Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4m vị trí của vân sáng bậc 4 cách vân [r]
(1)IV DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ A LÝ THUYẾT 14 DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ * Sự biến thiên điện tích và dòng điện mạch dao động: + Mạch dao động là mạch điện khép kín gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở không đáng kể nối với + Điện tích trên tụ điện mạch dao động: q = qo cos(t + ) π + Cường độ dòng điện trên cuộn dây: i = q' = - q0sin(t + ) = Iocos(t + + ) Trong đó: = và I0 = q0 √LC + Chu kì và tần số riêng mạch dao động: T = 2 √ LC ; f = π √ LC * Năng lượng điện từ mạch dao động qo 1 q2 + Năng lượng điện trường tập trung tụ điện WC = = cos2(t + ) 2 C C qo 1 + Năng lượng từ trường tập trung cuộn cảm W L = Li2 = L2 qo2 sin2(t + ) = sin2(t + 2 C ) T Năng lượng điện trường và lượng từ trường biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 và chu kì T’ = + Năng lượng điện từ mạch qo qo qo 1 1 W = WC + WL = cos2(t + ) + sin2(t + ) = = LIo2 = CUo2 = 2 2 C C C số 15 ĐIỆN TỪ TRƯỜNG * Liên hệ điện trường biến thiên và từ trường biến thiên + Nếu nơi có từ trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất điện trường xoáy Điện trường xoáy là điện trường có các đường sức là đường cong kín + Nếu nơi có điện trường biến thiên theo thời gian thì nơi đó xuất từ trường Đường sức từ trường khép kín * Điện từ trường Mỗi biến thiên theo thời gian từ trường sinh không gian xung quanh điện trường xoáy biến thiên theo thời gian, và ngược lại biến thiên theo thời gian điện trường sinh từ trường biến thiên theo thời gian không gian xung quanh Điện trường biến thiên và từ trường biến thiên cùng tồn không gian Chúng có thể chuyển hóa lẫn trường thống gọi là điện từ trường 16 SÓNG ĐIỆN TỪ THÔNG TIN LIÊN LẠC BẰNG SÓNG VÔ TUYẾN Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền không gian * Đặc điểm sóng điện từ + Sóng điện từ lan truyền chân không Vận tốc lan truyền sóng điện từ chân không vận tốc ánh sáng (c 3.108m/s) Sóng điện từ lan truyền các điện môi Tốc độ lan truyền sóng điện từ các điện môi nhỏ chân không và phụ thuộc vào số điện môi → → + Sóng điện từ là sóng ngang Trong quá trình lan truyền E và B luôn luôn vuông góc với và vuông góc với phương truyền sóng Tại điểm dao động điện trường và từ trường sóng điện từ luôn luôn cùng pha với + Khi sóng điện từ gặp mặt phân cách hai môi trường thì nó bị phản xạ và khúc xạ ánh sáng 2 2 (2) + Sóng điện từ mang lượng Nhờ có lượng mà sóng điện từ truyền đến anten, nó làm cho các electron tự anten dao động * Thông tin liên lạc sóng vô tuyến + Sóng vô tuyến là các sóng điện từ dùng vô tuyến Chúng có bước sóng từ vài m đến vài km Người ta chia sóng vô tuyến thành : sóng cực ngắn, sóng ngắn, sóng trung và sóng dài + Các phân tử không khí khí hấp thụ mạnh các sóng dài, sóng trung và sóng cực ngắn ít hấp thụ các vùng sóng ngắn Các sóng ngắn phản xạ tốt trên tầng điện li và mặt đất + Trong thông tin liên lạc sóng vô tuyến, phải dùng sóng điện từ cao tần để mang các sóng điện từ âm tần xa Muốn phải trộn sóng điện từ âm tần với sóng điện từ cao tần (biến điệu chúng) + Sơ đồ khối mạch phát vô tuyến đơn giãn gồm: micrô, phát sóng cao tần, mạch biến điệu, mạch khuếch đại và anten + Sơ đồ khối máy thu đơn giãn gồm: anten, mạch khuếch đại dao động điện từ cao tần, mạch tách sóng, mạch khuếch đại dao động điện từ âm tần và loa B CÁC CÔNG THỨC Chu kì, tần số, tần số góc mạch dao động 1 T = π √ LC ; f = ;= π √ LC √ LC c Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến thu sóng điện từ có bước sóng: = = 2c √ LC f Biểu thức điện tích trên tụ: q = q ocos(t + ) Khi t = tụ điện tích điện: q tăng thì i = q’ > => < Khi t = tụ điện phóng điện : q giảm thì i = q’ < => > π Cường độ dòng điện trên mạch dao động: i = Iocos(t + + ) q0 q Điện áp trên tụ điện: u = = cos(t + ) = Uocos(t + ) C C 1 q2 Năng lượng điện trường: Wđ = Cu2 = 2 C Năng lượng từ trường : Wt = Li2 2 1 q0 Năng lượng điện từ: W = Wđ + Wt = = CU ❑20 = LI ❑20 2 C T Năng lượng điện trường và lượng từ trường biến thiên với tần số góc ’ = 2 = , với chu kì T’ = √ LC = π √LC còn lượng điện từ thì không thay đổi theo thời gian Io Liên hệ qo, Uo, Io: qo = CUo = = Io √ LC ω 1 1 = + + + Bộ tụ mắc nối tiếp : C C1 C Cn Bộ tụ mắc song song: C = C1 + C2 + …+ Cn BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1:Điện áp trên tụ điện và cường độ dòng điện mạch dao động LC có biểu thức tương ứng là: u = 2cos(10 6t) (V) và i = 4cos(106t + /2) (mA) Hệ số tự cảm L và điện dung C tụ điện là? Hướng dẫn giải 106 rad / s LC 10 12 - Ta có: (1) W - Mặt khác: CU 02 LI 02 L U 02 250000 2 C I 02 (2) (3) L 4 250000 L 5.10 H : C 9 C 2.10 F LC 10 12 - Từ (1) và (2) ta có: Bài 2:Cho mạch dao động LC lí tưởng Điện tích trên tụ điện biến thiên theo thời gian với phương trình: q = q0cos(t + ) Lúc t = lượng điện trường lần lượng từ trường, đồng thời điện tích trên giảm (về độ lớn) và có giá trị dương Giá trị có thể Hướng dẫn giải Wđ 3Wt Wđ q02 q2 W W q q0 đ W Wt W 2C 2C Ta có: đ (ứng với các điểm