Bài 1: Hiện Tượng Tán Sắc
1. Sự tán sắc ánh sáng. Ánh sáng trong các môi trường.
Khái niệm:
- Sự tán sắc ánh sáng: Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
- Ánh sáng đơn sắc: Là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc. Mỗi màu đơn sắc có một bước sóng xác định trong mỗi môi trường.
- Ánh sáng trắng: Là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Quang phổ của ánh sáng trắng: Là dải có màu như cầu vồng (có vô số màu, được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím).
- Ánh sáng qua các môi trường:
+ Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau, tần số của ánh sáng không thay đổi. Vận tốc và bước sóng của ánh sáng thay đổi tỉ lệ thuận với nhau.
+ Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ đỏ đến tím.
2. Chiết suất môi trường theo bước sóng ánh sáng - vật lý 12
Công thức:
Với A, B là hằng số.
n : Chiết suất của môi trường
Bước sóng ánh sáng
3. Bước sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n - vật lý 12
Với : Vận tốc ánh sáng trong môi trường n
Tần số của sóng ánh sáng
: Bước sóng ánh sáng trong không khí
c : Vận tốc ánh sáng trong chân không
n: Chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
4. Góc lệch giữa các tia màu khi qua lăng kính - vật lý 12
Công thức lăng kính:
Với n là chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
5. Góc lệch giữa các tia màu khi qua lăng kính khi góc chiết quang nhỏ - vật lý 12
Công thức lăng kính:
góc nhỏ :
Với n là chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
6. Góc lệch của các tia màu qua lăng kính - vật lý 12
Công thức lăng kính:
Với n là chiết suất của môi trường với ánh sáng đó
Khi góc nhỏ :
7. Xác định tia bị ló và không bị ló qua mặt bên của lăng kính - vật lý 12
Tại mặt bên :
Ánh sáng có chiết suất từ : sẽ bị phản xạ
Ánh sáng có chiết suất từ : sẽ bị ló
Bước 1: Xác định góc của ánh sáng có chiết suất n trong lăng kính
Bước 2 : Xác định góc giới hạn của ánh sáng chiết suất n
với ánh sáng có chiết suất n
: Ánh sáng n bị ló
: Ánh sáng n bị ló ra ngoài
: Tia ló đi theo mặt phân cách
Bước 3: So sánh chiết suất của các màu
Ánh sáng có chiết suất từ : sẽ bị phản xạ
Ánh sáng có chiết suất từ : sẽ bị ló
8. Bề rộng quang phổ trên màn khi góc lớn - vật lý 12
Bước 1 : Xác định góc ló của tia đỏ và tím:
Bước 2: Xác định góc lệch của tia đỏ và tia tím
Bước 3: Xác định bề rộng quang phổ trên màn
Với h là khoảng cách từ tia phân giác của lăng kính tới màn
Bề rộng quang phổ trên màn
9. Bề rộng quang phổ trên màn khi góc nhỏ - vật lý 12
Khi góc nhỏ :
Khi đó bề rộng quang phổ trên màn:
10. Điều kiện của góc tới để không có tia ló ở mặt đối diện - vật lý 12
Do nên nếu tia màu đỏ bị phản xạ thì các tia còn lại cũng đều bị phản xạ.
Xét để xr phản xạ :
Mà
Và
Trong công thức ta dùng radian
Mở rộng nếu chùm sáng có những chiết suất bất kì ta chọn ánh sáng có chiết suất thấp nhất.
11. Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần của chùm sáng - vật lý 12
Điều kiện xảy ra phản xạ toàn phần của chùm sáng
Chứng minh ta có :
Vậy ánh sáng sẽ bị phản xạ hết
12. Vận tốc ánh sáng của các màu trong cùng môi trường- vật lý 12
Trong chân không hoặc không khí các ánh sáng đơn sắc chuyển động cùng vận tốc
Khi chúng cùng chuyển động qua cùng 1 môi trường
Ta có :
mà
ta suy ra trong cùng một môi trường:
Kết luận : Vận tốc của ánh sáng đơn sắc đơn lớn nhất và của ánh sáng đơn sắc tím là nhỏ nhất khi chúng đi qua cùng một môi trường khác không khí.
13. Góc lệch của hai ánh sáng đơn sắc khi bị khúc xạ - vật lý 12
Khi ánh sáng đi từ môi trường kk vào môi trường n:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Gỉa sử
Khi đó góc lệch :
Khi tìm giữa góc lệch tia đỏ và tia tím :
Nếu ban đầu ánh sáng không bị tách.
14. Bề rộng quang phổ dưới đáy bể - vật lý 12
Gọi là góc khúc xạ của ánh sáng đơn sắc màu đỏ
là góc khúc xạ của ánh sáng đơn sắc màu tím
là chiều dài quang phổ dưới đáy bể
Độ cao của nước trong bể
15. Mối liên hệ giữa các góc khúc xạ của ánh sáng đơn sắc khi đi từ mt n ra không khí - vật lý 12
Khi ánh sáng đi từ môi trường có n ra kk:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Ta lại có :
Kết luận :
Từ đỏ đến tím góc khúc xạ càng tăng
Từ đỏ đến tím góc lệch càng giảm ;
Từ đỏ đến tím góc hợp bởi tia khúc xạ và mặt phân cách càng giảm
16. Góc lệch của hai ánh sáng đơn sắc khi bị khúc xạ ra kk- vật lý 12
Khi ánh sáng đi từ môi trường n ra không khí:
Th1 :
Theo định luật khúc xạ ta có :
Khi đó góc lệch :
Khi tìm giữa góc lệch tia đỏ và tia tím :
Nếu ban đầu ánh sáng không bị tách.
