Phần II: NỘI DUNG PHÁT TRIỂN HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÝ CHƯƠNG “SÓNG ÁNH SÁNG” Tóm tắt lý thuyết 1.1 Giao thoa ánh sáng: a Vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng vân thí nghiệm lâng r2 I S O D S2 M A r1 S1 E M12 Hình Ta có: - Vị trí vân sáng xác định: - Vị trí vân tối xác định: - Khoảng vân: λ; λ/2; b Giao thoa với ánh sáng trắng ( 0,76µm ≥ λ ≥ 0,4µm) ( 0,76µm ≥ λ ≥ 0,4µm) - Số xạ đơn sắc cho vân tối điểm xét xác định: ( 0,76µm ≥ λ ≥ 0,4µm) c Độ dời hệ vân mỏng: O’ e,n S1 Với: e bề dày bảng mỏng X0 O S2 n chiết suất mỏng Hình 1.2 Tán sắc ánh sáng: - Hiện tượng: - Nguyên nhân: n = n (λ) Chú ý: Khi ánh sáng truyền từ môi trường suốt đến môi trường suốt khác tần số ánh sáng không đổi, bước sóng đổi theo công thức: D Đỏ Tím Hình gfg Hệ thống tập chương “Sóng ánh sáng” 2.2 Bài tập 2: Cho 2.1 Bài tập 1: Cho Xác định vị trí vân sáng, vân tối Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng làlà0,3mm, khoảngkhoảng từ hai kheđến sáng mànkhoảng quan sát cách từcách hai khe sáng ảnhđến la 1m, vân 2mm bước D = đo 2m.được Ánh sáng thí Tính nghiệm cósóng bướcánh sóngsáng λ = 0,6µm Hãy xác định: Vị trí vân sáng bậc ba Vị trí vân tối thứ Bài tập 3: Cho 2.3 Hỏi điểm quan sát có vân sáng hay tối? Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khe S cách khe Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,6µm Một điểm hình quan sát thuộc vùng giao thoa cách khoảng có vân sáng hay vân tối trường hợp sau đây: 2.4 Bài tập 4: Cho Tính Thí dụ: Chiết thủy tinh làm lăng kính phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng theo công thức: Trong đó: ; λ tính Hãy tính chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ ( λ = 0,7µm ) ánh sáng tím ( λ = 0,4µm ) 3.1 Bài tập 1: Trong thí nghiệm lân tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng 0,3mm, khoảng cách từ hai khe sáng đến hình 1m, khoảng vân đo 2mm Tính bước sóng ánh sáng Giải: Từ công thức: Thay số ta được: A Phát triển tập để tập mới: Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng có ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,6µm Tìm khoảng vân Giải: Từ công thức: Thay số ta được: B Phát triển giả thiết kết luận để tập phức tạp a Phát triển giả thiết: Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe sáng 0,3mm, khoảng cách từ hai khe sáng đến ảnh 1m, khoảng cách vân sáng liên tiếp 10mm Tính bước sóng ánh sáng Lời giải thí dụ lời giải tập 1, có thêm phần tính khoảng vân sau: Khoảng cách vân sáng liên tiếp khoảng vân nên: b Phát triển kết luận: Thí dụ: Trong thí nghiệm lân tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai c Bổ sung giả thiết kết luận: Thí dụ: Một khe sáng hẹp, đơn sắc S, đặt mặt gương phẳng G, cách mặt gương 1mm Trên ảnh E đặt vuống góc với mặt gương, song song với khe S cách khe S 2m người ta thấy có vạch sáng tối xen kẽ cách đặn Khoảng cách vạch sáng liên tiếp 0,58mm Tính bước sóng ánh sáng thí nghiệm Đây tượng giao thoa hai chùm sáng đơn sắc: - Một chùm phát trực tiếp từ khe sáng S chiếu đến E - Một chùm phát từ S, phản xạ gương G chiếu đến E Hai chùm thỏa mãn điều kiện kết hợp nên chúng giao thoa với Các vạch sáng vạch tối vân giao thoa Sau giải thích tạo thành vân giao thoa, vấn