Tài liệu Phân loại và phương pháp giải nhanh vật lý_Chương VI: Tính chất sóng của ánh sáng doc

Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Phần I: kiến thức cơ bản O x A 1 S S 2 D a S d 2 1 d d' 1 2 d' D' 1. Vị trí vân sáng bậc k: a D kx S ì= (1) 2.Vị trí vân tối bậc k+1: a D kx T ì+= ) 2 1 ( (2) 3.Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối cạnh nhau: a D i = (3) 4. Số vân trên trờng giao thoa: - Số vân sáng: 2 2 1 ì += i L N S (L là bề rộng trờng giao thoa) (4) - Số vân tối: += 5,0 2 2 i L N T (5) 5. Điều kiện để vân sáng bậc k 1 của ánh sáng có bớc sóng 1 trùng với vân sáng bậc k 2 của ánh sáng có bớc sóng 2 : 21 k S k S xx = a D k a D k 2 2 1 1 = 1 2 2 1 = k k (6) 6. Tìm các ánh sáng đơn sắc có vân sáng trùng với vị trí có toạ độ x cho trớc: Giả xử tại toạ độ x có vân sáng bậc k, ta có: a D kx = D ax k = Do ánh sáng trong vùng nhìn thấy có bớc sóng maxmin 76,040,0 àà == mm D ax k D ax minmax (7) Do Zk nên ta có bảng các giá trị của k và là: k k 1 k 2 kD ax = 7. Chiều rộng vùng quang phổ của ánh sáng trắng Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 100 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Với ánh sáng trắng, quang phổ là một dải màu biến đổi liên tục: Đỏ- Da cam- Vàng - Lục - Lam - Chàm - Tím. Khoảng cách k x từ vạch đỏ bậc k đến vạch tím bậc K đợc gọi là bề rộng quang phổ bậc k. Ta có: a D k a D k a D kxxx tdtd k t k d k )( === (8) 8. Độ thay đổi của khoảng vân khi chiết suất của môi trờng đặt hệ giao thoathay đổi. Vận tốc ánh sáng trong chân không là c, vận tốc ánh sáng đi trong môi trờng chiết suất n là v thoả mãn hệ thức n c v = . Trong mọi trờng hợp, tần số ánh sáng không đổi. Ta có: const vv c f ===== . 2 2 1 1 hay const n n v v ==== . 1 2 2 1 2 1 (9) 9. Dịch chuyển của hệ vân khi nguồn S di chuyển theo phơng thẳng đứng: a D 2 S S 1 A x O S y D' d 1 2 d 1 d' d' 2 Xét tại A có vân sáng thì: k D ax D ay dddddddd =+=+=++= ' )()''()'()'( 12121122 Nếu tại A có vân sáng trung tâm: (k=0) 0 ' ==+ k D ax D ay 'D Dy x = Dấu (-) chứng tỏ vân trung tâm dịch chuyển ngợc chiều so với S 1 khoảng: 'D Dy x = (10) 10. Dịch chuyển của hệ vân khi đặt thêm bản mỏng e có chiết suất n: D' d' 2 1 d' d 1 2 d S a D 1 S S 2 A x O e Vận tốc ánh sáng truyền trong bản mỏng: n c v = Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 101 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Thời gian ánh sáng đi qua bản mỏng sẽ lâu hơn so với trờng hợp ánh sáng truyền trong không khí: c ne c e c ne c e v e t )1( === . Điều này tơng đơng với kéo dài quãng đờng d 1 thành d* 1 . )1( )1( * 11111 +=ì +=ì+=+= nedc c ne dctdddd Xét tại A có vân sáng thì: kne D ax nedddddddddd ==+=+=++= )1()1((0)*()''()*'()'( 1212121122 Nếu tại A có vân sáng trung tâm: (k=0) 0)1( == kne D ax 0 )1( > = a Dne x (11) Vân trung tâm dịch theo phơng thẳng đứng về phía bản mỏng e ` 11. Giao thao ánh sáng với lỡng lăng kính Fresnel: Góc lệch của tia tới và tia ló: )1( = nA (rad) (12) (A là góc chiết quang của lăng kính(rad); n là chiết suất chất làm lăng kính). Khoảng cách hai khe S 1 S 2 : )1(2.2.2 11121 === nAddtgdSSa )1(2 121 == nAdSSa (13) D=d 1 +d 2 Bề rộng trờng giao thoa: )1( 2 = nAIOMN M N S S2 S1 O I D d 1 d 2 a A 12. Giao thao ánh sáng với lỡng thấu kính Billet: Công thức thấu kính: ' 111 ddf += ; fd df d = ' ; fd fd d = ' ' (14) Khoảng cách hai khe S 1 S 2 : d dd OOSSa ' 2121 + == (15) O S S1 S2 a D d'd o2 o1 M N I O' 13. Giao thao ánh sáng với lỡng gơng phẳng Fresnel Khoảng cách hai khe S 1 S 2 : .2 21 SOSSa == (16) ( là góc nhỏ hợp bởi hai gơng (rad)). Bề rộng trờng giao thoa: .2OIMN = (17) M N 2 O S 2 S 1 D S I Phần II: các dạng bài tập Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 102 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoá ánh sáng với khe Iâng, khoảng cách giữa hai khe S 1 S 2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát D=2m. Bề rộng trờng giao thoa L=2,9cm. 1. Chiếu vào hai khe ánh sáng đơn sắc có bớc sóng =0,656àm. Tính: a. Vị trí vân sáng bậc 3? b. Vị trí vân tối bậc 5? c. Khoảng vân? d. Tính số vân sáng và vân tối quan sát đợc trên màn? 2. Thay ánh sáng đơn sắc ban đầu bằng nguồn sáng có đồng thời hai bức xạ với bớc sóng m à 55,0 1 = và m à 66,0 2 = a. Tìm số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ đó trên trờng giao thoa? b. Tìm khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau? 3. a.Chiếu vào hai khe S 1 S 2 bằng nguồn phát ánh sáng trắng. Tìm những bức xạ sao cho tại vị trí cách vân trung tâm 4,2mm tại đó cho vân sáng (biết ánh sáng trắng có bớc sóng 0,40àm0,76àm)? b. Nếu tại vị trí x=4,2m, ta khoét một lỗ nhỏ để tách ra tia sáng cho đi vào khe của máy quang phổ. Hỏi trên buồng ảnh của máy quang phổ thu đợc mấy vạch sáng. 4. Chiếu vào hai khe Iâng S 1 , S 2 đồng thời hai bức xạ có bớc sóng m à 6,0 1 = và bớc sóng 2 cha biết. Trong khoảng rộng L=2,9cm trên màn, đếm đợc 41 vạch sáng, trong đó có 5 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Tính 2 biết hai trong 5 vạch trùng nhau nằm ở ngoài cùng của khoảng L. Bài làm 1.a. Vị trí vân sáng bậc 3: )(936,3 1 10.2.10.656,0 3 33 mm a D kx === b. Vị trí vân tối bậc k+1=5: )(904,5 1 10.2.10.656,0 5,4) 2 1 ( 33 mm a D kx ==+= c. Khoảng vân: )(312,1 1 10.2.10.656,0 33 mm a D i === b. Số vân sáng quan sát trên trờng giao thoa: 232 312,1.2 29 12 2 1 =ì +=ì += i L N S (vân) (Chú ý khi tính bằng máy tính, ta nên tính riêng phép tính i L 2 đợc bao nhiêu lấy riêng phần nguyên sau đó mới đợc nhân với 2 rồi cộng thêm 1, nh thế để loại trừ sai số khi tính toán phần nguyên). Số vân tối quan sát trên trờng giao thoa: 225,0 312,1.2 29 25,0 2 2 = +=+= i L N T (vân). 2a. Tìm số vân sáng trùng nhau trên màn: B ớc 1: Tìm vị trí mà vân sáng của hai bức xạ trùng nhau: Ta có: 2 2 1 1 k S k S xx 2211 ikik = a D k a D k 2 2 1 1 = 1 2 1 2 2 1 == i i k k 5 6 55,0 66,0 2 1 == k k B ớc 2: Tìm giá trị lớn nhất có thể có của k 1 hoặc k 2 từ hệ thức: 2 L ki i L k 2 Ta có )(1,1 1 10.2.10.55,0 33 1 1 mm a D i === Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 103 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng 18,13 1,1.2 29 2 1 1 == i L k 13 max 1 = k . Vậy có 5 