M1, M2, M3, M4 trên đường tròn lượng giác) = (ứng với M1) - Do t = 0: q và giảm nên Bài 3:Trong mạch dao động LC có dao động điện từ tự Khi điện tích tụ điện có giá trị là q thì cường độ dòng điện là i1; điện tích tụ điện có giá trị là q thì cường độ dòng điện là i Gọi c là tốc ánh sáng chân không Nếu dùng mạch dao động này để là mạch chọn sóng máy thu thì sóng điện từ mà máy có thể thu có bước sóng Hướng dẫn giải 2 q 1 q2 Li 1+ = Li + 2C 2C 2 2 ⇒ L(i −i 2)= (q2 −q 1) C q22 − q21 Áp dụng định luật bảo toàn lượng điện từ ta có: ⇒ LC= 2 i1 −i 2 q −q Bước sóng mà mạch thu được: λ=2 πc √LC=2 πc 22 21 i1 − i2 Bài 4:Dao động điện từ mạch là dao động điều hoà Khi hiệu điện hai đầu cuộn cảm 1,2V thì cường độ dòng điện mạch 1,8mA Còn hiệu điện hai đầu cuộn cảm 0,9V thì cường độ dòng điện mạch 2,4mA Biết độ tự cảm cuộn dây L = 5mH Điện dung tụ bằng? Hướng dẫn giải Áp dụng định luật bảo toàn lượng điện từ ta có: 2 2 Li + Cu = Li + Cu 2 2 2 ⇒ L(i 22 −i 21)=C(u 21 −u 22) L(i22 −i 21) ⇒ C= 2 =2 10−8 (F )=20 nF u −u √ Bài 5:Mạch dao động điện từ gồm cuộn cảm L = 50 mH và tụ điện C Biết giá trị cực đại cường độ dòng điện mạch là I0 = 0,1 A, Tại thời điểm lượng điện trường mạch 1,6.10 -4 J thì cường độ dòng điện tức thời có độ lớn bao nhiêu? Hướng dẫn giải 2WC Năng lượng điện từ mạch: W =W C +W L ⇒ LI20 =W C + Li ⇒ i=± I 20 − 2 L + Thay số, ta có độ lớn: i = 0,06 (A) Hoạt động 3:Các bài tập trắc nghiệm √ (4) Câu Mạch chọn sóng máy thu vô tuyến điện hoạt động dựa trên tượng A Phản xạ sóng điện từ.B Giao thoa sóng điện từ.C Khúc xạ sóng điện từ D Cộng hưởng sóng điện từ Câu Một mạch dao động có tụ điện C = 10-3F và cuộn dây cảm L Để tần số điện từ mạch π 500Hz thì L phải có giá trị π 10−3 10−3 A 5.10-4H B H C H D H 500 π 2π Câu Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm không đổi và tụ điện có điện dung thay đổi Điện trở dây dẫn không đáng kể và mạch có dao động điện từ riêng Khi điện dung có giá trị C thì tần số dao động riêng mạch là f Khi điện dung có giá trị C = 4C1 thì tần số dao động điện từ riêng mạch là A f2 = 0,25f1 B f2 = 2f1 C f2 = 0,5f1 D f2 = 4f1 Câu Một mạch dao động điện từ LC gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 2mH và tụ điện có điện dung C = 0,2F Biết dây dẫn có điện trở không đáng kể và mạch có dao động điện từ riêng Chu kì dao động điện từ riêng mạch là A 6,28.10-4s B 12,57.10-4s C 6,28.10-5s D 12,57.10-5s Câu Một mạch dao động điện từ LC gồm tụ điện có điện dung C và cuộn dây cảm có độ tự cảm L Biết dây dẫn có điện trở không đáng kể và mạch có dao động điện từ riêng Gọi q 0, U0 là điện tích cực đại và điện áp cực đại tụ điện, I0 là cường độ dòng điện cực đại mạch Biểu thức nào sau đây không phải là biểu thức tính lượng điện từ mạch ? 2 1 q0 q0 A W = CU ❑20 B W = C W = LI ❑20 D W = 2 2C 2L Câu Khi nói sóng điện từ, phát biểu nào sau đây là sai? A Sóng điện từ bị phản xạ gặp mặt phân cách hai môi trường B Sóng điện từ là sóng ngang C Sóng điện từ truyền môi trường vật chất đàn hồi D Sóng điện từ lan truyền chân không với vận tốc c 3.108m/s Câu Khi nói điện từ trường, phát biểu nào sau đây là sai? A Một từ trường biến thiên theo thời gian sinh điện trường xoáy B Một điện trường biến thiên theo thời gian sinh từ trường xoáy C Đường sức điện trường điện trường xoáy giống đường sức điện trường điện tích không đổi, đứng yên gây D Đường sức từ từ trường xoáy là các đường cong kín bao quanh các đường sức điện trường Câu Một mạch dao động điện từ LC, có điện trở không đáng kể Điện áp hai tụ biến thiên điều hòa theo thời gian với tần số f Phát biểu nào sau đây là sai? A Năng lượng điện từ lượng từ trường cực đại B Năng lượng điện trường biến thiên tuần hoàn với tần số 2f.C Năng lượng điện từ biến thiên tuần hoàn với tần số f D Năng lượng điện từ lượng điện trường cực đại Câu Coi dao động điện từ mạch dao động LC là dao động tự Biết độ tự cảm cuộn dây là 2.10 -2H, điện dung tụ điện là 2.10-10F Chu kì dao động điện từ tự mạch dao động này là A 4.10-6s B 2.10-6s C 4s D 2s Câu 10 Phát biểu nào sau đây là sai nói sóng điện từ? A Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường biến thiên theo thời gian với cùng chu kì π B Trong sóng điện từ, điện trường và từ trường luôn dao động lệch pha C Sóng điện từ dùng thông tin vô tuyến gọi là sóng vô tuyến D Sóng điện từ là lan truyền không gian điện từ trường biến thiên theo thời gian Câu 11 Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung 0,125F và cuộn cảm có độ tự cảm 50H Điện trở mạch không đáng kể Điện áp cực đại hai tụ là 3V Cường độ dòng điện cực đại mạch là A 7,5 √ mA B 15mA C 7,5 √ A.D 0,15A (5) Câu 12 Trong dụng cụ nào đây có máy phát và máy thu sóng vô tuyến? A Máy thu B Chiếc điện thoại di động.C Máy thu hình (Ti vi) D Cái điều khiển ti vi Câu 13 Một tụ điện có điện dung 10F tích điện đến điện áp xác định Sau đó nối hai tụ điện vào hai đầu cuộn dây cảm có độ tự cảm 1H Bỏ qua điện trở các dây nối, lấy 2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn là bao lâu (kể từ lúc nối) điện tích tụ điện có giá trị ban đầu? 1 A s B s C s D s 