đề lại tập này: a thí nghiệm lâng khoảng cách hai khe S S2 khoảng cách khe S ảnh S’ nó, D khoảng cách từ khe S đến E Làm điều lời giải trở lời giải tập a= 2.SH = 2mm; D = 2m, i=0,58mm  λ= = m = 0,58µm S E H S’ Hình 4: d Phát triển đồng thời giả thiết kết luận bổ sung giả thiết để tập phức hợp Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát 1m Khoảng cách từ vân bậc ba bên đến vân bậc ba bên so với vân trung tâm 12mm Tính tần số ánh sáng D thí nghiệm Giải: Khoảng cách từ vân bậc ba bên đến vân bậc ba bên so với vân trung tâm khoảng vân, nên theo đề ra: Từ công thức: Thay số ta được: Tần số ánh sáng thí nghiệm: Thí dụ 2: Một lưỡng lăng kính Frexnen ( gồm hai lăng kính có đáy chung ) có góc chiết quang A = làm thủy tinh có chiết suất Một nguồn sáng điểm đơn sắc S đặt mặt phẳng đáy chung cách lưỡng lăng kính đoạn Xem ảnh S tạo hai lăng kính bị dịch theo phương vuông góc với mặt phẳng đáy chung Phí sau lưỡng lăng kính 2m đặt quan sát thấy vân giao thoa Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc năm là: 1,25mm Tính bước sóng ánh sáng thí nghiệm Để giải tập khâu giải thích tạo thành vân giao thoa, phải vị trí ảnh S1,S2 S để từ tìm a ( khoảng cách hai ảnh S) E Giải: Nguồn sáng S phát chùm sáng tới hai lăng kính, lăng kính cho S1 a S chùm sáng ló lệch phía đáy chung Chùm sáng ló tự phát O S2 từ hai nguồn S1,S2 ảnh ảo S tạo lăng kính d D Hình Ta có: S1S2 = 2dtgω ≈2dω Với ω = (n-1)A góc lệch tia sáng qua lăng kính, nên: a= 2d(n-1)ω = 4,5.10-3m D = 0,25 + = 2,25m Khoảng vân: Bước sóng ánh sáng thí nghiệm tính: Từ công thức: Thay số ta được: Cũng số dụ trên, để giải bàichúng tập e Hoán đổigiống vị trí giả thiết, kếtthíluận phát triển đểchúng ta bàiphải tập phức hợp vị trí ảnh S 1,S2 ( nội dung tập phần quang hình), từ tính ( bổ sung giả thiết ) khoảng cách a hai ảnh khoảng cách hai ảnh đến D Làm Thí dụ:điều Haivừa gương phẳng G1còn ,G2 lại đặtápsátdụng nhau, nghiêng ởmột góccơnhỏ nêu, vấn đề công thức đãvới sử dụng tập để giải Một khe S rọi ánh sáng đơn sắc λ=0,5µm đặt Giải: Ánh sáng phản xạ từ hai gương có phần chồng lên nhau, giao thoa với songtasong O gương cách giao cho hình với ảnhgiao giaotuyến thoa mànhai quan sát Vùng giao thoatuyến làĐặt vùng có ánh ( vùng MNsong hình giao tuyến A với S 1S2 ( S1,S2 mànsáng quanchồng sát Elên phía trước gương, song6) với ảnh S qua hai gương), cách giao tuyến O khoảng 1m, người ta thấy vân giao thoa Tìm khoảng vân số vân sáng quan sát S E M Từ hình vẽ ta có: S1 Thay số được: OO’ = + = 2m I Khoảng vân tính: Chiều rộng vùng giao thoa: MN O’ O S2 D N Hình 3.2 Bài tập 2: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe S1,S2 a = 0,2mm, khoảng cách từ hai khe sáng S1,S2 đến quan sát D = 2m Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,6µm Hãy xác định: Vị trí vân sáng bậc ba Vị trí vân tối bậc thứ Giải: Vị trí vân sáng bậc ba ứng với k = xác định: Vị trí vân tối bậc thứ hai k = xác định: A Phát triển tập để tập mới: Thí dụ : Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe S1,S2 a = 0,2mm, khoảng cách từ hai khe sáng S 1,S2 đến quan sát D = 2m Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,6µm Tại điểm M quan sát cách vân trung tâm 12mm có vân sáng hay vân tối? Bậc bao nhiêu? Đây