vị trí vân sáng trùng nhau trên trờng giao thoa gồm: k 1 0 6 12 k 2 0 5 10 b. B ớc 1 (Làm giống nh bớc 1 ở câu a) 5 6 55,0 66,0 1 2 2 1 === i i k k B ớc 2 : Các vân sáng trùng nhau có toạ độ thoả mãn hệ thức: 2211 ikikx == 21min 56 iix == )(6,61,1.66 1min mmix === 3a. Tìm các ánh sáng đơn sắc có vân sáng trùng với vị trí có toạ độ x=4,2mm Giả xử tại toạ độ x=4,2mm có vân sáng bậc k của bức xạ với bớc sóng , vận dụng hệ thức (7) ta có: D ax k D ax minmax 3333 10.2.10.4,0 2,4.1 10.2.10.76,0 2,4.1 k 25,576,2 k Do Zk nên ta có bảng các giá trị của k và là: k 3 4 5 )( m kD ax à = 0,700 0,525 0,420 3b. Tại vị trí của lỗ khoét có sự chồng chập của 3 ánh sáng đơn sắc, do đó tia sáng đi vào khe của máy quang phổ sẽ bị phân tách thành 3 vạch sáng đơn sắc riêng rẽ trên buồng ảnh của máy quang phổ. 4. Khoảng vân đối với bớc sóng 1 : )(2,1 1 10.2.10.6,0 33 1 1 mm a D i === Số vân sáng của bớc sóng 1 quan sát đợc trên màn: 252 2,1.2 29 12 2 1 1 1 =ì +=ì += i L N S (vân) Trong 45 vân sáng đếm đợc trên màn thì có 5 vân trùng nhau chỉ đợc đếm một lần. Vậy số vân sáng thực tế riêng rẽ do cả hai bức xạ phát ra là: 46541 21 =+=+ SS NN (vân) Số vân sáng do bức xạ 2 phát ra là: 21254646 12 === SS NN (vân) Do có hai vân trùng nhau nằm ở mép ngoài cùng của khoảng L, do đó: 212 .2 29 12 2 12 2 1 222 1 =ì+=ì+=ì += ii L i L N S (vân) )(45,1 20 29 2 mmi == )(725,0)(10.725,0 10.2 1.45,1 3 3 2 2 mmm D ai à ==== Ví dụ 2: Tiến hành giao thoa bằng ánh sáng tổng hợp của hai bức xạ có m à 5,0 1 = , m à 4,0 2 = . Khoảng cách giữa hai khe Iâng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Bề rộng trờng giao thoa L=1,3cm. Hỏi trên trờng giao thoa quan sát thấy bao nhiêu vân sáng? A. 53 vân sáng. B. 60 vân sáng. C. 69 vân sáng. D. 41 vân sáng. Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 104 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Bài làm: Khoảng vân do bức xạ 1 sinh ra: mm a D i 5,0 2 10.2.10.5,0 33 1 1 === . Khoảng vân do bức xạ 1 sinh ra: mm a D i 4,0 2 10.2.10.4,0 33 2 2 === Số vân sáng do bức xạ có bớc sóng 1 tạo ra là: 2712. 5,0.2 13 12. 2 1 1 =+ =+ = i L N (vân sáng). Số vân sáng do bức xạ có bớc sóng 2 tạo ra là: 3312. 4,0.2 13 12. 2 2 2 =+ =+ = i L N (vân sáng). Trong các vân quan sát đợc trên màn, sẽ có các vân của hai bức xạ trên trùng nhau. Vị trí các vân trùng nhau đợc xác định từ hệ thức: 5 4 1 2 2 1 == k k . Trong đó giá trị lớn nhất của k 1 thỏa mãn hệ thức: 13 5,0.2 13 2 1 max 1 == i L k . Vậy có 7 vân sáng trùng nhau có bậc đợc lập nh trong bảng sau: k 1 0 4 8 12 k 2 0 5 1 0 15 Số vân sáng quan sát đợc trên màn là: 537 21 =+= NNN (vân sáng). Ví dụ 3: Tiến hành giao thoa bằng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng m à 6,0 = . Khoảng cách giữa hai khe Iâng là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Một điểm M trên trờng giao thoa cách vân trung tâm một khoảng 1,8mm và một điểm N trên trờng giao thoa cách vân trung tâm một khoảng 5,4mm. (M,N ở cùng một bên so với vân trung tâm). 