Trường hợp tia bị phản xạ :
Tia tím bị phản xạ toàn phần
Trường hợp tia bị phản xạ :
Lúc này tia tím nằm trên mpc
17. Xác định tia bị ló và bị phản xạ khi ánh sáng đi từ nước khi cho biết góc tới - vật lý 12
Ban đầu cho góc tới i và chiết suất của các ánh sáng đơn sắc :
Xác định chiết suất của ánh sáng bị phản xạ với góc tới i
Khi có ánh sáng đơn sắc
Khi đó ánh sáng bị phản xạ
Khi có ánh sáng đơn sắc
Khi đó ánh sáng bị ló
18. Xác định tia bị ló và bị phản xạ khi ánh sáng đi từ nước khi biết ánh sáng màu nào đó ở mpc- vật lý 12
bị phản xạ
bị ló
Gỉa sử ánh sáng ở mặt phân cách có chiết suất n:
Ta lại có :
Vậy ánh sáng có chiết suất từ n đến bị phản xạ
ánh sáng có chiết suất từ đến trước ánh sáng n bị phản xạ
19. Độ rộng chùm sáng phản xạ qua gương dưới nước - vật lý 12
Phía dưới đặt một gương phẳng nên ánh sáng bị phản xạ
Gỉa sử ta chiếu ánh sáng tại I: bể cao
Xét tia đỏ : có ;
Tương tự với tia tím :
Do ánh sáng bị phản nên ánh sáng ló có phương với mặt phân cách như lúc chiếu
Dựng H'D vuông góc với tia ló tím ta được khoảng cách cần tìm
20. Góc của tia ló ra bản mỏng với mặt bên - vật lý 12
21. Độ rộng chùm tia qua qua bản mỏng - vật lý 12
Bản mỏng có bề dày e , ta chiếu ánh sáng tới với góc i:
Chiều dài quang phổ ở đáy dưới bản mỏng:
Khoảng cách giữa hai tia :
22. Tiêu cự của thấu kính theo chiết suất ánh sáng đơn sắc - vật lý 12
Tiêu cự của thấu kính
Bán kính cong của thấu kính
n: Chiết suất của thấu kính theo ánh sáng
Lưu ý :
Nhận xét : Tiêu cự đối với màu đỏ lớn nhất , màu tím là nhỏ nhất.
23. Ánh sáng sáng đơn sắc và bước sóng của ánh sáng trong cùng môi trường - vật lý 12
Ánh sáng sáng đơn sắc là ánh sáng có 1 màu ,có tần số và chu kì xác định.
Ánh sáng sáng đơn sắc là ánh sáng có 1 màu ,có tần số và chu kì xác định.
Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng trong không khí nằm trong khoảng
Bước sóng của ánh sáng :
Bước sóng màu đỏ lớn nhất và màu tím là nhỏ nhất
Ranh giới giữa các màu liền kề không có sự phân biệt rõ ràng.
Trong các môi trường khác nhau thì bước sóng cũng thay đổi theo
24. Xác định bước sóng của ánh sáng trong chân không - vật lý 12
Bước sóng ánh sáng tỉ lệ nghịch với tần số.
Với Bước sóng ánh sáng đơn sắc
c: Tốc độ ánh sáng trong chân không
f: tần số của ánh sáng
25. Vận tốc của ánh sáng trong môi trường - vật lý 12
Khi ánh sáng đi từ kk vào nước : v giảm
Khi ánh sáng đi từ kk vào nước : v giảm
Khi ánh sáng đi từ kk vào nước : v giảm
Khi ánh sáng đi từ kk vào nước : v giảm
26. Tần số của các ánh sáng màu - vật lý 12
Tần số của ánh sáng không thay đổi khi qua các môi trường.
Tần số của ánh sáng đặc trưng cho ánh sáng đó :
+ Tần số của ánh sáng không thay đổi khi qua các môi trường.
+ Đặc trưng cho màu sắc của ánh sáng.
+
27. Ánh sáng trắng và chiết suất của ánh sáng trong cùng môi trường - vật lý 12
Ánh sáng trắng :hỗn hợp ánh sáng đơn sắc liên tục từ đỏ đến tím.
Chết suất mt với as :
Chiếu ánh sáng trắng qua mặt bên của lăng kính
Trong thí nghiệm tán sắc của newton qua lăng kính : ta thu được ánh sáng nhiều màu biến thiên từ đỏ đến tím gọi là quang phổ khi qua lăng kính. Ta đi đến kết luận
+ Ánh sáng trắng là hỗn hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Nguồn phát : mặt trời, đèn dây tóc
+ Mỗi ánh sáng màu có chiết suất khác nhau khi đi qua cùng lăng kính .
+Tia đỏ lệch ít nhất , tia tím bị lệch nhiều nhất.
+
Chứng minh khi xét góc nhỏ , cùng góc tới i :
Ứng dụng : cầu vồng
28. Góc tới của tia sáng để góc lệch đạt cực tiểu- vật lý 12
Khi góc lệch đạt cực tiểu
Khi góc lệch đạt cực tiểu : ..
