tím thuỷ tinh: ' 0, 0,26( ) 1,54

t

t n m

l

l = = » m

Ví dụ 2:Một xạ đơn sắc có tần số 4.1014Hz Biết chiết suất thuỷ tinh xạ 1,5

và tốc độ ánh sáng chân không 3.108m/s Bước sóng thuỷ tinh là

A.0,64 µm B.0,50 µm C.0,55 µm D.0,75 µm

Hướng dẫn ( )

6 14

3.10

' 0,5.10

1,5.4.10

c v C

v m

n l f nf

Ví dụ 3:Một xạ đơn sắc có bước sóng thuỷ tinh 0,28 µm, chiết suất thuỷ tinh xạ 1,5 Bức xạ là?

A.tia tử ngoại B.tia hồng ngoại C.ánh sáng chàm D.ánh sáng tím Hướng dẫn

( )

' 1,5.0,28 0, 42

'

n l l nl mm

l

= Þ = = = Þ Chọn D

Để xác định loại tia ta vào bước sóng ánh sáng chân khơng:

Tia hồng ngoại (10−3m − 0,76 µm), ánh sáng nhìn thấy (0,76 µm − 0,38 µm), tia tử ngoại (0,38 µm – 10−9

m), tia X (10−8m −10−11m) tia gama (dưới 10−11m).

Ví dụ 4:Chiết suất môi trường suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng chân khơng theo cơng thức: n = 1,1 +10 /5 l2 , λ tính nm Nếu chiết suất tia đỏ 1,28 bước sóng của tia

A.745 nm B.640 nm C.750 nm D.760 nm

Hướng dẫn ( )

5

2

10 10

1,1 1,28 1,1 745

n l mm

l l

= = Þ = + Þ = Þ Chọn A

Ví dụ 5: 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 tím Khi chùm tia khúc xạ

A.vẫn chùm tia sáng hẹp song song

B.gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu tím, góc khúc xạ chùm màu vàng nhỏ góc khúc xạ chùm màu tím

C.gồm hai chùm tia sáng hẹp chùm màu vàng chùm màu tím, góc khúc xạ chùm màu vàng lớn góc khúc xạ chùm màu tím

B.chỉ chùm tia màu vàng chùm tia màu tím bị phản xạ tồn phần Hướng dẫn

Dđỏ< Ddam cam< Dvàng< Dlục< Dlam< Dchàm< Dtím

Do đó, góc khúc xạ thỏa mãn rđỏ> rdamcam> rvàng> rlục> rlam> rchàm> rtím

Þ Chọn C

Ví dụ 6:Chiếu xiên từ khơng khí vào nước chùm sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, vàng tím Gọi rđ, rv, rt góc khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu

vàng tia màu tím Hệ thức

A.rv= rt= rđ B.rt<rv<rđ C.rđ<rv<rt D.rt<rđ<rv

Hướng dẫn rđỏ> rdamcam> rvàng> rlục> rlam> rchàm> rtímÞ Chọn B

Ví dụ 7:Một ánh sáng đơn sắc màu lam 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 lam tần số l,5f C.màu lam tần số f D.màu tím tần số l,5f

Hướng dẫn

Tần số màu sắc ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa ánh sáng tmyền tù môi trường sang mơi trường khác tần số màu sắc khơng đổi  Chọn C

Ví dụ 8: Phát biểu sau đâysai?

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 vàng nhỏ bước sóng ánh sáng tím D.Trong ánh sáng hẳng có vơ số ánh sáng đơn sắc

Hướng dẫn Trong môi trường định ln có:

λđỏ> λda cam> λvàng> λlục> λlam> λchàm> λtím

 Chọn C

Ví dụ 9: Phát biểu sau làsaikhi 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 tmyền với vận tốc

D. Chiết suất môi trường suốt ánh sáng lục lớn chiết suất môi trường ánh sáng tím

Hướng dẫn Căn vào nđỏ< nda cam< nvàng<nlục< nlam< nchàm < ntím

 Chọn D

Ví dụ 10: Ánh sáng đơn sắc có tần số 6.1014 Hz truyền chân khơng với bước

sóng 500 nm Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt ứng với ánh sáng 1,52 Tần số ánh sáng truyền môi trường suốt A.lớn 6.1014Hz cịn bước sóng nhỏ 500 nm.

B.vẫn 6.1014Hz cịn bước sóng lớn 500 nm.

C.vẫn 6.1014Hz cịn bước sóng nhỏ 500 nm.

D.nhỏ 6.1014Hz cịn bước sóng 500 nm.

Hướng dẫn

Tần số ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa ánh sáng truyền từ mơi hường sang mơi trường khác tần số khơng đổi

Vì '

1,52

n

l l

l = = < Þl Chọn C

2) Góc tới phải lớn góc giới hạn phản xạ tồn phần

1 sini

n

= Þ Tia sáng là mặt phân cách

1 sini

n

< Þ Tia sáng khúc xạ ngồi

1 sini

n

> Þ Tia sáng bị phản xạ toàn phần

1 1 1 1

do cam vang luc nam cham tim

n >n >n >n >n >n >n

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 là mặt AC nên :

0

1

sin sin 60 lam 1,15

kam lam

i n

n n

=

Nhận thấy: 1 1 sin

do vang luc lam tim

i

n >n >n >n = > n suy có tia tím bị phản xạ tồn phần nên khơng ló nên tia đỏ, vàng, lục lam

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.chỉ tia cam B.gồm tia chàm tím C.chỉ có tia tím D.gồm tia cam tím Hướng dẫn

1 sini

n

1 sini

n

< Þ Tia sáng khúc xạ ngồi

1 sini

n

> Þ Tia sáng bị phản xạ toàn phần

1 sin 1

cam luc cham tim

i

n n n n

Þ > = > > Þ Chọn A

Ví dụ 13:Chiếu từ nước khơng khí chùm tia sáng song song hẹp (coi tia sáng) gồm thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng, da cam Tia ló đơn sắc màu vàng là mặt nước (sát với mặt phân cách hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu vàng, tia ló ngồi khơng khí tia đơn sắc màu

A.tím, lam, lục. B.đỏ, vàng, lam C.đỏ, da cam.D.lam, tím, da cam Hướng dẫn

1 1 sin 1

d da cam vang luc lam tim bi phan xa toan phan khuc xa ngoai khong khi

i

n >n >n = >nE555555555F>n >n Þ E555555555555555F

Chọn C

Ví dụ 13: (THPTQG − 2017) Chiếu chùm sáng song song hẹp gồm bốn thành phần đơn sắc: đỏ, vàng, lam tím từ môi trường suốt tới mặt phẳng phân cách với khơng khí có góc tới 37° Biết chiết suất môi trường ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lam tím 1,643; 1,657; 1,672 1,685 Thành phần đơn sắc khơng thể ló khơng khí

A.lam vàng B.đỏ, vàng lam C.lam tím.D.vàng, lam tím Hướng dẫn

* Theo định luật khúc xạ: sin sin sin 370 1.sin 1 1,6616

kk

n i =n r n r n

* Tia lam tia tím khơng thỏa mãn điều kiện nên hai tia khơng có tia khúc xạ (khơng ló ra) Þ Chọn C

WebsiteHOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng

I. Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thày Nguyễn Đức Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao HSG

- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩncùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động

- HOC247 TV:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh

Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online Chuyên Gia