1. Hỏi trong đoạn MN quan sát thấy bao nhiêu vân sáng? 2. Hỏi trong đoạn MN quan sát thấy bao nhiêu vân tối? A. 8 vân sáng; 9 vân tối. B. 7 vân sáng; 8 vân tối. C. 9 vân sáng; 8 vân tối. D. 8 vân sáng; 8 vân tối. Bài làm Khoảng cách giữa các vân sáng trên màn: mm a D i 45,0 2 10.5,1.10.6,0 33 === . Bề rộng đoạn MN là: MN=OM-ON=5,4-1,8=3,6mm. 1. Số vân sáng quan sát đợc trong đoạn MN là: 912. 45,0.2 6,3 12. 2 =+ =+ = i MN N S (vân). Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 105 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng 2. Số vân tối quan sát đợc trong đoạn MN là: 82.5,0 45,0.2 6,3 2.5,0 2 = += += i MN N T (vân). Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoá ánh sáng với khe Iâng, khoảng cách giữa hai khe S 1 S 2 bằng 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát D=2m. Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp cạnh nhau là 1,2cm. 1. Tính bớc sóng của ánh sáng? 2. Thay chùm sáng đơn sắc bằng chùm ánh sáng trắng. Tính chiều rộng của quang phổ bậc 1 và quang phổ bậc 3 trên màn ảnh (biết ánh sáng trắng có bớc sóng 0,40àm0,76àm)? 3. Lại dùng ánh sáng đơn sắc nói ở câu 1. Chắn sau khe S 1 bằng một tấm thuỷ tinh phẳng rất mỏng, chiết suất n=1,5, thấy vân sáng chính giữa bị dịch chuyển đến vị trí của vân sáng bậc 20 ban đầu. Tính chiều dày của bản thuỷ tinh. Bài làm 1. Giữa 6 vân sáng cạnh nhau có 5 khoảng vân, vậy: cmi 2,15 = mmcmi 4,224,0 5 2,1 === )(6,0)(10.6,0 10.2 5,0.4,2 3 3 mmm D ia à ==== 2.Chiều rộng quang phổ bậc k=1 là : )(44,1 5,0 10.2.10).4,076,0.(1 )( 33 mm a Dk x td K = = = Chiều rộng quang phổ bậc k=3 là: )(32,4 5,0 10.2.10).4,076,0.(3 )( 33 mm a Dk x td K = = = 3. Vị trí của vân sáng bậc 20 là: )(484,2.2020 20 mmikix ==== Gọi e là chiều dày của bản mỏng, thì độ dịch chuyển của khoảng vân là: 48 )1( = = a Dne x )(24)(10.24 10.2).15,1( 48.5,0 )1( 3 3 mmm Dn ax e à == = = Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng, khoảng cách giữa hai khe S 1 S 2 bằng 0,2mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát D=1m. 1. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 10 là 3mm. Tính bớc sóng của ánh sáng giao thoa. 2. Dịch chuyển nguồn sáng S một đoạn 2mm theo phơng vuông góc với trục đối xứng của hệ, thì hệ thống vân trên màn sẽ dịch chuyển nh thế nào? Biết khoảng cách từ nguồn s đến hai khe S 1 S 2 là D'=20cm. Bài làm 1. Từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 10 có 10 khoảng vân, vậy: )(3)(3,0 10 3 mmcm a D i ==== )(6,0)(10.6,0 10.1 2,0.3 3 3 mmm D ia à ==== 2. Khi dịch chuyển nguồn sáng S một khoảng 2mm, thì theo hệ thức (10) ta có: )(10 200 2.10.1 ' 3 mm D Dy x === Ví dụ 6: Trong thí nghiệm với lỡng lăng kính Fresnel, khoảng cách từ nguồn sáng đơn sắc có bớc sóng =0,6àm đến lỡng lăng kính là 20cm; khoảng cách từ lỡng lăng kính tới màn quan sát là 180cm; góc chiết quang của lỡng lăng kính A=0,01rad và chiết suất của lỡng lăng kính n=1,5. 1. Tính khoảng cách giữa hai nguồn sáng kết hợp và chiều rộng của trờng giao thoa quan sát trên màn. Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 106 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng 2. Tính khoảng vân và số vân tối xuất hiện trên màn. 3. Thay nguồn sáng đơn sắc bằng nguồn ánh sáng trắng (0,4àm0,76àm). Tìm tất cả các thành phần đơn sắc trong ánh sáng trắng cho vân sáng tại điểm M cách vân trung tâm một khoảng bằng 3,3mm. Bài làm 1. Khoảng cách hai khe S 1 S 2 : )(2)(2,0)15,1(01,0.20.2)1(2 121 mmcmnAdSSa ===== Bề rộng trờng giao thoa: )(18)(8,1)15,1.(01,0.180.2)1( 2 mmcmnAIOMN ==== 2. Khoảng vân: )(6,0 2 )2001800(10.6,0 3 mm a D i = + == Số vân sáng: 3112. 6,0.2 18 12. 2 =+ =+ = i L N S (vân) Số vân tối: 305,0 6,0.2 18 .25,0 2 .2 = += += i L N S (vân) 3. Tìm các ánh sáng đơn sắc có vân sáng trùng với vị trí có toạ độ x=3,3mm Giả xử tại toạ độ x=3,3mm có vân sáng bậc k của bức xạ với bớc sóng , vận dụng hệ thức (7) ta có: D ax k D ax minmax 3333 10.2.10.4,0 3,3.2 10.2.10.76,0 3,3.2 k 25,834,4 k Do Zk nên ta có bảng các giá trị của k và là: k 5 6 7 8 )( m kD ax à = 0,660 0,550 0,471 0,412 Ví dụ 7: Một thấu kính hội tụ O có tiêu cự f=20cm, đờng kính rìa kính l=3cm đợc ca làm đôi theo trục chính rồi đa cách xa nhau một khoảng O 1 O 2 =2mm. Một khe hẹp S đặt trên trục chính ban đầu, phát ánh sáng đơn sắc m à 546,0 = và cách thấu kính một khoảng d=60cm. Màn hứng vân giao thoa cách hai nửa thấu kính một khoảng S. 1. Muốn quan sát đợc vân giao thoa thì S tối thiểu phải bằng bao nhiêu? 2. Cho S=1,8m, tính khoảng vân và số vân nhìn thấy? Bài làm 1. )(30 2060 20.60 ' cm fd df d = = = Khoảng cách hai khe S 1 S 2 : )(3)300600.( 600 2 )'.( 21 21 mmdd d OO SS =+=+= Muốn màn E hứng đợc vân giao thoa thì màn E phải đạt bên phải điểm I, vậy: OIS el SS IO IH + = 21 ' 21 21 ' OOl SS IHd IH + = + 230 3 300 + = + IH IH )(214,3)(14,32 cmmmHI == )(214,33' min cmdHIOIS =+== Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 107 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng 2. Khoảng vân: )(273,0 3 )3001800(10.546,0 3 mm a D i = == )(8 600 6001800 .2. 21 mm d dS OOMNL = + = + == Số vân sang quan sát trên màn: 2912. 273,0.2 8 12. 2 =+ =+ = i L N (vân) N M S o 1 o 2 d d' D a S 2 S 1 S O H O' I Ví dụ 8: Cho hai gơng phẳng hợp với nhau một góc . Khoảng cách từ giao tuyến I của hai gơng đến nguồn sáng S và màn quan sát E lần lợt là d 1 ; d 2 . Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bớc sóng . Thiết lập biểu thức tính khoảng vân và số vân sáng quan sát đợc trong trờng giao thoa? áp dụng =5.10 -3 rad; d 1 =0,1m; d 1 =1m, m à 50,0 = . Bài làm Ta có: 1121 2sin2 ddSSa == 2121 cos ddddHOD ++== Khoảng vân: )(55,0 10.5.100.2 )1000100.(10.50,0 2 )( 3 3 1 21 mm d dd a D i = + = + == Bề rộng trờng giao thoa: )(10)(10.5.1000.22sin2 3 22 mmmddL === 2 N M I S D S 1 S 2 O d 1 d 2 H Số vân sáng quan sát trên màn: 1912. 55,0.2 10 12. 2 =+ =+ = i L N vân Ví dụ 9: Một cái bể sâu 1,5m, chứa đầy nớc. Một tia sáng mặt trời rọi vào mặt nớc bể dới góc tới i=60 o .Chiết suất của nớc đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lợt là 1,328 và 1,343. Bề rộng của quang phổ do tia sáng tạo ra ở đáy bể là: A. 19,66 mm B. 14,64mm C. 24,70 mm D. 22,52 mm Bài làm Bề rộng quang phổ là đoạn TĐ nh trên hình vẽ. Ta có: )(.)