SÓNG ÁNH SÁNG Vương Quang Vinh 1. Tán sắc a. Liên hệ i, λ và n • n i i n =⇔= '' λ λ b. Lăng kính - Điều kiện xảy ra Phản xạ toàn phần •      >         => 21 1 2 sin nn n n iii ghgh - 3 trường hợp về Góc 1 sin i 2 sin i A D Góc tổng quát 1 sin rn 2 sin rn 21 rr + Aii −+ 21 Góc nhỏ 11 nri = 22 nri = ( ) An 1 − Góc lệch cực tiểu rni sinsin = r2 Ai − 2 2. Nhiễu xạ f c = λ 3. Giao thoa a. Khe Young - Công thức cơ bản • Hiệu quang trình D ax d =∆ • Khoảng vân a D i λ = • Vân sáng kix = • Vân tối ikx       += 2 1 - Độ dời hệ vân Độ dời o x Bản mỏng ( ) a eDn 1 − Song song khe ' ' d D D : ' D nguồn-khe 'd : độ dịch chuyển S b. Quang cụ khác a L Chú thích Gương Fresnel d α 2 : α góc nghiêng :d ng-gituyến Lưỡng lăng kính Fresnel ( ) '21 ADn − :D nguồn-đỉnh ( ) ADn 21 − :'D đỉnh- màn :n chiết suất LK :A góc đáy Bán thấu kính Billet e D D       + ' 1 :D TK – khe e D l       + ' 1 :l TK – màn :e bề dày TK :'D nguồn- TK 4. Khoảng vân - Trường giao thoa có n vân sáng 5. Quang phổ • Số khoảng vân trong nửa trường giao thoa mcb i L n ≈== , 2 • Số vân sáng 12 += bN S • Số vân tối mN T 2 = • Bề rộng quang phổ bậc k ( ) tđk a D kx λλ −=∆ ---- HẾT ---- Khoảng vân i 2 vân sáng ở đầu 1 − n L 2 vân tối ở đầu n L 1 đầu vân sáng, 1 đầu vân tối 2 1 − n L Tổng kết chương V: SÓNG ÁNH SÁNG 1-Tán sắc ánh sáng: C1: Hai thí nghiệm Niu-tơn cho ta kết luận gì? -Ánh sáng trắng tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau, biến đổi liên tục từ màu đỏ đến màu tím -Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có màu định không bị tán sắc qua lăng kính 2-Giao thoa ánh sáng: Thí nghiệm Y-âng giao thoa C2: Thí nghiệm Y-âng cho ta kết luận gì? -Ánh sáng có chất sóng điện từ -Mỗi ánh sáng đơn sắc ứng với bước sóng hoàn toàn i.a xác định: λ= D -Bức xạ có bước sóng lớn mà mắt nhìn thấy xạ đỏ: λ = 0,76 µ m , xạ có bước sóng nhỏ mà mắt = 0,38µ m nhìn thấy xạλ tím: 3-Máy quang phổ- ba loại quang phổ: C3: Chức năng,cấu tạo máy quang phổ? -Là dụng cụ phân tích chùm sáng phức tạp thành đơn sắc riêng biệt -Ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng quang phổ C4: Định nghĩa, điều kiện, đặc điểm công dụng loại quang phổ? 4-Hồng ngoại- tử ngoại- Rơn ghen: C5: So sánh giống nhau, khác nhau? -Giống: xạ sóng điện từ không trông thấy, có đủ tính chất ánh sáng thấy -Khác: +bước sóng giảm dần Hồng ngoại: 1mm > λh > 0,76µ m Tử ngoại: 0,38µ m > λt > 1nm Rơn ghen: 10nm > λx > 0,01nm +Khả đâm xuyên mạnh lên 5-Thang sóng điện từ: Theo thứ tự bước sóng giảm, tần số tăng, khả đâm xuyên mạnh  BÀI TẬP CHƯƠNG V: TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG 1) Khi cho ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác thì A. tần số thay đổi và vận tốc không đổi B. tần số thay đổi và vận tốc thay đổi C. tần số không đổi và vận tốc thay đổi D. tần số không đổi và vận tốc không đổi 2) Bước sóng của một trong các bức xạ màu lục là A. 0,40µm B. 0,55mm C. 0,55µm D. 0,75µm 3) Điều nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc ? A. Đại lượng đặc trưng cho sóng ánh sáng đơn sắc là tần số B. Đại lượng đặc trưng cho sóng ánh sáng đơn sắc là bước sóng C. Đại lượng đặc trưng cho sóng ánh sáng đơn sắc là bước sóng trong chân không D. Vận tốc của sóng ánh sáng đơn sắc phụ thuộc chiết suất của môi trường trong suốt ánh sáng truyền qua 4) Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ? A. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền B. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc trong chân không phụ thuộc bước sóng ánh sáng C. Trong cùng một môi trường trong suốt vận tốc của ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn vận tốc ánh sáng màu tím D. Tần số của ánh sáng đơn sắc phụ thuộc môi trường truyền 5) Điều nào sau đây là đúng khi nói về ánh sáng đơn sắc ? A. Chiết suất của chất làm lăng kính không phụ thuộc tần số của sóng ánh sáng đơn sắc B. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục C. Trong nước vận tốc ánh sáng màu tím lớn hơn vận tốc của ánh sáng màu đỏ . D. Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì vận tốc truyền trong môi trường trong suốt càng nhỏ 6) Quang phổ liên tục của một nguồn sáng A. chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn B. chỉ phụ thuộc vào bản chất của nguồn C. phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn D. không phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn 7) Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng , khoảng cách giữa hai khe là a , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D , khoảng vân i . Bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là λ =. D A ia λ =. aD B i λ =. ai C D λ =. iD D a 8) Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng , khoảng cách giữa hai khe là a , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D , bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là λ . Khoảng vân là λ =. D A i a λ =. aD B i λ =. a C i D λ =. D D i a 9) Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng , khoảng cách giữa hai khe là a , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D , bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là λ . Với k = 0 ; ±1 ; ±2 ; ±3; . . . Vị trí vân sáng được xác định bằng công thức λ =. D A x k a λ = + 1 . ( ) 2 aD B x k λ =. D C x k a λ = + 1 . ( ) 2 D D x k a 10) Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng , khoảng cách giữa hai khe là a , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D , bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là λ . Với k = 0 ; ±1 ; ±2 ; ±3; . . . Vị trí vân tối được xác định bằng công thức λ =. D A x k a λ = + 1 . ( ) 2 aD B x k λ =. D C x k a λ = + 1 . ( ) 2 D D x k a 11) Điều nào sau đây là sai đối với quang phổ liên tục ? A. Quang phổ liên tục gồm một dải màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím B. Quang phổ liên tục phụ thuộc nhiệt độ của vật nóng sáng C. Quang phổ liên tục phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng D. Quang phổ liên tục dùng để đo nhiệt độ của vật nóng sáng 12) Quang phổ liên tục được phát ra do A. các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích phát sáng B. chiếu ánh sáng trắng qua chất khí hay hơi bị nung Chương V : SĨNG ÁNH SÁNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM Chương V: SĨNG ÁNH SÁNG ------------------------ Cho các hằng số : h= 6,625.10 –34 J.s ; c = 3.10 8 m/s ; m e = 9,1.10 –31 kg ; e =–1,6.10 -19 C Câu 1: A. Hiện tượng tách ánh sáng trắng chiếu đến lăng kính thành chùm sáng màu sắc khác nhau gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng, dãi màu này gọi là dãi quang phổ của ánh sáng trắng. B. Ánh sáng trắng gồm vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến đổi từ đỏ đến tím. C. Với một môi trưòng nhất đònh thì các ánh sáng đơn sắc khác nhau có chiết suất khác nhau và có trò tăng dần từ đỏ đến tím. Do đó trong dãi quang phổ, màu đỏ lệch ít nhất, màu tím lệch nhiều nhất. D. Các câu trên đều đúng Câu 2 : A. ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bò tán sắc khi đi qua lăng kính. B. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất đònh gọi là màu đơn sắc. C. Những tia sáng màu trong ánh sáng trắng bò lăng kính tách ra khi gặp lại nhau chúng tổng hợp thành ánh sáng trắng. D. nh sáng trắng là tập hợp của bảy ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục : đỏ,cam ,vàng ,lục ,lam, chàm ,tím . Câu 3: Chọn câu sai: A. Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng khi một chùm ánh sáng trắng truyền qua một lăng kính bò phân tích thành các thành phần đơn sắc khác nhau. B. nh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau, có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. C. nh sáng có bước sóng càng dài thì chiết suất của môi trường càng lớn. A. D.nh sáng đơn sắc không bò tán sắc khi đi qua lăng kính . Câu 4: Chọn câu sai: A. Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng và được ứng dụng để đo nhiệt độ của nguồn sáng. B. Quang phổ vạch hấp thụ và phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau. C. Những vạch tối trong quang phổ vạch hấp thụ nằm đúng vò trí những vạch màu trong quang phổ vạch phát xạ. D. Một vật khi bò nung nóng có thể phát sinh ra tia hồng ngoại và tia tử ngoại . Câu 5: Chọn câu sai: A. Máy quang phổ là một dụng cụ ứng dụng của hiện tượng tán săùc ánh sáng . B. Máy quang phổ dùng để phân tích ánh sáng muốn nghiên cứu thành nhiều thành phần đơn sắc khác nhau. C. Ống chuẩn trực của máy quang phổ dùng để tạo chùm tia hội tụ . Học, học nữa, học mãi . Chương V : SĨNG ÁNH SÁNG D. Lăng kính trong máy quang phổ là bộ phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia sáng song song từ ống chuẩn trực chiếu đến . Câu 6: Chọn câu sai A. Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím, thu được khi chiếu chùm ánh sáng trắng vào khe máy quang phổ. B. Tất cả các vật rắn, lỏng và các khối khí có tỉ khối lớn khi bò nung nóng đều phát ra quang phổ liên tục. C. Quang phổ liên tục phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng và phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng. D. Nhiệt độ càng cao, miền phát sáng của vật càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn (ánh sáng màu tím) của quang phổ liên tục. Câu 7: Ứng dụng của quang phổ liên tục: A. Xác đònh nhiệt độ của vật phát sáng như bóng đèn, mặt trời, các ngôi sao v.v . B. Xác đònh bước sóng của các nguồn sáng . C. Xác đònh màu sắc của các nguồn sáng . D. Dùng để nhận biết thành phần của các nguyên tố có trong một mẫu vật. Câu 8: Quang phổ vạch phát xạ: Chọn câu sai : A. A.Đó là quang phổ gồm những vạch màu riêng biệt nằm trên một nền tối. B. B.Quang phổ vạch phát xạ do các chất khí hoặc hơi ở áp suất cao phát sáng khi bò đốt nóng. C. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vò trí các vạch và độ sáng của các vạch đó.Thí dụ: Quang phổ hơi Natri có 2 vạch vàng  Ngc Hà – Cao Hc K20 Vin Vt Lí SÓNG ÁNH SÁNG [Facebook: https://www.facebook.com/hA.dongoc] Trang 1 Các câu hi phn “Sóng ánh sáng” trong đ thi các nm thng không quá khó. [ây là phn “n” đim ca hc sinh trong đ thi H-C] Các câu hi tng hp  đây đc sp xp t d đn khó theo tng chuyên đ nhm giúp hc sinh d hình dung và làm bài tt nht. THANG SÓNG IN T Tóm tt lí thuyt: - Sóng vô tuyn, tia hng ngoi (IR), ánh sáng nhìn thy, tia t ngoi (UV), tia X (còn gi là tia Rnghen) và tia gamma đu có cùng bn cht là sóng đin t; ch khác nhau v tn s. - S khác nhau v tn s dn đn s khác nhau v tính cht và công dng ca chúng. - Tính cht và công dng ca chúng đc trình bày chi tit trong SGK (hc sinh t đc) - Tn s, bc sóng trong chân không ca các loi sóng đin t th hin trong hình bên di. Câu 1(H-2009): Trong chân