400 300 1200 600 Câu 14 Trong mạch dao động LC có điện trở không thì A lượng từ trường tập trung cuộn cảm và biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch B lượng điện trường tập trung cuộn cảm và biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch C lượng từ trường tập trung tụ điện và biến thiên với chu kì chu kì dao động riêng mạch D lượng điện trường tập trung tụ điện và biến thiên với chu kì nửa chu kì dao động riêng mạch Câu 15 Tần số góc dao động điện từ tự mạch LC có điện trở không đáng kể xác định biểu thức 2π 1 A = B = C = D = π √ LC √LC √LC √2 π LC Câu 16 Phát biểu nào sau đây là sai nói lượng mạch dao động điện từ LC có điện trở không đáng kể ? A Năng lượng điện từ mạch dao động biến đổi tuần hoàn theo thời gian B Năng lượng điện từ mạch dao động lượng từ trường cực đại cuộn cảm C Năng lượng điện từ mạch dao động lượng điện trường cực đại tụ điện D Năng lượng điện trường và lượng từ trường cùng biến thiên tuần hoàn theo tần số chung Câu 17 Một mạch dao động điện từ có tần số f = 0,5.106Hz, vận tốc ánh sáng chân không là c = 3.108m/s Sóng điện từ mạch đó phát có bước sóng A 6m B 600m C 60m D 0,6m Câu 18 Trong mạch dao động điện từ LC, điện tích trên tụ điện biến thiên với chu kì T Năng lượng điện trường tụ điện T A biến thiên điều hoà với chu kì T B biến thiên điều hoà với chu kì C biến thiên điều hoà với chu kì 2T D không biến thiên theo thời gian Câu 19 Công thức tính lượng điện từ mạch dao động LC là 2 2 qo qo qo qo A W = B W = C W = D W = C L 2C 2L V TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG A LÝ THUYẾT 17 TÁN SẮC ÁNH SÁNG * Sự tán sắc ánh sáng Tán sắc ánh sáng là phân tách chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc * Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu gọi là màu đơn sắc Mỗi màu đơn sắc có bước sóng xác định Khi truyền qua các môi trường suốt khác vận tốc ánh sáng thay đổi, bước sóng ánh sáng thay đổi còn tần số ánh sáng thì không thay đổi Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Dải có màu cầu vồng (có có vô số màu chia thành màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ ánh sáng trắng Chiết suất các chất lỏng suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím * Ứng dụng tán sắc ánh sáng (6) Hiện tượng tán sắc ánh sáng dùng máy quang phổ để phân tích chùm sáng đa sắc, các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc Nhiều tượng quang học khí quyển, cầu vồng chẳng hạn xảy tán sắc ánh sáng Đó là vì trước tới mắt ta, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ các giọt nước 18 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG GIAO THOA ÁNH SÁNG * Nhiểu xạ ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng là tượng truyền sai lệch với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng * Hiện tượng giao thoa ánh sáng Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ánh sáng có cùng tần số và cùng pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian Khi hai chùm sáng kết hợp gặp chúng giao thoa với nhau: Những chổ hai sóng gặp mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn tạo thành các vân sáng Những chổ hai sóng gặp mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu tạo thành các vân tối Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa các ánh sáng đơn sắc khác không trùng khít với nhau: chính giữa, vân sáng các ánh sáng đơn sắc khác nằm trùng với cho vân sáng trắng gọi là vân trắng chính Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng khác các sóng ánh sáng đơn sắc khác không trùng với nữa, chúng nằm kề sát bên và cho quang phổ có màu cầu vồng Hiện tượng giao thoa ánh sáng là chứng thực nghiệm quan trọng khẵng định ánh sáng có tính chất sóng * Vị trí vân, khoảng vân λ D λ D + Vị trí vân sáng: xs = k ; với k Z + Vị trí vân tối: xt = (2k + 1) a 2a λ D + Khoảng vân là khoảng cách vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp: i = Giữa n vân sáng liên tiếp có (n a – 1) khoảng vân * Bước sóng và màu sắc ánh sáng + Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định Màu ứng với bước sóng ánh sáng gọi là màu đơn sắc + Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có bước sóng chân không (hoặc không khí) khoảng từ 0,38m (ánh sáng tím) đến 0,76m (ánh sáng đỏ) + Những màu chính quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với vùng có bước sóng lân cận + Ngoài các màu đơn sắc còn có các màu không đơn sắc là hỗn hợp nhiều màu đơn sắc với tỉ lệ khác 19 QUANG PHỔ * Máy quang phổ lăng kính + Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành thành phần đơn sắc khác + Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo chùm sáng phức tạp nguồn phát + Máy quang phổ có ba phận chính: - Ống chuẫn trực là phận tạo chùm sáng song song - Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song - Buồng tối hay buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ + Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ lăng kính dựa trên tượng tán sắc ánh sáng * Quang phổ liên tục + Quang phổ liên tục là dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục + Quang phổ liên tục các chất rắn, chất lỏng chất có áp suất lớn phát bị nung nóng + Quang phổ liên tục các chất khác cùng nhiệt độ thì hoàn toàn giống và phụ thuộc vào nhiệt độ chúng * Quang phổ vạch phát xạ + Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối + Quang phổ vạch phát xạ các chất khí hay áp suất thấp phát bị kích thích điện hay nhiệt (7) + Quang phổ vạch các nguyên tố khác thì khác số lượng các vạch, vị trí và độ sáng tỉ đối các vạch Mỗi nguyên tố hóa học có quang phổ vạch đặc trưng nguyên tố đó * Quang phổ hấp thụ + Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên quang phổ liên tục + Quang phổ hấp thụ chất lỏng và chất rắn chứa các đám vạch, đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp cách liên tục + Quang phổ hấp thụ chất khí chứa các vạch hấp thụ và là đặc trưng cho chất khí đó 20 TIA HỒNG NGOẠI TIA TỬ NGOẠI * Phát tia hồng ngoại và tử ngoại Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, hai đầu đỏ và tím, còn có xạ mà mắt không nhìn thấy, nhờ mối hàn cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát Các xạ đó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng chất với ánh sáng Tia hồng ngoại và tia tử ngoại tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và gây tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường * Tia hồng ngoại + Các xạ không nhìn thấy có bước sóng dài 0,76m đến khoảng vài mm gọi là tia hồng ngoại + Mọi vật có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường phát tia hồng ngoại Nguồn phát tia hồng ngoại thông dụng là lò than, lò điện, đèn điện dây tóc + Tính chất: - Tính chất bật tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt: vật hấp thụ tia hồng ngoại nóng lên - Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, có thể tác dụng lên số loại phim ảnh, loại phim để chụp ảnh ban đêm - Tia hồng ngoại có thể điều biến sóng điện từ cao tần - Tia hồng ngoại có thể gây hiệu ứng quang điện số chất bán dẫn + Ứng dụng: - Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm - Sử dụng tia hồng ngoại để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh - Tia hồng ngoại dùng các điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động tivi, thiết bị nghe, nhìn, … - Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng lĩnh vực quân sự: Tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại mục tiêu phát ra; camera hồng ngoại dùng để chụp ảnh, quay phim ban đêm; ống nhòm hồng ngoại để quan sát ban đêm * Tia tử ngoại + Các xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn 0,38m đến cở 10-9m gọi là tia tử ngoại + Nguồn phát: Những vật nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 2000oC) phát tia tử ngoại Nguồn phát tia tử ngoại phổ biến là đèn thủy ngân + Tính chất: - Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác - Kích thích phát quang nhiều chất, có thể gây số phản ứng quang hóa và phản ứng hóa học - Có số tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc, … - Có thể gây tượng quang điện - Bị nước, thủy tinh… hấp thụ mạnh lại có thể truyền qua thạch anh + Sự hấp thụ tia tử ngoại: Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại Thạch anh, nước và không khí suốt với các tia có bước sóng trên 200nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng 300nm và là “tấm áo giáp” bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt các tia tử ngoại Mặt Trời + Ứng dụng: Thường dùng để khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, dùng chữa bệnh (như bệnh còi xương), để tìm vết nứt trên bề mặt kim loại, … 21 TIA X THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ * Tia X (8) Bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11m gọi là tia X (hay tia Rơn-ghen) Người ta thường phân biệt tia X cứng (có bước sóng ngắn) và tia X mềm (có bước sóng dài hơn) * Cách tạo tia X Cho chùm tia catôt – tức là chùm electron có lượng lớn – đập vào vật rắn thì vật đó phát tia X Có thể dùng ống Rơn-ghen ống Cu-lít-dơ để tạo tia X * Tính chất + Tính chất đáng chú ý tia X là khả đâm xuyên Tia X xuyên qua giấy, vải, gổ, chí kim loại Tia X dễ dàng xuyên qua nhôm dày vài cm, lại bị lớp chì vài mm chặn lại Do đó người ta thường dùng chì để làm các màn chắn tia X Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên sâu + Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí + Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất + Tia X có thể gây tượng quang điện hầu hết kim loại + Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn, … * Công dụng Tia X sử dụng nhiều để chiếu điện, chụp điện, để chẩn đoán tìm chổ xương gãy, mảnh kim loại người…, để chữa bệnh (chữa ung thư) Nó còn dùng công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên các vật kim loại; để kiểm tra hành lí hành khách máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn * Thang sóng điện từ + Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma là sóng điện từ Các loại sóng điện từ đó tạo cách khác nhau, chất thì thì chúng là và chúng không có ranh giới nào rỏ rệt Tuy vậy, vì