(. td rtgOHrtgOHHTHDTD == Mặt khác: 1 328,1 sin sin == i rd d n n r i o d o d r i r 70,40652,0 328,1 60sin 328,1 sin sin ==== 1 343,1 sin sin == i rt t n n r i o d o t r i r 15,406445,0 343,1 60sin 343,1 sin sin ==== i T đ r t r đ H O [ ] mmmtgtgrtgrtgOHTD oo td 7,240247,0)15,407,40.(5,1)()(. ==== . Ví dụ 10: Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang 4 0 . Chiết suất của lăng kính đối với tia sáng đỏ và tia sáng tím lần lợt là 1,643 và 1,685. Góc giữa các tia ló màu đỏ và màu tím là: A. 1,66 rad B. 0,166 rad C. 2,96.10 - 3 rad D. 2,93.10 - 4 rad Bài làm: Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 108 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Kiến thức cơ bản: - Góc lệch D của tia sáng khi đi qua lăng kính chiết suất n: + Trờng hợp góc chiết quang A, góc tới i nhỏ:D=A(n-1) (1) + Trờng hợp góc chiết quang A lớn: D=i 1 +i 2 -A. (2) + Góc lệch cực tiểu: 2 sin 2 sin min A n DA = + . (3) đ T O H t D d D á p dụng: + Góc lệch của tia đỏ: D d =A(n-1) =4(1,643-1)=2,57 o + Góc lệch của tia tím: D t =A(n-1) =4(1,685-1)=2,74 o Vậy góc hợp bởi tia sáng màu đỏ và màu tím là: )(10.96,217,0 3 radDD o dt === . Ví dụ 11: Góc chiết quang của một lăng kính là 8 0 . Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên, gần góc chiết quang của lăng kính theo phơng vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Đặt màn quan sát sau lăng kính, song song với mặt phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này 1,5m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là 1,50 và đối với tia tím là 1,54. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát là: A. 7,8mm B. 8,42mm C. 6,5mm D. 10,3 mm Bài làm: + Góc lệch của tia đỏ: D d =A(n-1) =8(1,50-1)=4,0 o + Góc lệch của tia tím: D t =A(n-1) =8(1,54-1)=4,32 o Bề rộng quang phổ: mmmtgtgtgDOHtgDOHDHTHDT oo dt 42,810.42,8)0,432,4(5,1 3 ===== . Đáp án B. Ví dụ 12: Tính tỉ số giữa tiêu cự của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và đối với ánh sáng tím. Biết chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5; với ánh sáng tím là 1,54. A. 1,25 B. 1,68 C. 0,91 D. 1,08 Kiến thức cơ bản: - Tiêu cự của thấu kính khi thấu kính có chiết suất n TK đặt trong môi trờng có chiết suất n MT : ) 11 ).(1( 1 21 RRn n f MT TK += . (1) Trong đó: R 1 , R 2 là bán kính các mặt cong của thấu kính. (R>0 nếu mặt cong lồi; R<0 nếu mặt cong lõm; R= nếu mặt thấu kính là mặt phẳng). á p dụng: Đối với ánh sáng đỏ: X RRRRRRn n f MT TK d 5,0) 11 (5,0) 11 ).(15,1() 11 ).(1( 1 212121 =+=+=+= X f d 5,0 1 = (1) Đối với ánh sáng tím: X RRRRRRn n f MT TK t 54,0) 11 (54,0) 11 ).(154,1() 11 ).(1( 1 212121 =+=+=+= X f t 54,0 1 = (2) Từ (1) và (2), suy ra: 08,1 5,0 54,0 == t d f f . Đáp án D Th.S Lê Văn Thành-Email: levanthanh@pv-power.vn -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 109 . Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Phần I: kiến. -ĐT:04.33.52.86.81-0989.345.975 Trang 100 Phân loại và phơng pháp giải nhanh bài tập vật lý Chơng VI: Tính chất sóng của ánh sáng Với ánh sáng trắng, quang phổ là một