29. Góc quay và chiều quay của lăng kính để ánh sáng có độ lệch cực tiểu - vật lý 12
Gỉa sử ban đầu ánh sáng chiếu qua lăng kính. ta phải quay lăng kính như thế nào để ánh sáng có góc lệch cực tiểu
Để ánh sáng có góc lệch cực tiểu và giữ hướng tia tới
Khi : thì lăng kính quay sang phải
Khi : thì lăng kính quay sang trái
Với góc quay:
Trong trường hợp ban đầu ánh sáng đạt cực tiểu
30. Mối liên hệ của góc khúc xạ của các ánh sáng đơn sắc khi đi từ kk vào môi trường có chiết suất n - vật lý 12
Khi as chiếu vuông góc : bên dưới chỉ có một màu sáng
Khi xiên góc:
Khi as chiếu vuông góc : bên dưới chỉ có một màu sáng
Khi chiếu xiên ánh sáng đi từ môi trường kk vào môi trường n:
Theo định luật khúc xạ ta có :
Ta lại có :
Kết luận :
Từ đỏ đến tím góc khúc xạ càng giảm
Từ đỏ đến tím góc lệch càng tăng ;
Từ đỏ đến tím góc hợp bởi tia khúc xạ và mặt phân cách càng tăng
31. Góc khúc xạ của ánh sáng tím và ánh sáng đỏ - vật lý 12
Tại mặt phân cách :
32. Góc hợp bởi tia tới và tia ló khi đặt gương bên dưới - vật lý 12
Góc giữa hai tia :
33. Tỉ số của tiêu cự ánh sáng đỏ với ánh sáng tím - vật lý 12
tương tự
Với là độ tụ của thấu kính
Vậy tiêu cự của thấu kính tỉ lệ nghịch với chiết suất ánh sáng qua kính
34. Khoảng cách giữa tiêu cự của ánh sáng đỏ và tím - vật lý 12
Khi chiếu chùm sáng trắng qua thấu kính: Thì trên trục chính ta thu được quang phổ dài 1 đoạn
Bài 2: Hiện Tượng Giao Thoa, Nhiễu Xạ.
1. Nhiễu xạ ánh sáng - vật lý 12
Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng sáng bị lệch phương truyền khi gặp vật cản.
Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng tia sáng sáng bị lệch phương truyền khi gặp vật cản.
Ví dụ : lỗ nhỏ , mép vật cản.
2. Giao thoa ánh sáng đơn sắc - vật lý 12
Điều kiện giao thoa : 2 nguồn sáng kết hợp
Tại vân trung tâm : vân sáng rồi vân tối một cách tuần hoàn. đối xứng nhau qua O
Điều kiện giao thoa : 2 nguồn sáng kết hợp : cùng phương , cùng tần số , hiệu số pha không đổi.
Cách thực hiện : Chiếu ánh sáng qua 2 khe ta thu được 2 nguồn sáng kết hợp
Tại vân trung tâm : vân sáng rồi vân tối một cách tuần hoàn.
Các vân sáng các nhau một khoảng gọi là khoảng vân
Kết luận : ánh sáng có tính chất sóng .
Bài 3: Bài Tập Liên Quan đến Khoảng Vân, Vị Trí Vân.
1. Xác định khoảng vân của giao thoa khe Young - vật lý 12
Định nghĩa
Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng liên tiếp .
Công thức :
Với
Khoảng vân
:Bước sóng ánh sáng
: Khoảng cách từ khe đến màn
: Khoảng cách của 2 khe
: Vị trí vân sáng bậc k +1
: Vị trí vân sáng bậc k
: Vị trí vân tối bậc k +1
: Vị trí vân tối bậc k
2. Hiệu lộ trình tại vị trí vân sáng ,vân tối - vật lý 12
Vân sáng :
Vân tối :
Khi x là vị trí vân sáng tại vị trí này hai sóng đến cùng pha nên năng lượng cao
Lúc này hiệu lộ trình bằng số nguyên lần bước sóng
Khi x là vị trí vân tối : hai sóng đến ngược pha nên bị triệt tiêu
Lúc này hiệu lộ trình bằng số bán nguyên lần bước sóng
Các k>0
3. Hiệu lộ trình đến điểm M bất kì - vật lý 12
Khi vị trí thì ta chọn dấu + và nằm ở trên vân trung tâm.
Khi vị trí thì ta chọn dấu - và nằmdưới vân trung tâm.
Với Vị của M so với O
: Độ rộng giữa hai khe
Khoảng cách từ màn chứa khe đến màn hứng
4. Xác định vị trí vân sáng - vật lý 12
Vị trí vân sáng:
Với k là bậc của vân giao thoa
: vân sáng trung tâm
: vân sáng bậc 1
Hai vân sáng đối xứng nhau qua trung tâm và cùng thứ bậc giao thoa.
5. Xác định vị trí vân tối - vật lý 12
Vị trí vân tối:
Với k là bậc của vân giao thoa
: vân tối thứ 1
: vân vân tối thứ 2
Các vân tối đối xứng qua vân trung tâm có cùng thứ bậc
Bài 4: Bài Toán Về Hiện Tượng Giao Thoa ánh Sáng Với Một Bức Xạ Duy Nhất.