ngược tập trên, tập cho k tìm x, cho x tìm k Ta thay x vào công thức tính vị trí vân sáng, tối để tìm giá trị k nguyên thích hợp Giải: Khoảng vân: Tại M có vân sáng bậc hai B Phát triển tập để tập phức hợp a Phát triển giả thiết: Ta thực giống tập Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng Khoảng cách hai khe S1,S2 a = 0,2mm, khoảng cách từ hai khe sáng S1,S2 đến quan sát D = 2m Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ = 0,6µm Hãy xác định khoảng cách từ vị trí vân tối thứ hai đến vị trí vân sáng bậc ba phía so với vân trung tâm Lời giải toán dựa lời giải tập bản, thâm phần tính khoảng cách vân Giải: Vị trí vân sáng bậc ba ứng với k = xác định: Vị trí vân tối bậc thứ hai k = xác định: Khoảng cách từ vị trí vân tối thứ hai đến vân sáng bậc ba phía so với vân trung tâm: c Bổ sung giả thiết, kết luận phát triển chúng: Thí dụ 1: Trong thí nghiệm lâng, khe sáng chiếu ánh sáng trắng ( 0,76µm ≥ λ ≥ 0,4µm ) Khoảng cách hai khe 0,3mm, khoảng cách từ khe đến ảnh 2m Tìm khoảng cách từ vân sáng bậc hai màu đỏ đến vân sáng bậc hai tím? Giải: Vị trí vân sáng bậc màu đỏ ứng với k = : Vị trí vân sáng bậc màu tím ứng với k = : Các xạ cho vân sáng trùng với vị trí vân sáng bậc bốn màu đỏ có: (1) Theo đề ra: 0,76µm ≥ λ ≥ 0,4µm, nên: 0,4.10-6m ≤ ≤ 0,76.10-6m  ≤ k ≤ 7,6  k = ( 4, 5, ,7 ) Có giá trị k nên có xạ cho vân sáng vân sáng bậc màu đỏ ( kể vân màu đỏ ) có bước sóng xác định ( ) 3.3 Bài tập 3: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng Khe S cách khe S1 S2 a = 2mm Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ=0,6µm Một điểm trân quan sát thuộc vùng giao thoa cách S1,S2 khoảng r1,r2 Hỏi có vân sáng hay vân tối trường hợp sau đây: r1 = r2 r1 = 1000,00000mm; r2= 1000,00012mm r1= 1000,00060mm; r2= 1000,00015mm Giải: Tại điểm có vị trí vân sáng thì: r1 = r2 = kλ ( k € z ) Tại điểm có vị trí vân sáng thì: r2 – r1 = (2k+1)λ/2 ( k € z ) Với r1 = r2  r2 – r1=  k =  Tại có vân sáng trung tâm r1 = 1000,00000mm; r2= 1000,00012mm r2 – r1 = 0,0012 mm= 1,2µm = 2λ  Tại có vân sáng bậc hai r1= 1000,00060mm; r2= 1000,00015mm r2 – r1 = 0,0009 mm= 0,9µm = 3λ/2  Tại có vân tối thứ hai A Phát triển tập để tập mới: Để có tập ta thay đổi vị trí giả thiết kết luận tập 3, việc làm có tác dụng giúp học sinh ôn luyện kiến thức Thí dụ: Trong thí nghiệm lân tượng giao thoa ánh sáng Khe S cách khe S1, S2 Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ Một điểm hính quan sát thuộc vùng giao thoa cách S1,S2 khoảng r1 = 1000mm; r2= 1000,00012mm có vân sáng bậc hai Tính bước sóng ánh sáng thí nghiệm Đây dạng tương tự tập 3, nên việc giải thí dụ hoàn toàn sử dụng kiến thức Giải: Tại điểm khảo sát có vân sáng bậc hai nên: r2 – r1 = kλ= 2λ B Phát triển tập để tập phức hợp a Phát triển giả thiết: Thay cho việc cho bước sóng không khí đề bài, cho bước sóng ánh sáng truyền môi trường suốt đó, cho tần số ánh sáng, cho bước sóng thông qua khoảng vân… Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khe S cách khe S1, S2 Ánh sáng thí nghiệm có tần số f = 5.10 14Hz Một điểm quan sát thuộc vùng giao thoa cách S1,S2 khoảng r1, r2 Hỏi có vân sáng hay vân tối trường hợp sau đây: r1 = r2 r1 = 1000,00000mm; r2= 1000,00012mm r1= 1000,0006mm; r2= 