có tần số và bước sóng khác nhau, nên các sóng điện từ có tính chất khác (có thể nhìn thấy không nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau) Các tia có bước sóng càng ngắn (tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí Trong đó, với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát tượng giao thoa + Người ta xếp và phân loại sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần, hay theo thứ tự tần số tăng dần, gọi là thang sóng điện từ B CÁC CÔNG THỨC Vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân: λ D λ D λ D xs = k ; xt = (2k + 1) ;i= ; với k Z a 2a a Thí nghiệm giao thoa thực không khí đo khoảng vân là i thì đưa vào môi trường suốt i có chiết suất n đo khoảng vân là i’ = n Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân x M OM Tại M có vân sáng khi: = k, đó là vân sáng bậc k = i i xM Tại M có vân tối khi: = (2k + 1) i Giao thoa với ánh sáng trắng (0,0,38m 0,76m) Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng vị trí xét nếu: ax ax λ D ax x=k ; kmin = ; kmax = ;= ; với k Z Dλ Dλ a Dk d t Ánh sáng đơn sắc cho vân tối vị trí xét nếu: ax ax ax λ D − − x = (2k + 1) ; kmin = ; kmax = ;= Dλ d Dλ t 2a D (2 k+ 1) (9) c f v c λ = = Bước sóng ánh sáng môi trường: ’ = f nf n Động cực đại electron tới anôt ống Culitgiơ: mv ❑max = eU0 V TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG A LÝ THUYẾT 17 TÁN SẮC ÁNH SÁNG * Sự tán sắc ánh sáng Tán sắc ánh sáng là phân tách chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc * Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có màu gọi là màu đơn sắc Mỗi màu đơn sắc có bước sóng xác định Khi truyền qua các môi trường suốt khác vận tốc ánh sáng thay đổi, bước sóng ánh sáng thay đổi còn tần số ánh sáng thì không thay đổi Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Dải có màu cầu vồng (có có vô số màu chia thành màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ ánh sáng trắng Chiết suất các chất lỏng suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím * Ứng dụng tán sắc ánh sáng Hiện tượng tán sắc ánh sáng dùng máy quang phổ để phân tích chùm sáng đa sắc, các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơn sắc Nhiều tượng quang học khí quyển, cầu vồng chẳng hạn xảy tán sắc ánh sáng Đó là vì trước tới mắt ta, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạ các giọt nước 18 NHIỄU XẠ ÁNH SÁNG GIAO THOA ÁNH SÁNG * Nhiểu xạ ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng là tượng truyền sai lệch với truyền thẳng ánh sáng gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng * Hiện tượng giao thoa ánh sáng Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ánh sáng có cùng tần số và cùng pha có độ lệch pha không đổi theo thời gian Khi hai chùm sáng kết hợp gặp chúng giao thoa với nhau: Những chổ hai sóng gặp mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn tạo thành các vân sáng Những chổ hai sóng gặp mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu tạo thành các vân tối Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa các ánh sáng đơn sắc khác không trùng khít với nhau: chính giữa, vân sáng các ánh sáng đơn sắc khác nằm trùng với cho vân sáng trắng gọi là vân trắng chính Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng khác các sóng ánh sáng đơn sắc khác không trùng với nữa, chúng nằm kề sát bên và cho quang phổ có màu cầu vồng Hiện tượng giao thoa ánh sáng là chứng thực nghiệm quan trọng khẵng định ánh sáng có tính chất sóng * Vị trí vân, khoảng vân λ D λ D + Vị trí vân sáng: xs = k ; với k Z + Vị trí vân tối: xt = (2k + 1) a 2a λ D + Khoảng vân là khoảng cách vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp: i = Giữa n vân sáng liên tiếp có (n a – 1) khoảng vân * Bước sóng và màu sắc ánh sáng + Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định Màu ứng với bước sóng ánh sáng gọi là màu đơn sắc Bước sóng ánh sáng chân không: = (10) + Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có bước sóng chân không (hoặc không khí) khoảng từ 0,38m (ánh sáng tím) đến 0,76m (ánh sáng đỏ) + Những màu chính quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với vùng có bước sóng lân cận + Ngoài các màu đơn sắc còn có các màu không đơn sắc là hỗn hợp nhiều màu đơn sắc với tỉ lệ khác 19 QUANG PHỔ * Máy quang phổ lăng kính + Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành thành phần đơn sắc khác + Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo chùm sáng phức tạp nguồn phát + Máy quang phổ có ba phận chính: - Ống chuẫn trực là phận tạo chùm sáng song song - Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song - Buồng tối hay buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ + Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ lăng kính dựa trên tượng tán sắc ánh sáng * Quang phổ liên tục + Quang phổ liên tục là dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục + Quang phổ liên tục các chất rắn, chất lỏng chất có áp suất lớn phát bị nung nóng + Quang phổ liên tục các chất khác cùng nhiệt độ thì hoàn toàn giống và phụ thuộc vào nhiệt độ chúng * Quang phổ vạch phát xạ + Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối + Quang phổ vạch phát xạ các chất khí hay áp suất thấp phát bị kích thích điện hay nhiệt + Quang phổ vạch các nguyên tố khác thì khác số lượng các vạch, vị trí và độ sáng tỉ đối các vạch Mỗi nguyên tố hóa học có quang phổ vạch đặc trưng nguyên tố đó * Quang phổ hấp thụ + Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên quang phổ liên tục + Quang phổ hấp thụ chất lỏng và chất rắn chứa các đám vạch, đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp cách liên tục + Quang phổ hấp thụ chất khí chứa các vạch hấp thụ và là đặc trưng cho chất khí đó 20 TIA HỒNG NGOẠI TIA TỬ NGOẠI * Phát tia hồng ngoại và tử ngoại Ở ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy được, hai đầu đỏ và tím, còn có xạ mà mắt không nhìn thấy, nhờ mối hàn cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát Các xạ đó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng chất với ánh sáng Tia hồng ngoại và tia tử ngoại tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, và gây tượng nhiễu xạ, giao thoa ánh sáng thông thường * Tia hồng ngoại + Các xạ không nhìn thấy có bước sóng dài 0,76m đến khoảng vài mm gọi là tia hồng ngoại + Mọi vật có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường phát tia hồng ngoại Nguồn phát tia hồng ngoại thông dụng là lò than, lò điện, đèn điện dây tóc + Tính chất: - Tính chất bật tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt: vật hấp thụ tia hồng ngoại nóng lên - Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, có thể tác dụng lên số loại phim ảnh, loại phim để chụp ảnh ban đêm - Tia hồng ngoại có thể điều biến sóng điện từ cao tần - Tia hồng ngoại có thể gây hiệu ứng quang điện số chất bán dẫn + Ứng dụng: - Tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm - Sử dụng tia hồng ngoại để chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh (11) - Tia hồng ngoại dùng các điều khiển từ xa để điều khiển hoạt động tivi, thiết bị nghe, nhìn, … - Tia hồng ngoại có nhiều ứng dụng đa dạng lĩnh vực quân sự: Tên lửa tự động tìm mục tiêu dựa vào tia hồng ngoại mục tiêu phát ra; camera hồng ngoại dùng để chụp ảnh, quay phim ban đêm; ống nhòm hồng ngoại để quan sát ban đêm * Tia tử ngoại + Các xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn 0,38m đến cở 10-9m gọi là tia tử ngoại + Nguồn phát: Những vật nung nóng đến nhiệt độ cao (trên 2000oC) phát tia tử ngoại Nguồn phát tia tử ngoại phổ biến là đèn thủy ngân + Tính chất: - Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí và nhiều chất khí khác - Kích thích phát quang nhiều chất, có thể gây số phản ứng quang hóa và phản ứng hóa học - Có số tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, làm da rám nắng, làm hại mắt, diệt khuẩn, diệt nấm mốc, … - Có thể gây tượng quang điện - Bị nước, thủy tinh… hấp thụ mạnh lại có thể truyền qua thạch anh + Sự hấp thụ tia tử ngoại: Thủy tinh hấp thụ mạnh các tia tử ngoại Thạch anh, nước và không khí suốt với các tia có bước sóng trên 200nm, và hấp thụ mạnh các tia có bước sóng ngắn Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết các tia có bước sóng 300nm và là “tấm áo giáp” bảo vệ cho người và sinh vật trên mặt đất khỏi tác dụng hủy diệt các tia tử ngoại Mặt Trời + Ứng dụng: Thường dùng để khử trùng nước, thực phẩm và dụng cụ y tế, dùng chữa bệnh (như bệnh còi xương), để tìm vết nứt trên bề mặt kim loại, … 21 TIA X THUYẾT ĐIỆN TỪ ÁNH SÁNG THANG SÓNG ĐIỆN TỪ * Tia X Bức xạ có bước sóng từ 10-8m đến 10-11m gọi là tia X (hay tia Rơn-ghen) Người ta thường phân biệt tia X cứng (có bước sóng ngắn) và tia X mềm (có bước sóng dài hơn) * Cách tạo tia X Cho chùm tia catôt – tức là chùm electron có lượng lớn – đập vào vật rắn thì vật đó phát tia X Có thể dùng ống Rơn-ghen ống Cu-lít-dơ để tạo tia X * Tính chất + Tính chất đáng chú ý tia X là khả đâm xuyên Tia X xuyên qua giấy, vải, gổ, chí kim loại Tia X dễ dàng xuyên qua nhôm dày vài cm, lại bị lớp chì vài mm chặn lại Do đó người ta thường dùng chì để làm các màn chắn tia X Tia X có bước sóng càng ngắn thì càng xuyên sâu + Tia X có tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí + Tia X có tác dụng làm phát quang nhiều chất + Tia X có thể gây tượng quang điện hầu hết kim loại + Tia X có tác dụng sinh lí mạnh: hủy diệt tế bào, diệt vi khuẩn, … * Công dụng Tia X sử dụng nhiều để chiếu điện, chụp điện, để chẩn đoán tìm chổ xương gãy, mảnh kim loại người…, để chữa bệnh (chữa ung thư) Nó còn dùng công nghiệp để kiểm tra chất lượng các vật đúc, tìm các vết nứt, các bọt khí bên các vật kim loại; để kiểm tra hành lí hành khách máy bay, nghiên cứu cấu trúc vật rắn * Thang sóng điện từ + Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma là sóng điện từ Các loại sóng điện từ đó tạo cách khác nhau, chất thì thì chúng là và chúng không có ranh giới nào rỏ rệt Tuy vậy, vì có tần số và bước sóng khác nhau, nên các sóng điện từ có tính chất khác (có thể nhìn thấy không nhìn thấy, có khả đâm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau) Các