1. Xác định loại vân tại vị trí x - vật lý 12.
Với x là vị trí đang xét
2. Xác định loại vân tại vị trí có hiệu quang lộ - vật lý 12.
Với Hiệu quang lộ tại vị trí đang xét
: Bước sóng ánh sáng giao thoa
3. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân tối bậc k - vật lý 12
Với k : Bậc của vân giao thoa
: Bước sóng ánh sáng
Khoảng cách từ khe đến màn
Khoảng cách giữa hai khe
4. Khoảng vân của hệ giao thoa trong môi trường chiết suất n - vật lý 12
Với : Khoảng vân của hệ trong môi trường chiết suất n
: Bước sóng của ánh sáng trong môi trường chiết suất n
: Khoảng cách giữa hai khe
: Bước sóng của ánh sáng trong môi trường không khí
n : Chiết suất của môi trường
D: Khoảng cách từ màn đến màn chứa khe
Kết luận khoảng vân nhỏ đi n lần hệ vân bị thu hẹp
5. Chiết suất của chất lỏng khi biết tại x trùng với vị trí đặc biệt mới - vật lý 12
cùng loại sáng, cùng loại tối
:sáng rồi tối , :tối rồi sáng
Vì i giảm nên
THI : vân sáng lúc đầu trùng vân tối lúc sau
TH2 : vân sáng lúc đầu trùng vân sáng lúc sau
TH3: vân tối lúc đầu trùng vân sáng lúc sau
TH4 : vân tối lúc đầu trùng vân tối lúc sau
6. Độ dịch chuyển vân trung tâm khi đặt bản mỏng sau S1 hoặc S2 - vật lý 12
Toàn bộ hệ vân sẽ dịch chuyển về phía đặt bản mỏng 1 đoạn:
Với : độ dịch chuyển khoảng vân trung tâm
n : Chiết suất của bản mỏng
e: Bề dày bản mỏng
D: Khoảng cách từ màn đến màn chứa khe
a: Khoảng cách giữa hai khe
7. Khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng liên tiếp - vật lý 12
Khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng liên tiếp là khoảng vân i.
8. Độ dịch chuyển vân trung tâm khi dời nguồn song song với màn - vật lý 12
Hệ vân sẽ dời ngược hướng của nguồn
Khi ta dời nguồn song song với màn :hệ vân sẽ dời ngược hướng của nguồn
9. Số vân sáng trên trường giao thoa đối xứng L -vật lý 12
Với L: Bề rộng của giao thoa trường đối xứng qua O
i: Khoảng vân của giao thoa
số vân sáng
10. Số vân tối trên trường giao thoa đối xứng L -vật lý 12
Với L: Bề rộng của giao thoa trường đối xứng qua O
i: Khoảng vân của giao thoa
số vân tối
11. Xác định số vân sáng trên MN không chứa vân trung tâm -vật lý 12
MN không chứa vân trung tâm
Xét hệ thức :
Ta chọn các k có giá trị nguyên
Khi đề bài lấy trên khoảng MN thì ta không lấy dấu bằng
12. Xác định số vân tối trên MN không chứa vân trung tâm -vật lý 12
MN không chứa vân trung tâm
Xét hệ thức :
Ta chọn các k có giá trị nguyên
Khi đề bài lấy trên khoảng MN thì ta không lấy dấu bằng
13. Xác định số vân sáng trên MN chứa vân trung tâm - vật lý 12
MN chứa vân trung tâm : ta giả sử M nằm bên trái vân trung tâm :
Xét hệ thức :
Ta chọn các k có giá trị nguyên
Khi đề bài lấy trên khoảng MN thì ta không lấy dấu bằng
14. Xác định số vân tối trên MN chứa vân trung tâm -vật lý 12
MN chứa vân trung tâm : giả sử M nằm bên trái vân trung tâm ,N nằm bên phải
Xét hệ thức :
Ta chọn các k có giá trị nguyên
Khi đề bài lấy trên khoảng MN thì ta không lấy dấu bằng
15. Độ dịch chuyển của màn để tại M cũng là vân tối hoặc là vân sáng - vật lý 12
đầu và sau là vân tối
đầu và sau là vân sáng
Ban đầu tại M là vân tối :
Lúc sau cũng tại M là vân tối
TH2
Ban đầu tại M là vân sáng :
Lúc sau cũng tại M là vân sáng
Với là bậc giao thoa của vân tối tại M lúc đầu
là bậc giao thoa của vân tối tại M lúc sau
: Màn dịch lại gần.
Màn dịch ra xa.
16. Độ thay đổi khoảng vân khi thay đổi 1 yếu tố a - vật lý 12
Ban đầu :
Khi thay đổi a:
Khoảng cách giữa hai khe lại gần : khoảng vân tăng
Khoảng cách giữa hai khe ra xa : khoảng vân giảm
17. Độ thay đổi khoảng vân khi thay đổi 1 yếu tố bước sóng - vật lý 12
Ban đầu :
Khi thay đổi :
Bước sóng giảm : khoảng vân giảm
Bước sóng tăng : khoảng vân tăng
18. Độ thay đổi khoảng vân khi thay đổi 1 yếu tố D- vật lý 12
Ban đầu :
Khi thay đổi D:
Màn dịch lại gần : khoảng vân giảm
Màn dịch ra xa : khoảng vân tăng
19. Độ dịch chuyển của khe để tại M cũng là vân tối hoặc là vân sáng - vật lý 12
đầu và sau là vân tối
đầu và sau là vân sáng
Ban đầu tại M là vân tối :
Lúc sau cũng tại M là vân tối
TH2
Ban đầu tại M là vân sáng :
Lúc sau cũng tại M là vân sáng
Với là bậc giao thoa của vân tối tại M lúc đầu
là bậc giao thoa của vân tối tại M lúc sau
: Khoảng cách 2 khe lại gần.
Khoảng cách 2 khe ra xa.
20. Khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng k1, k2 cùng phía - vật lý 12
Với vân sáng
Với vân tối
Với là bậc của vân giao thoa.
21. Khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng thứ k1, k2 khác bên - vật lý 12
với vân sáng
với vân tối
Gỉa sử là bậc của vân giao thoa cần xét nằm bên trên
là bậc của vân giao thoa cần xét nằm bên dưới
Với cả hai là vân sáng:
Với cả hai đều là vân tối
22. Khoảng cách giữa vân tối bậc k1 và vân sáng bậc k2 cùng phía - vật lý 12
Nếu
Nếu
23. Khoảng cách giữa vân tối bậc k1 và vân sáng bậc k2 khác bên - vật lý 12
Với là bậc của vân giao thoa.
24. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc k - vật lý 12
Với k : Bậc của vân giao thoa
: Bước sóng ánh sáng
Khoảng cách từ khe đến màn
Khoảng cách giữa hai khe
25. Khoảng vân sau khi thay đổi D và a và bước sóng - vật lý 12
Với Khoảng vân lúc sau
26. Độ dịch chuyển của màn để tại M từ tối thành sáng - vật lý 12
Ban đầu là vân tối :
Lúc sau là vân sáng
27. Thay bước sóng mới tại đó cũng có vân sáng - vật lý 12
Ban đầu : Tại M:
Lúc sau :
28. Khoảng cách của N vân sáng biết 1 đầu là vân tối hoặc 2 đầu là vân tối - vật lý 12
1 đầu vân tối :
2 đầu vân tối:
Với là số vân sáng trên đoạn đó
là số vân tối trên đoạn đó
29. Khoảng cách của N vân sáng hoặc N vân tối liên tiếp - vật lý 12
Với là số vân sáng liên tiếp. số vân tối có trong liên tiếp
là số vân tối liên tiếp,. số vân sáng có trong liên tiếp
Bài 5: Bài Toán Về Hiện Tượng Giao Thoa Hai Bước Sóng.
1. Vị trí trùng vân tối của hai bước sóng -vật lý 12.
Xét vị trí trùng của hai bước sóng
Ta có vị trí trùng của vân tối
Với là vân của bậc giao thoa ứng với
m,n là những số tối giản cùng lẻ , a là một số bán nguyên bất kỳ
Vị trí trùng vân tối đầu tiên : ứng với vân tối bậc với bước sóng và vân sáng vân bậc bậc với bước sóng .
Vị trí trùng thứ 2 : ứng với vân tối bậc với bước sóng và vân sáng vân bậc bậc với bước sóng .
Nếu m, n không cùng là số lẻ thì không có vị trí vân tối trùng nhau
2. Vị trí trùng vân sáng của hai bước sóng -vật lý 12.
Xét vị trí trùng của hai bước sóng
Ta có vị trí trùng của vân sáng
Với là vân của bậc giao thoa ứng với
m,n là những số tối giản , a là một nguyên số bất kỳ
Vị trí trùng trung tâm :
Vị trí trùng kế tiếp ứng với vân sáng bậc với bước sóng và vân sáng vân bậc bậc với bước sóng .
Vị trí trùng đầu tiên :
Vị trí trùng thứ 2 :
3. Khoảng cách giữa các vân tối và vân sáng của hai bước sóng khi cùng bên - vật lý 12.
TH1 Khoảng cách giữa các vân sáng:
Gọi lần lượt là bậc của vân sáng ứng với
TH2 Khoảng cách giữa các vân tối:
Gọi lần lượt là bậc của vân tối ứng với
4. Khoảng cách giữa vân tối và vân sáng của hai bước sóng khi cùng bên - vật lý 12.
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
TH1 :Với vân tối thứ ứng với
Với vân sáng thứ ứng với
TH2 :Với vân sáng thứ ứng với
Với vân tối thứ ứng với
5. Tọa độ của vân sáng của bước sóng trong giao thoa 2 bước sóng -vật lý 12
ứng với bước sóng
ứng với bước sóng
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
ứng với bước sóng
ứng với bước sóng
Với những vị trí : ta gọi đó là vị trí trùng của vân sáng . Lúc này vân có màu hỗn hợp của hai màu.
6. Tọa độ của vân tối của bước sóng trong giao thoa 2 bước sóng -vật lý 12
ứng với bước sóng
ứng với bước sóng
Gọi lần lượt là bậc của vân tối giao thoa ứng với
+ ứng với bước sóng
Ví dụ vân tối thứ 5 của bước sóng 1
+ ứng với bước sóng
Ví dụ vân tối thứ 5 của bước sóng 2
Với những vị trí : ta gọi đó là vị trí trùng của vân tối .
7. Xác định bước sóng còn lại khi biết vị trí trùng là cùng vân sáng - vật lý 12
Giả sử vị trí trùng của hai vân sáng là
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
Khi đó ta có :
Khi tìm hai bước sóng chúng phải khác nhau về độ lớn và nằm trong vùng ánh sáng trắng
8. Xác định bước sóng còn lại khi biết vị trí trùng là cùng vân tối- vật lý 12
Giả sử vị trí trùng của hai vân tối là
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
Khi đó ta có :
Khi tìm hai bước sóng chúng phải khác nhau về độ lớn và nằm trong vùng ánh sáng trắng
9. Xác định bước sóng còn lại khi biết vị trí trùng là khác loại vân- vật lý 12
Giả sử vị trí trùng của hai vân là
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
TH1 vân tối của bước sóng 1 trùng với vân sáng của bước sóng 2
Khi đó ta có :
Khi tìm hai bước sóng chúng phải khác nhau về độ lớn và nằm trong vùng ánh sáng trắng
TH2 vân tối của bước sóng 2 trùng với vân sáng của bước sóng 1
Khi tìm hai bước sóng chúng phải khác nhau về độ lớn và nằm trong vùng ánh sáng trắng