không, các bc x đc sp xp theo th t bc sóng gim dn làμ A. tia hng ngoi, ánh sáng tím, tia t ngoi, tia Rn-ghen. B. tia hng ngoi, ánh sáng tím, tia Rn-ghen, tia t ngoi. C. ánh sáng tím, tia hng ngoi, tia t ngoi, tia Rn-ghen. D. tia Rn-ghen, tia t ngoi, ánh sáng tím, tia hng ngoi. Câu 2(C-2010): Trong các loi tiaμ Rn-ghen, hng ngoi, t ngoi, đn sc màu lc; tia có tn s nh nht là A. tia t ngoi. B. tia hng ngoi. C. tia đn sc màu lc. D. tia Rn-ghen. Câu 3(ÐH-2008):: Tia Rnghen có A. cùng bn cht vi sóng âm. B. bc sóng ln hn bc sóng ca tia hng ngoi. C. cùng bn cht vi sóng vô tuyn. D. đin tích âm. Câu 4(C-2010): Khi nói v tia hng ngoi, phát biu nào di đây là sai? A. Tia hng ngoi cng có th bin điu đc nh sóng đin t cao tn. B. Tia hng ngoi có kh nng gây ra mt s phn ng hóa hc. C. Tia hng ngoi có tn s ln hn tn s ca ánh sáng đ. D. Tác dng ni bt nht ca tia hng ngoi là tác dng nhit. SÓNG ÁNH SÁNG – TNG HP  THI H-C 2007-2013  Ngc Hà – Cao Hc K20 Vin Vt Lí SÓNG ÁNH SÁNG [Facebook: https://www.facebook.com/hA.dongoc] Trang 2 Câu 5(C-2008): Khi nói v tia t ngoi, phát biu nào di đây là sai? A. Tia t ngoi có tác dng mnh lên kính nh. B. Tia t ngoi có bn cht là sóng đin t. C. Tia t ngoi có bc sóng ln hn bc sóng ca ánh sáng tím. D. Tia t ngoi b thu tinh hp th mnh và làm ion hoá không khí. Câu 6(C-2008): Tia hng ngoi là nhng bc x có A. bn cht là sóng đin t. B. kh nng ion hoá mnh không khí. C. kh nng đâm xuyên mnh, có th xuyên qua lp chì dày c cm. D. bc sóng nh hn bc sóng ca ánh sáng đ. Câu 7(C-2007): Tia hng ngoi và tia Rnghen đu có bn cht là sóng đin t, có bc sóng dài ngn khác nhau nên: A. chúng b lch khác nhau trong t trng đu. B. có kh nng đâm xuyên khác nhau. C. chúng b lch khác nhau trong đin trng đu. D. chúng đu đc s dng trong y t đ chp X-quang (chp đin). Câu 8(C-2010): Trong các ngun bc x đang hot đngμ h quang đin, màn hình máy vô tuyn, lò si đin, lò vi sóng; ngun phát ra tia t ngoi mnh nht là A. màn hình máy vô tuyn. B. lò vi sóng. C. lò si đin. D. h quang đin. Câu 9(H-2009): Khi nói v tia hng ngoi, phát biu nào sau đây là sai? A. Tia hng ngoi có bn cht là sóng đin t. B. Các vt  nhit đ trên 2000 0 C ch phát ra tia hng ngoi. C. Tia hng ngoi có tn s nh hn tn s ca ánh sáng tím. D. Tác dng ni bt ca tia hng ngoi là tác dng nhit. Câu 10(H-2010): Tia t ngoi đc dùng A. đ tìm vt nt trên b mt sn phm bng kim loi. B. trong y t đ chp đin, chiu đin. 122 BÀI TẬP TỔNG HỢP CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG Câu 1: Chọn câu sai câu sau: A Ánh sáng đơn sắc ánh sáng không bị tán sắc qua lăng kính B Mỗi ánh sáng đơn sắc khác có màu sắc định khác C Ánh sáng trắng tập hợp ás đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím D Lăng kính có khả làm tán sắc ánh sáng Câu 2: Chọn câu trả lời không đúng: A Đại lượng đặc trưng cho ánh sáng đơn sắc tần số B Tốc độ ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc môi trường truyền C Chiết suất chất làm lăng kính ánh sáng đỏ nhỏ ánh sáng lục D Sóng ánh sáng có tần số lớn tốc độ truyền môi trường suốt nhỏ Câu 3: Gọi nc, nl, nL, nv chiết suất thuỷ tinh tia chàm, lam, lục, vàng Sắp xếp thứ tự ? A nc > nl > nL > nv B nc < nl < nL < nv C nc > nL > nl > nv.D nc < nL < nl < nv Câu 4: Hãy chọn câu Khi chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào thuỷ tinh A tần số tăng, bước sóng giảm B tần số giảm, bước sóng tăng C tần số không đổi, bước sóng giảm D tần số không đổi, bước sóng tăng Câu 5: Sự phụ thuộc chiết suất vào bước sóng A xảy với chất rắn, lỏng khí B xảy với chất rắn chất lỏng C xảy chất rắn D tượng đặc trưng