tia có bước sóng càng ngắn (tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lên kính ảnh, dễ làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí Trong đó, với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát tượng giao thoa + Người ta xếp và phân loại sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần, hay theo thứ tự tần số tăng dần, gọi là thang sóng điện từ (12) B CÁC CÔNG THỨC Vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân: λ D λ D λ D xs = k ; xt = (2k + 1) ;i= ; với k Z a 2a a Thí nghiệm giao thoa thực không khí đo khoảng vân là i thì đưa vào môi trường suốt i có chiết suất n đo khoảng vân là i’ = n Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân x M OM xM Tại M có vân sáng khi: = k, đó là vân sáng bậc k Tại M có vân tối khi: = (2k + 1) = i i i Giao thoa với ánh sáng trắng (0,0,38m 0,76m) Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng vị trí xét nếu: ax ax λ D ax x=k ; kmin = ; kmax = ;= ; với k Z Dλ Dλ a Dk d t Ánh sáng đơn sắc cho vân tối vị trí xét nếu: ax ax ax λ D − − x = (2k + 1) ; kmin = ; kmax = ;= Dλ Dλ 2a D (2 k+ 1) d t c v c λ = = Bước sóng ánh sáng chân không: = Bước sóng ánh sáng môi trường: ’ = f f nf n Động cực đại electron tới anôt ống Culitgiơ: mv ❑2max = eU0 BÀI TẬP TỰ LUẬN Ví dụ1: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng 600nm chiếu sáng hai khe song song với F và cách 1m Vân giao thoa quan sát trên màn M song song với màn phẳng chứa F1 và F2 và cách nó 3m Tại vị trí cách vân trung tâm 6,3m có A.Vân tối thứ B Vân sáng bậc C Vân tối thứ D Vân sáng bậc x Giải: Ta cần xét tỉ số i 6,3 D 3,5 Khoảng vân i= a =1,8mm, ta thấy 1,8 là số bán nguyên nên vị trí cách vân trung tâm 6,3mm là vân tối 1 Mặt khác xt ( k )i= 6,3 nên (k+ )=3,5 nên k= Vậy vị trí cách vân trung tâm 6,3mm là vân tối thứ chọn đáp án A Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Giao thoa anhs sáng khe I âng với ánh sáng đơn sắc = 0,7 m, khoảng cách khe s1,s2 là a = 0,35 mm, khoảng cách từ khe đến màn quan sát là D = 1m, bề rộng vùng có giao thoa là 13,5 mm Số vân sáng, vân tối quan sát trên màn là: A: vân sáng, vân tối; B: vân sáng, vân tối C: vân sáng, vân tối; D: vân sáng, vân tối Giải: 6 .D 0,7.10 3 Ta có khoảng vân i = a = 0,35.10 = 2.10-3m = 2mm L Số vân sáng: Ns = 2i +1 = 3,375 +1 = (13) L Do phân thập phân 2i là 0,375 < 0,5 nên số vạch tối là N T = Ns – = Số vạch tối là 6, số vạch sáng là đáp án A Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe I- Âng có a= 2mm D=2m, nguồn sáng gồm hai xạ 1 0,5m, 2 0,4m Tìm số vân sáng quan sát trên trường giao thoa ? Giải: Ta có : N s q s / L = N s 1 / L N s 2 / L N s / L 13 L 1 .D 0,5.10. 6.2 s 1 / L 2. 3 2i + 1= 2.0,5 +1=27( vân) 2.10 Với i = a =0,5mm N L 2 s 2i D 2/ L 2 Và: i = a 0,4mm N =33( vân) k k1 1 0,4 4n 1 2 D k2 D k1 k , 5 k2 5n a a 2 + x = x = k1i1 = 4ni1 = 2n (mm) L L 13 13 x 2n 3,25 n 3,25 n 2 -2 = 0;1;2;3 có vân sáng trùng Ns = Ns q.s / L = 33+27-7 = 53 (vân) + Bậc trùng xạ và vị trí trung nhau: BT trên; Tìm khoảng cách vân sáng trùng gần nhất? n k1 = 4n (Bậc S 1 ) k2 = 5n (Bậc S 2 ) 0 Bậc 0 Bậc 0 1 4 Bậc 5 Bậc 4i1 2 8 Bậc 10 Bậc 10 8i1 3 12 Bậc 12 15 Bậc 15 12i1 x = k1i1 = k2i2 Nhận xét: Khoảng cách vân sáng trùng liên tiếp là và là 4i hay 5i2 Trong bài này là XS liên tiếp= 8i1 – 4i1 = 4i1 = 4.0,5 = 2mm D CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Câu Một sóng ánh sáng đơn sắc đặc trưng là A màu sắc B tần số C vận tốc truyền D chiết suất lăng kính với ánh sáng đó Câu Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe a = 0,3mm, khoảng cách từ mặt phẵng chứa hai khe đến màn quan sát D = 2m Hai khe chiếu ánh sáng trắng Khoảng cách từ vân sáng bậc màu đỏ (d = 0,76m) đến vân sáng bậc màu tím (t = 0,40m) cùng phía vân sáng trung tâm là A 1,8mm B 2,4mm C 1,5mm D 2,7mm Câu Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẵng chứa hai khe đến màn quan sát là D, khoảng vân là i Bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là D aD iD A = B = C = D = i D a Câu Cho ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường suốt này sang môi trường suốt khác thì A tần số thay đổi, vận tốc không đổi B tần số thay đổi, vận tốc thay đổi C tần số không đổi, vận tốc thay đổi D tần số không đổi, vận tốc không đổi Câu Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64m Vân sáng thứ cách vân sáng trung tâm khoảng (14) A 1,20mm B 1,66mm C 1,92mm D 6,48mm Câu Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m Vân sáng thứ cách vân sáng trung tâm 1,8mm Bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm là A 0,4m B 0,55m C 0,5m D 0,6m Câu Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ dựa trên tượng A phản xạ ánh sáng B khúc xạ ánh sáng C tán sắc ánh sáng D giao thoa ánh sáng Câu Chiếu chùm ánh sáng trắng qua lăng kính Chùm sáng tách thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác Đó là tượng A khúc xạ ánh sáng B nhiễu xạ ánh sáng C giao thoa ánh sáng D tán sắc ánh sáng Câu Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m Khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc 10 cùng phía với so với vân sáng chính là A 4,5mm B 5,5mm C 4,0mm D 5,0mm Câu 10 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẵng chứa hai khe đến màn quan sát là D, bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm là Khoảng vân tính công thức λa a λD aD A i = B i = C i = D i = D λD a λ Câu 11 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng trắng thay ánh sáng đơn sắc thì A vân chính là vân sáng có màu tím B vân chính là vân sáng có màu trắng C vân chính là vân sáng có màu đỏ D vân chính là vân tối Câu 12 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng đơn sắc với khoảng vân là i Khoảng cách vân sáng và vân tối kề là A 1,5i B 0,5i C 2i D i Câu 13 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5m, khoảng cách vân tối liên tiếp trên màn là 1cm Ánh sáng đơn sắc dùng thí nghiệm có bước sóng là A 0,5m B 0.5nm C 0,5mm D 0,5pm Câu 14 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4m vị trí vân sáng bậc cách vân trung tâm khoảng A 1,6mm B 0,16mm C 0.016mm D 16mm Câu 15 Chọn câu sai A Ánh sáng trắng là tập hợp gồm ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím B Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính C Vận tốc sóng ánh sáng các môi trường suốt khác có giá trị khác D Dãy cầu vồng là quang phổ ánh sáng trắng Câu 16 Khoảng cách từ vân sáng bậc bên này đến vân sáng bậc bên so với vân sáng trung tâm là A 7i B 8i C 9i D 10i Câu 17 Khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân sáng bậc cùng phía với so với vân sáng trung tâm là A 4i B 5i C 12i D 13i Câu 18 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m Khoảng cách vân sáng bậc và vân sáng bậc cùng phía với so với vân sáng trung tâm là A 0,50mm B 0,75mm C 1,25mm D 1,50mm Câu 19 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5m Khoảng cách vân sáng liên tiếp trên màn là A 10mm B 8mm C 5mm D 4mm Câu 20 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m, người ta đo khoảng cách vân sáng bậc đến vân sáng bậc cùng phía với so với vân sáng trung tâm là 3mm Tìm bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm A 0,2m B 0,4m C 0,5m D 0,6m (15) Câu 21 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m Nếu chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6m và 2 = 0,5m thì trên màn có vị trí đó có vân sáng hai xạ trùng gọi là vân trùng Tìm khoảng cách nhỏ hai vân trùng A 0,6mm B 6mm C 0,8mm D 8mm Câu 22 Giao thoa với hai khe Iâng có a = 0,5mm; D = 2m Nguồn sáng dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40m đến 0,75m Tính bề rộng quang phổ bậc A 1,4mm B 2,8mm C 4,2mm D 5,6mm Câu 23 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m, người ta đo khoảng cách vân sáng bậc đến vân sáng bậc cùng phía với so với vân sáng trung tâm là 3mm Tìm số vân sáng quan sát trên vùng giao thoa có bề rộng 11mm A B 10 C 11 D 12 Câu 24 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng hai khe cách 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m Nếu chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,603m và 2 thì thấy vân sáng bậc xạ 2 trùng với vân sáng bậc xạ 1 Tính 2 A 0,402m B 0,502m C 0,603m D 0,704m Câu 25 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng khoảng cách hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5m Nếu chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,5m và 2 = 0,6m Xác định khoảng cách hai vân sáng bậc cùng phía với so với vân sáng chính hai xạ này A 0,4mm B 4mm C 0,5mm D 5mm Câu 26 Giao thoa với hai khe Iâng có a = 0,5mm; D = 2m Nguồn sáng dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38m đến 0,75m Xác định số xạ cho vân tối (bị tắt) điểm M cách vân trung tâm 0,72cm A B C D Câu 27 Trong giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40m đến 0,76m Tìm bước sóng các xạ khác cho vân sáng trùng với vân sáng bậc ánh sáng màu đỏ có d = 0,75m A 0,60m, 0,50m và 0,43m B 0,62m, 0,50m và 0,45m C 0,60m, 0,55m và 0,45m D 0,65m, 0,55m và 0,42m Câu 28 Hai khe Iâng cách 0,8mm và cách màn 1,2m Chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,75m vào hai khe Khoảng cách hai vân sáng bậc hai phía vân sáng chính là A 12mm B 10mm C 9mm D 8mm Câu 29 Giao thoa ánh sáng đơn sắc Young có = 0,6μm ; a = 1mm ; D = 2m Khoảng vân i là: A 1,2mm B 3.10-6m C 12mm D 0,3 mm Câu 30 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng, khoảng cách hai khe là 4mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là 2m Khi dùng ánh sáng trắng có bước sóng 0,40m đến 0,75m để chiếu sáng hai khe Tìm số các xạ cùng cho vân sáng điểm N cách vân trung tâm 1,2mm A B C D Câu 31 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1m Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,40m để làm thí nghiệm Tìm khoảng cách vân sáng liên tiếp trên màn A 1,6mm B 1,2mm C 0,8mm D 0,6mm Câu 32 Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Khi chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,40m và 2 thì thấy vị trí vân sáng bậc xạ bước sóng 1 có vân sáng xạ 2 Xác định 2 A 0,48m B 0,52m C 0,60m D 0,72m (16)