10. Vị trí trùng hai vân khác loại của hai bước sóng -vật lý 12.
Lập tỉ số :
TH1 :Với m,n cùng là số lẻ thì không có vị trị trùng của vân sáng và vân tối thuộc 2 bước sóng
TH2 :Với m,n không cùng là số lẻ thì có vị trị trùng của vân sáng và vân tối thuộc 2 bước sóng
Gỉa sử m là số lẻ , n là số chẵn suy ra vị trí trùng là của vân sáng của bước sóng 2 và vân tối của bước sóng 1
Gỉa sử m là số chẵn , n là số lẻ suy ra vị trí trùng là của vân tối của bước sóng 2 và vân tối của bước sóng 1
Vị trí trùng :
11. Khoảng cách giữa hai vị trí có cùng màu với vân trung tâm - vật lý 12
Với là số vân ở khoảng giữa
12. Khoảng vân trong giao thoa 2 bước sóng - vật lý 12
Với : Khoảng vân của bước sóng
a: Khoảng cách giữa hai khe
D: Khoảng cách từ khe đến màn
: Khoảng vân của bước sóng
: Bước sóng giao thoa của ánh sáng đơn sắc 1
: Bước sóng giao thoa của ánh sáng đơn sắc 2
Hình ảnh giao thoa : Gồm có các vân tối , vân sáng của ánh sáng đơn sắc 1, vân tối cùa ánh sáng đơn sắc 2 và vân sáng của hai bước sóng trùng nhau , vân tối của hai bước sóng trùng nhau.
13. Xác định những bước sóng có thể trùng tại 1 vị trí cho trước -vật lý 12
: sáng trùng sáng
Khi thuộc khoảng bước sóng thì công thức đổi vị trí
Gọi lần lượt là bậc của vân giao thoa ứng với
TH1 vân tối của bước sóng 1 trùng với vân tối bước sóng 2
Vị trí trùng :
Khi cho 2 ẩn số ta tìm được cái còn lại:
TH2 vân sáng của bước sóng 1 trùng với vân sáng bước sóng 2
Vị trí trùng :
Khi cho 2 ẩn số ta tìm được cái còn lại:
TH3 vân sáng của bước sóng 1 trùng với vân tối bước sóng 2
Vị trí trùng :
Khi cho 2 ẩn số ta tìm được cái còn lại:
Ngược lại :
Khi thuộc khoảng bước sóng thì công thức đổi vị trí n
14. Bước sóng 1 và số vân 1 khi biết k2 và khoảng bước sóng 2 - vật lý 12
15. Số vân sáng đơn sắc trong trường giao thoa L- vật lý 12
Bước 1 : Xác định tổng số vân sáng trên trường giao thoa
Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc
16. Số vân sáng quan sát được trên trường giao thoa L- vật lý 12
Bước 1 : Xác định tổng số vân sáng trên trường giao thoa
Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc
17. Số vân cùng màu với vân trung tâm trên trường giao thoa L- vật lý 12
Bước 1: Xác định vị trí trùng của vân sáng :
Bước 2 lập tỉ số :
Số vân sáng cùng màu với vân trung tâm =
18. Số vân sáng quan sát trên MN - vật lý 12
Với số vân sáng của bước sóng 1 trên MN
số vân sáng của bước sóng 2 trên MN
số vân sáng trùng của bước sóng 2 trên MN
19. Số vân sáng của mỗi bức xạ trên MN khác phía - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Bước 2: Phân tích theo
Số vân sáng của trên MN khác phía
20. Số vân sáng của mỗi bức xạ trên MN cùng phía - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Bước 2: Phân tích theo
Số vân sáng của trong khoảng MN:
21. Số vân sáng đơn sắc trên đoạn MN - vật lý 12
22. Số vân tối của mỗi bức xạ trên MN khác phía - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Bước 2: Phân tích theo
Số vân sáng của trên khoảng MN:
23. Số vân tối của mỗi bức xạ trên MN cùng phía - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Số vân tối vị trí trùng trên đoạn MN:
Số vân tối trên đoạn MN:
Bước 2: Phân tích theo
Số vân sáng của trên MN:
24. Số vân tối quan sát trong trường giao thoa L- vật lý 12
Bước 1 : Xác định tổng số vân tối trên trường giao thoa
Bước 2 tính số vân sáng đơn sắc
25. Số vân sáng trùng trên MN khác phía- vật lý 12
Bước 1 : Tìm vị trùng :
Bước 2: Tính , theo
Khi khác phía
Chọn các giá trị N là số nguyên
26. Số vân tối trùng giao thoa 2 bước sóng trên đoạn MN - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Số vân tối vị trí trùng trên đoạn MN:
27. Số vân sáng trùng trên MN cùng phía- vật lý 12
Bước 1 : Tìm vị trùng :
Bước 2: Tính , theo
Chọn các giá trị N là số nguyên
28. Số vân tối quan sát trên đoạn MN - vật lý 12
Bước 1 : Xác định vị trí trùng :
Số vân tối vị trí trùng trên đoạn MN:
Bài 6: Bài Toán Giao Thoa ánh Sáng Trắng.