thuỷ tinh Câu 6: Hãy chọn câu Khi sóng ánh sáng truyền từ môi trường sang môi trường khác A tần số không đổi, bước sóng thay đổi B bước sóng không đổi, tần số không đổi C tần số bước sóng không đổi D tần số lẫn bước sóng thay đổi Câu 7: Một sóng ánh sáng đơn sắc đặc trưng A màu sắc ánh sáng B tần số ánh sáng C tốc độ truyền ánh sáng D chiết suất lăng kính ánh sáng Câu 8: Tia sau khó quan sát tượng giao thoa ? A Tia hồng ngoại B Tia tử ngoại C Tia X D Ánh sáng nhìn thấy Câu 9: Cơ thể người nhiệt độ 370C phát xạ loại xạ sau ? A Tia hồng ngoại B Tia tử ngoại C Tia X D xạ nhìn thấy Câu 10: Quang phổ vạch chất khí loãng có số lượng vạch vị trí vạch A phụ thuộc vào nhiệt độ B phụ thuộc vào áp suất C phụ thuộc vào cách kích thích D phụ thuộc vào chất chất khí Câu 11: Quang phổ liên tục vật A phụ thuộc vào chất vật B phụ thuộc vào nhiệt độ vật C phụ thuộc chất nhiệt độ D không phụ thuộc chất nhiệt độ Câu 12: Quang phổ ánh sáng Mặt Trời phát A quang phổ vạch phát xạ B quang phổ liên tục C quang phổ vạch hấp thụ D quang phổ đám Câu 13: Quang phổ ánh sáng Mặt Trời phát thu Trái Đất A quang phổ vạch phát xạ B quang phổ liên tục C quang phổ vạch hấp thụ D quang phổ đám Câu 14: Có thể nhận biết tia X A chụp ảnh B tế bào quang điện C huỳnh quang D câu Câu 15: Quang phổ gồm dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím A quang phổ liên tục B quang phổ vạch hấp thụ C quang phổ đám D quang phổ vạch phát xạ Câu 16: Điều sau không nói quang phổ liên lục ? A Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng C Quang phổ liên tục vạch màu riêng biệt tối D Quang phổ liên tục vật rắn, nóng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát Câu 17: Khi chùm ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường có chiết suất n = 1,6 vào môi trường có chiết suất n2 = 4/3 thì: A Tần số tăng, bước sóng giảm; B Tần số giảm, bước sóng tăng; C Tần số không đổi, bước sóng giảm; D Tần số không đổi, bước sóng tăng; Câu 18: Đặc điểm quang phổ liên tục … A phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng C không phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng D nhiệt độ cao, miền phát sáng vật mở rộng phía bước sóng lớn quang phổ liên tục Câu 19: Điều sau sai so sánh tia hồng ngoại tia tử ngoại? A Cùng chất sóng điện từ B Tia hồng ngoại có bước sóng nhỏ tia tử ngoại C Tia hồng ngoại tia tử ngoại tác dụng lên kính ảnh D Tia hồng ngoại tia tử ngoại không nhìn thấy mắt thường Câu 20: Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma A sóng B sóng vô tuyến C sóng điện từ D sóng ánh sáng Câu 21: Khi nghiêng đĩa CD ánh sáng mặt trời, ta thấy xuất màu sặc sỡ màu cầu vồng Đó kết tượng: A Phản xạ ánh sáng B Tán sắc ánh sáng C Khúc xạ ánh sáng D Giao thoa ánh sáng Câu 22: Đặc điểm quang phổ liên tục là: A Phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B Không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng C Không phụ thuộc vào nhiệt độ ...2-Giao thoa ánh sáng: Thí nghiệm Y-âng giao thoa C2: Thí nghiệm Y-âng cho ta kết luận gì? -Ánh sáng có chất sóng điện từ -Mỗi ánh sáng đơn sắc ứng với bước sóng hoàn toàn i.a xác định:... ngoại- Rơn ghen: C5: So sánh giống nhau, khác nhau? -Giống: xạ sóng điện từ không trông thấy, có đủ tính chất ánh sáng thấy -Khác: +bước sóng giảm dần Hồng ngoại: 1mm > λh > 0,76µ m Tử ngoại: 0,38µ... chùm sáng phức tạp thành đơn sắc riêng biệt -Ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng quang phổ C4: Định nghĩa, điều kiện, đặc điểm công dụng loại quang phổ? 4-Hồng ngoại- tử ngoại- Rơn ghen: C5: So sánh