1000,00015mm Rõ ràng lời giải tập giống lời giải tập bản, có thêm phần tính bước sóng theo tần số: b Bổ sung, phát triển giả thiết kết luận: Từ tập ( tập ) bổ sung giả thiết kết luận số cách khác nhau, giải tập phức hợp tạo thành kiến thức tập kiến thức trọng tâm Để có tập từ tập thực sau: cho thêm khoảng cách hai khe S 1,S2 a, khoảng cách từ S1,S2 đến quan sát D; chắn khe S1 ( hoặc) S2, mỏng dày e, chiết suất n Hỏi hệ vân dịch đoạn bao nhiêu? Thậm chí chắn khe S1 mỏng dày e1, chiết suất n1, chắn khe S2, mỏng dày e2, chiết suất n2, hệ vân dịch đoạn bao nhiêu? Dịch khe S đoạn nhỏ theo phương vuông góc với trục đối xứng hệ vân dịch đoạn quan sát? Dịch khe S đoạn nhỏ để vân trung tâm vân sáng trở thành vân tối? Dịch chứa hai khe S 1,S2 đoạn nhỏ hệ vân dịch đoạn bao nhiêu? … Trên sở thu toán mới, đòi hỏi học sinh thực nhiều thao tác tư Sau số thí dụ lời giải chúng Thí dụ 1: Trong thí nghiệm lâng khe S1,S2 chiếu ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe , khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe quan sát E D = 3m ( Hình vẽ ) Đặt sau khe S1 phẳng có hai mặt song song bề dày suất , chiết Hỏi hệ vân dịch chuyển quan sát đoạn bao nhiêu? Lời giải toán sử dụng kiến thức từ bải tập bản, vân trung tâm hiệu đường truyền ánh sáng là: r2 – r1 = độ dịch chuyển hệ vân độ dịch chuyển vân trung tâm Tuy Giải: nhiên cần làm cho học sinh nắm vấn Ánh sáng truyền qua mặt có chiều dày e, chiết suất n thời gian e/v đề truyền qua môi trườn chiết suất n Cũng thời gian ánh sáng truyền không khí quảng đường c.e/v = sáng neđường > e Như vậytiabản mặtdài có thêm: tác dụng kéo dàiTrong đường truyền tia sáng khoảng ne – e = ee(n-1) đường ánh sáng môi trường O chiết Khi suấtchắn n Nắm vấn đề trên, mặt song song vào khe S1 , giả sử vân trung tâm dịch đến vị trí O ’ có nghĩa có xthể thực lời giải cách O khoảng Gọi S1O = r1, S2O = r2 đường ánh sáng truyền từ S1, S2 đến O’ là: Hình r’1 = r1 + e (n-1) ; r’2 = r2 Tại vân trung tâm: r’2 - r’1 = r2 – r1 - e (n-1) = r2 – r1 = e (n-1) Trên sở tập phức hợp thứ lại phát triển thành tập phức hợp Có thể cách hoán đổi vị trí giả thiết kết luận tập trên, hay cho chắn mặt có bề dày khác nhau, chiết suất khác nhau; tìm độ dịch chuyển vân trung tâm S1 S2 D Hình Thí dụ 2: Trong thí nghiệm lâng khe S1,S2 chiếu ánh sáng đơn sắc Khoảng cách hai khe ; khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe quan sát E D = 3m Đặt sau khe S1 phẳng có hai mặt song song bề dày e1 = 10µm, chiết suất n1\= 1,5 Đặt sau khe S2 mặt phẳng có hai mặt song song bề dày e2=20µm, chiết suất n2= 1,6 Hỏi hệ vân dịch chuyển quan sát đoạn bao nhiêu? Rõ ràng lời giải bày tương tự thí dụ 1, cần ý: Thí dụ 3: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe S1, S2 , khoảng cách từ hai khe S1, S2 đến quan sát D = 2m Ban đầu khe S cách hai khe S 1,S2 cách chứa hai khe S 1, S2 khoảng d= 0,8m Cho khe S dịch theo phương song song với hai khe S1, S2 đoạn y=2mm Hỏi quan sát vân trung tâm dịch chuyển đoạn bao nhiêu? O’ O D S Giải: M M12 E Cho khe S dịch đoạn y, giả sử vân trung tâm dịch đoạn x Hình quan sát hình Khi đó: Kiến thức dùng để giải tập vân trung tâm hiệu ( d2+ r2 ) - ( d1+ r1 ) =  d1+ d2 = r2- r1 đường truyền ánh sáng đến phải Nếu tập trước