1. Bề rộng quang phổ bậc 1 - vật lý 12
Định nghĩa
Bề rộng quang phổ bậc 1 là khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 của bước sóng màu đỏ và vân sáng bậc 1 của bước sóng màu tím
: Bề rộng quang phổ bậc 1
D: Khoảng cách từ màn chứa khe đến màn
a: Khoảng cách giữa hai khe
Bước sóng của ánh sáng màu đỏ
:Bước sóng của ánh sáng màu tím
2. Bề rộng quang phổ bậc n - vật lý 12
Định nghĩa
Bề rộng quang phổ bậc 1 là khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 của bước sóng màu đỏ và vân sáng bậc 1 của bước sóng màu tím
: Bề rộng quang phổ bậc n
D: Khoảng cách từ màn chứa khe đến màn
a: Khoảng cách giữa hai khe
Bước sóng của ánh sáng màu đỏ
:Bước sóng của ánh sáng màu tím
3. Bề rộng quang phổ bậc 2 - vật lý 12
Định nghĩa
Bề rộng quang phổ bậc 2 là khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 của bước sóng màu đỏ và vân sáng bậc 1 của bước sóng màu tím
: Bề rộng quang phổ bậc 2
D: Khoảng cách từ màn chứa khe đến màn
a: Khoảng cách giữa hai khe
Bước sóng của ánh sáng màu đỏ
:Bước sóng của ánh sáng màu tím
4. Khoảng cách giữa quang phổ bậc 2 và quang phổ bậc 1 - vật lý 12
: Bề rộng quang phổ bậc n
d: Khoảng cách giữa hai quang phổ
D: Khoảng cách từ màn chứa khe đến màn
a: Khoảng cách giữa hai khe
Bước sóng của ánh sáng màu đỏ
:Bước sóng của ánh sáng màu tím
5. Độ phủ của quang phổ 2 bậc liên tiếp - vật lý 12
Với m là bậc của quang phổ lớn hơn hoặc bằng 2
Độ phủ của hai vùng quang phổ
Bước sóng của ánh sáng đỏ
: Bước sóng của ánh sáng tím
6. Số bước sóng cho vân sáng tại vị trí x - vật lý 12
Cho bước sóng ánh sáng trắng :
Xét tại cho vân sáng ta có :
Lấy k nguyên
7. Bước sóng cho vân sáng tại M - vật lý 12
Lấy k nguyên :
:
lấy k nguyên :
8. Số bước sóng cho vân tối tại vị trí x - vật lý 12
Cho bước sóng ánh sáng trắng :
Xét tại cho vân tối ta có :
Lấy k nguyên
9. Bước sóng của vân tối tại vị trí x - vật lý 12
Lấy k nguyên :
:
lấy k nguyên :
10. Số vân sáng không đơn sắc trong khoảng cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng - vật lý 12
Gỉa sử vị trí trùng tương ứng:
Số vân trùng của bước sóng 1 và 2:
Số vân trùng của bước sóng 3 và 2:
Số vân trùng của bước sóng 3 và 1:
Số vân sáng không đơn sắc trong khoảng giữa :
11. Số vân sáng quan sát được trong khoảng cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng - vật lý 12
Gỉa sử vị trí trùng tương ứng:
12. Bề rộng của quang phổ bậc n khi thay đổi khoảng cách màn - vật lý 12
Ban đầu bề rộng quang phổ bậc n:
Lúc sau bề rộng quang phổ bậc n :
Màn dịch lại gần bề rộng quang phổ tăng
Màn dịch ra xa bề rộng quang phổ giảm
13. Vị trí trùng gần nhất và xa nhất của hai quang phổ liên tiếp - vật lý 12
Gần nhất :
Xa nhất :
Xét 2 quang phổ m và m+1
Gần nhất :
Xa nhất :
Với x : Vị trí trùng của vùng quang phổ
14. Hình ảnh giao thoa với ánh sáng trắng - vật lý 12
Bước sóng ánh sáng trắng :
Vân trung tâm có màu trắng: Hai bên vân trung tâm có màu như cầu vồng gọi là quang phổ.
Bước sóng ánh sáng trắng thường dùng
Vân trung tâm có màu trắng: Hai bên vân trung tâm có màu như cầu vồng gọi là quang phổ.
Tại một vị trí có thể có bức xạ cho vân tối hoặc cho vân sáng.
15. Số vân sáng đơn sắc trong khoảng cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng - vật lý 12
Gỉa sử vị trí trùng tương ứng:
Số vân trùng của bước sóng
là số vân trùng của bước sóng 1 và 2 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.
là số vân trùng của bước sóng 2 và 3 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.
là số vân trùng của bước sóng 1 và 3 trên khoảng cùng màu với vân trung tâm.
Số vân sáng đơn sắc trong khoảng giữa :
16. Xác định vị trí trùng của bài toán 3 bước sóng - vật lý 12
;
Xét 3 bước sóng đơn sắc
Lập tỉ số :
Vị trí trùng :
17. Khoảng cách giữa hai vị trí có cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng - vật lý 12
Gỉa sử vị trí trùng nhau như vân trung tâm ứng với ứng bước sóng
Khoảng cách giữa hai vị trí có cùng màu với vân trung tâm 3 bước sóng là
Với là số vân sáng trên khoảng giữa hai vân sáng giống màu vân trung tâm
18. Số vân sáng của mỗi bước sóng giữa khoảng trùng của 3 bước sóng - vật lý 12
K=BCNN
Bài 7: Máy Quang Phổ Và Các Loại Quang Phổ.
1. Cấu tạo máy quang phổ - vật lý 12
Máy quang phổ : ứng dụng hiện tượng tán sắc bằng lăng kính.
Máy quang phổ gồm 3 bộ phận
Máy quang phổ gồm 3 bộ phận :
+ Ống trực chuẩn: gồm 1 thấu kính hội tụ có tác dụng tạo thành chùm sáng song song.
+ Hệ tán sắc : gồm 1 lăng kính tác dụng tách chùm tia tới thành nhiều màu đơn sắc.
