Đang tải... (xem toàn văn)
Trong cùng một môi trường truyền (có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1), vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ..C. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh [r]
(1)1 Ôn tập Lý thuyết
Chiết suất tuyệt đối môi trường suốt:
'
c cT
n
v vT
l l
= = = (l l' bước sóng chân khơng mơi trường đó)
Sự tán sắc ánh sáng phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm sáng đơn sắc
Nguyên nhân tượng tán sắc đo chiết suất môi trường suốt phụ thuộc màu sắc ánh sáng tăng dần từ màu đỏ đến màu tím: nđị< nda cam<nvàng< nnục<nnam< nchàm< ntim
Hiện tượng tán sắc xẩy chùm sáng phức tạp bị khúc xạ (chiếu xiên) qua mặt phân cách hai mơi 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)
Chiết suất phụ thuộc vào bước sóng n a b2 l
= + (a, b số phụ thuộc mơi trường l bước sóng chân không)
2 Bài tập minh họa
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 môi trường từ môi trường sang môi trường khác, vận tốc truyền bước sóng thay đổi, tần số khơng thay đổi
Bước sóng ánh sáng có tần số f môi trường: v f
(2)Trong chân không, tốc độ ánh sáng làc, tần số f bước sóng trở thành: c f l=
Bước sóng ánh sáng mơi 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 khơng 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 ( ) 14 3.10 ' 0,5.10 1,5.4.10 -= Þ = = = = c v n
v C m
f nf l
Chọn B
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
= Þ = = = n n m l l
l l m
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
(3)Ví dụ 4:Chiết suất mơi trường suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng chân không theo công 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
5
10 1,1
10
1,28 1,1
745
= =
Þ = +
Þ = n
mm l
l l
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 cịn chùm tia màu tím bị phản xạ tồn phần
Hướng dẫn
Trong tượng tán sắc góc lệch thỏa mãn: 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
(4)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 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 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 mơi trường sang mơi trường khác tần số màu sắc không đổi Chọn C
Ví dụ 8: Phát biểu sau đâysai?
A.Trong chân khơng, ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định B.Trong chân khơng, 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 mơi trường định ln có: λđỏ> λda cam> λvàng> λlục> λlam> λchàm> λtím
Trong chân khơng, bước sóng ánh sáng vàng lớn bước sóng ánh sáng tím 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
(5)D. Chiết suất môi trường suốt ánh sáng lục 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: 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 l
Chọn C
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 ví mơi trường chiết suất bé; 2) Góc tới phải lớn góc giới hạn phản xạ toàn phần
1 sini
n
= Þ Tia sáng là mặt phân cách
1 sini
n
(6)1 sini > Þ
n 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 vuông 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
= Þ Tia sáng là mặt phân cách
1 sini
n
< Þ Tia sáng khúc xạ
1 sini
n
(7)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 mơi trường suốt tới mặt phẳng phân cách với khơng khí có góc tới 37° Biết chiết suất mơi 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 đỏ tia vàng thỏa mãn điều kiện nên hai tia có tia khúc xạ (ló ra)
* Tia lam tia tím khơng thỏa mãn điều kiện nên hai tia khơng có tia khúc xạ (khơng ló ra) Þ Chọn C
(8)WebsiteHOC247 cung cấp mơi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông 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 Tốn 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 Tốn: 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 - Hố, 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