không tính đến quảng đường ánh sáng truyền từ S đến S 1, S2 S cách S1, S2  toán này, S không cách S 1, S2 nêu công thức tính Nhưng phải tính đến quãng đường ánh sáng từ khe S đến hai khe S 1và S2 Trên cơTừ sở vậy,dụta trên, có thểtatóm lược giảichúng sau: thí có thểlờibiến thành tập phức hợp khác Chẳng hạn, thí dụ cho chứa hai khe S 1,S2 dịch chuyển , Thí dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe lâng: Khe hẹp S phát ánh cho khe S dịch chuyển song lại yêu cầu xác định O có vân sáng hay tối? sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm; khoảng cách từ khe S đến hai khe S1,S2 d= 80cm; khoảng cách hai khe S1,S2 đến D = 2m; O vị trí tâm Cho khe S tịnh tiến xuống theo phương song song với Hỏi S phải dịch chuyển đoạn tối thiểu để cường độ sáng O chuyển từ cực đại sang cực tiểu? Nếu thí dụ 1,2 khe S cách hai khe S1,S2 nên ta không để ý đến khoảng cách từ khe S đến khe S1,S2; xét vân sáng hay tối quan sát ta ý đến quãng đường ánh sáng truyền từ khe S1,S2 đến quan sát Lời giải tập rõ ràng phải tính đến điều Hình thức đề khác đi; song giải ta sử dụng kiến thức tập ( tập ), là: vân sáng hiệu đường truyền ánh sáng phải số nguyên lần bước sóng, vân tối hiệu đường ánh sáng phải số nguyên nửa lần bước sóng Dựa sở ta thực lời giải sau: Giải: Khi khe S dịch chuyển, O có vân sáng ( cường độ sáng cực đại) Khi khe S dịch chuyển đoạn tối thiểu y song song với O cường độ sáng cực tiểu ( O có vân tối) Như hệ vân dịch khoảng khoảng vân: Tương tự thí dụ ta có: 3.4 Bài tập 4: Chiết thủy tinh làm lăng kính phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng theo công thức: Trong đó: a = 1,26; b = 7,555.10-14m2, λ tính m Hãy tính chiết suất lăng kính ánh sáng đỏ ( λ = 0,7µm ) ánh sáng tím ( λ = 0,4µm ) Giải: Từ công thức: Với ánh sáng đỏ λ1 = 0,7µm; thay số ta được: Với ánh sáng tím: λ2 = 0,4µm; thay số ta được: A Phát triển tập để tập mới: a Chiếu chùm sáng trắng song song trục thấu kính R = 10cm Chiết suất thấu kính ánh sáng đỏ 1,41; ánh sáng tím 1,73 Hãy xác định tiêu cự thấu kính ánh sáng màu đỏ ánh sáng màu tím Đây kết hợp tập phần quan hình với lý thuyết phần tính chất sóng ánh sáng nên nắm bắt chất vấn đề ta thực dễ dàng lời giải Giải: Từ công thức ) Thay R1 = R2 = R = 10cm giá trị chiết suất có đề tính được: b Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần ánh sáng đỏ, ánh sáng tím ánh sáng truyền từ môi trường suốt hướng không khí Thí dụ: Ánh sáng trắng truyền từ thủy tinh không khí Hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần ánh sáng màu đỏ ánh sáng màu tím Biết chiết suất thủy tinh ánh sáng màu đỏ ánh sáng màu tím là: Giống thí dụ trên, kết hợp tập phần quang hình với lý thuyết phần tính chất sóng ánh sáng nên nắm bắt chất vấn đề thực dễ dàng lời giải Giải: Từ công thức: Với ánh sáng đỏ: Với ánh sáng tím: B Phát triển giả thiết kết luận để tập phức hợp a Cho tia sáng trắng truyền từ thủy tinh hướng không khí, tìm góc tới để tia sáng ló không khí Thí dụ: Cho tia sáng trắng truyền từ thủy tinh hướng không khí góc tới Chiết suất thủy tinh ánh sáng màu đỏ n1, ánh sáng màu tím n2 Hãy xác định góc tới để tia sáng ló không khí? Cho: ; Để giải tập ta dựa sở lời giải tập cách bổ sung Với ánh sáng đỏ: Với ánh sáng tím: Điều kiện để tia ló không khí: ; đó: b Cho tia sáng trắng từ không khí vào thủy tinh góc tới cho Hãy tính góc tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím? … Thí dụ: Cho tia sáng trắng truyền từ không khí vào thủy Hìnhtinh 10 góc tới D Hãy tìm góc T hợp tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím Biết chiết suất thủy tinh ánh sáng màu đỏ ;, ánh sáng màu tím Gọi r1 r2 góc khúc xạ ứng với tia khúc xạ màu đỏ tia khúc xạ màu tím Từ công thức: A Hình 11 B C c Cho tia sáng trắng vào mặt bên lăng kính có góc chiết quang biết Cho góc tới tìm góc ló tia sáng khác màu, tìm góc tới để tia màu có góc lệch cực tiểu? … Thí dụ 1: Cho lăng kính có tiết diện thẳng tam giác ABC, đáy BC góc chiết quang A Chiết suất thủy tinh làm lăng kính ánh sáng đỏ , ánh sáng tím Chiếu tia sáng trắng vào mặt bên AB lăng kính cho tia tới nằm phía pháp tuyến ( hình vẽ 11 ) Xác Giải:định góc tới tia sáng để tia sáng ló khỏi AC Từ công thức: Với ánh sáng đỏ: Với ánh sáng tím: Điều kiện để tia sáng ló khỏi AC là: A B Hình 12 C (1) Do: Sini = n1sinr1đ = n2sinr1t n2 > n1 nên: (2) r1đ > r1t  A – r2đ > A – r2t  r2t > r2đ (2 ) Tính khoảng cách tiêu điểm tia màu tím tiêu điểm tia Từ ( 1) ( 2) ta thấy để điều kiện ( 1) thỏa mãn cần điều kiện: màu đỏ Để cho tiêu điểm ứng với tia màu tím trùng với tiêu điểm ứng với tia màu đỏ, người ta ghép thấu kính hội tụ nói với thấu kính phân kì có hai mặt 0 giống cócùng kính Nhưng thấu kính làm loại r2đ > rgh1 = 45 A – rbán 10cm r1đ < 15 1đ > 45 thủy tinh khác Tìm hệ thức chiết suất thấu kính phân kì ánh sáng tímSini chiết suất đối vớiánh sáng đỏ = n1sinr i[...]... Một số hướng phát triển bài tập 5 thành các bài tập cơ bản mới: a Từ việc cho bước sóng của ánh sáng trong không khí, yêu cầu xác định bước của ánh sáng trong môi trường trong suốt, từ đó thể yêu cầu tính số bước sóng của ánh sáng trong môi trường đó khi cho quãng đường ánh sáng truyền đi Thí dụ: Ánh sáng màu vàng có bước sóng trong không khí là = 0,6µm Tính số bước sóng của ánh sáng vàng khi truyền trong... công thức: Với ánh sáng đỏ λ1 = 0,7µm; thay số ta được: Với ánh sáng tím: λ2 = 0,4µm; thay số ta được: A Phát triển bài tập cơ bản 4 để được những bài tập cơ bản mới: a Chiếu chùm sáng trắng song song trục chính của thấu kính R = 10cm Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,41; đối với ánh sáng tím là 1,73 Hãy xác định tiêu cự của thấu kính đối với ánh sáng màu đỏ và đối với ánh sáng màu tím... tím: 1 Độ tụ của thấu kính ghép đối với ánh sáng đỏ: = 20 Độ tụ của thấu kính ghép đối với ánh sáng tím: = 20 Muốn tiêu điểm đối với ánh sáng đỏ trùng với tiêu điểm của ánh sáng tím, ta phải có: 3.5 Bài tập 5: Áp dụng màu vàng có bước sóng trong không khí là = 0,6µm.Tính bước sóng của ánh sáng vàng khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5 Giải: Do tần số ánh sáng không thay đổi khi truyền trong... hướng ra không khí Thí dụ: Ánh sáng trắng truyền từ thủy tinh ra không khí Hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần đối với ánh sáng màu đỏ và đối với ánh sáng màu tím Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng màu đỏ và đối với ánh sáng màu tím lần lượt là: Giống như thí dụ trên, đây là sự kết hợp bài tập cơ bản phần