+ Buồng tối : làm hiện rõ các vạch màu trên màn
2. Quang phổ liên tục - vật lý 12
Quang phổ liên tục : Nung vật ở áp suất cao.
Ứng dụng : xác định nhiệt độ.
Màu: mảu cầu vồng.
Quang phổ liên tục là quang phổ có được khi nung vật ở áp suất cao.
Đặc điểm:
+ Một dải màu từ đến .
+ Không phụ thuộc vào cấu tạo nguồn , chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
+ Nhiệt độ càng cao quang phổ mở rộng sang 2 bên
3. Quang phổ vạch phát xạ - vật lý 12
Quang phổ vạch phát xạ : khí ,hơi ở áp suất thấp.
Màu : các vạch sáng trên nền tối
Ứng dụng: Xác định cấu tạo nguồn.
Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ có được khi vật ở áp suất thấp
Đặc trưng cho nguồn phát.
Dải vạch sáng trên nên tối
quang phổ Hydro : gồm 4 vạch đỏ lam chàm tím
quang phổ Natri: gồm 2 vạch màu vàng.
4. Quang phổ vạch hấp thụ - vật lý 12
Quang phổ vạch hấp thụ :Nhiệt độ của không khí nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn.
Màu : các vạch tối trên nền sáng.
Đảo vạch : vân sáng vân tối
Quang phổ vạch hấp thụ là tập hợp các vạch tối trên nền sáng.
Điều kiện xảy ra: Nhiệt độ của không khí nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn.
Đặc trưng cho cấu tạo của nguồn
Những vạch tối của quang phổ vạch hấp thụ trùng với vị trí vân sáng của quang phổ vạch phát xạ
Hiện tượng đảo vạch quang phổ cho ta biết ở cùng một nhiệt độ vật bức xạ bước sóng nào thì nó cũng bị hấp thụ bởi cùng bước sóng đó.
Quang phổ thu được của mặt trời dưới trái đất là qp vạch hấp thụ
Bài 8: Tia Hồng Ngoại.
1. Tia hồng ngoại - vật lý 12
Tia hồng ngoại : và
ĐK : Nhiệt độ vật > nhiệt độ môi trường
Tia hồng ngoại là sóng điện từ có bước sóng trong chân không lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ và nằm trong vùng không quan sát bằng mắt thường.
Chiếm 50% năng lượng mặt trời
Các tác dụng:
Tác dụng nhiệt : sấy khô
Gây ra hiên tượng quang điện trong.
Gây ra một số phản ứng : chụp ảnh đêm.
Biến điệu: remote
Bài 9: Tia Tử Ngoại.
1. Tia tử ngoại - vật lý 12
Tia tử ngoại : và .
ĐK : Nhiệt độ >2000 ,Nguồn phát mặt trời.
Tia tử ngoại là sóng điện từ có bước sóng trong chân không nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím và nằm trong vùng không quan sát bằng mắt thường.
và
Các tác dụng:
-Gây ra hiên tượng quang điện.
- Ion hóa mạnh
-Phát quang một số chất
-Xuyên qua thạch anh
-Hủy nhiệt tế bào
- Tìm vết nứt
Bài 10: Tia X
1. Bảng thang sóng điện từ - vật lý 12
2. Bước sóng tia Gơn ghen ngắn nhất - vật lý 12
Bước sóng tia Gơn ghen ngắn nhất khi ta bỏ qua vận tốc ban đầu của e lectron
3. Hiệu suất phát tia X - vật lý 12
Với H là hiệu suất
số photon
Cường độ dòng điện
Bước sóng của tia X
4. Tổng động năng của e - vật lý 12
Với là động năng tổng cộng .
Q nhiệt lượng tỏa ra
số electron đập vào
5. Tia X hay tia Gongen - vật lý 12
Tia X là bức xạ điện từ có bước sóng cỡ 0,01 đến 10 nhỏ hơn bước sóng tử ngoại.
tử ngoại ,
Nằm trong vùng không quan sát được
Có các tác dụng :
- Tính đâm xuyên mạnh. Tần số của X càng nhỏ thì tia X càng cứng
- Phát quang một số chất , gây ra hiện tượng quang điện.
- Ion hóa mạnh.
- Hủy diệt tế bào.
- Tìm khuyết bên trong kim loại..
6. Bước sóng tia Gonghen bằng ống Cu- li- gơ - vật lý 12
Cách tạo ra tia X (tia Gơn ghen )
Đặt vào 1 điện thế vào hai cực củc ống.Đốt nóng catot phát xạ nhiệt e các e chuyển về atot với tốc độ lớn.
Các e này đập mạnh vào đối catot và phát ra tia X.
Nhưng chi một phần nhỏ năng lượng chuyển hóa thành tia X còn lại trở thành tia X.
Tần số tia Gơn ghen càng lớn thì tia gơn ghen càng cứng dẫn đấn tính đâm xuyên càng mạnh
Động năng của e tại đối âm cực :
khi bỏ qua động năng ban đầu
7. Nhiệt lượng đối catot trong t - vật lý 12
Nhiệt lượng đối catot trong t :
Với phần trăm động năng hóa thành nhiệt
Nhiệt lượng tỏa ra sau t
: Cường độ dòng điện
m: Khối lượng đối Catot
C: Nhiệt dung riêng của kim loại làm catot
t: Khoảng thời gian t
8. Lưu lượng nước cần dùng để hạ nhiệt đối catot - vật lý 12
Với Lưu lượng của nước trong 1
: Khối lượng riêng của nước
: Thể tích của nước