quang hình với lý thuyết cơ bản phần tính chất của sóng ánh sáng nên khi nắm bắt được... Trên cơ sở các thí dụ trên, cùng với lýsốthuyết ta có thể thu được các bài tập về giao thoa bản mỏng Việc giải các bước sóng sóng chúng ánh sáng truyền trong thủy tinh: bài tập loại này được đưa về so sánh về số bước sóng của ánh sáng truyền theo các đường khác nhau Tuy nhiên chúng ta cần cung cấp cho học sinh kiến thức: khi sóng ánh sáng phản xạ ở mặt phân cách mà chiết suất của môi trường chứa Hình... r2= 1000,00012mm có vân sáng bậc hai Tính bước sóng ánh sáng thí nghiệm Đây là một dạng tương tự bài tập cơ bản 3, nên việc giải thí dụ này cũng hoàn toàn sử dụng kiến thức như trên Giải: Tại điểm khảo sát có vân sáng bậc hai nên: r2 – r1 = kλ= 2λ B Phát triển bài tập cơ bản 3 để được các bài tập phức hợp a Phát triển giả thiết: Thay cho việc cho bước sóng trong không khí như trong đề bài, chúng ta... r2= 1000,00012mm 3 r1= 1000,0006mm; r2= 1000,00015mm Rõ ràng lời giải bài tập này giống như lời giải bài tập cơ bản, chỉ có thêm phần tính bước sóng theo tần số: b Bổ sung, phát triển giả thiết và kết luận: Từ bài tập cơ bản ( bài tập 3 ) chúng ta có thể bổ sung giả thiết và kết luận bằng một số cách khác nhau, nhưng khi giải các bài tập phức hợp được tạo thành thì kiến thức cơ bản trong bài tập 2 vẫn... của thủy tinh làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ là , đối với ánh sáng tím là Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên AB của lăng kính sao cho tia tới nằm phía dưới pháp tuyến ( hình vẽ 11 ) Xác Giải:định góc tới của tia sáng để không có tia sáng nào ló ra khỏi AC Từ công thức: Với ánh sáng đỏ: Với ánh sáng tím: Điều kiện để không có tia sáng ló ra khỏi AC là: A B Hình 12 C (1) Do: Sini = n1sinr1đ = n2sinr1t...  Tại đó có vân tối thứ hai A Phát triển bài tập 3 để được những bài tập cơ bản mới: Để có những bài tập cơ bản mới ta có thể thay đổi vị trí giả thiết và kết luận của bài tập 3, việc làm này có tác dụng giúp học sinh ôn luyện kiến thức Thí dụ: Trong thí nghiệm lân về hiện tượng giao thoa ánh sáng Khe S cách đều 2 khe S1, và S2 Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng λ Một điểm trên màn hính quan sát thuộc... màu tím Đây là sự kết hợp bài tập cơ bản phần quan hình với lý thuyết cơ bản phần tính chất của sóng ánh sáng nên khi nắm bắt được bản chất của vấn đề ta có thể thực hiện dễ dàng lời giải Giải: Từ công thức ) Thay R1 = R2 = R = 10cm và các giá trị chiết suất có trong đề bài ra tính được: b Tính góc giới hạn phản xạ toàn phần đối với ánh sáng đỏ, đối với ánh sáng tím khi ánh sáng truyền từ môi trường ... Tím Hình gfg Hệ thống tập chương Sóng ánh sáng 2.2 Bài tập 2: Cho 2.1 Bài tập 1: Cho Xác định vị trí vân sáng, vân tối Thí dụ: Trong thí nghiệm lâng tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách Thí... ánh sáng đỏ, ánh sáng tím ánh sáng truyền từ môi trường suốt hướng không khí Thí dụ: Ánh sáng trắng truyền từ thủy tinh không khí Hãy tính góc giới hạn phản xạ toàn phần ánh sáng màu đỏ ánh sáng. .. triển tập thành tập mới: a Từ việc cho bước sóng ánh sáng không khí, yêu cầu xác định bước ánh sáng môi trường suốt, từ thể yêu cầu tính số bước sóng ánh sáng môi trường cho quãng đường ánh sáng