tính chất sóng ánh sáng - Pdf 40

A
tím
ñoû
A
Chương 7 TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
Câu 1 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
1- Hiện tượng tán sắc ánh sáng
a) Thí nghiệm về hiện tượng tán sắc ánh sáng :
- Chiếu một chùm ánh sáng trắng từ khe hẹp A đến một lăng kính có cạnh song song với khe A.
- Trên màn M nhận được quang phổ của ánh sáng trắng, đó là một dải màu cầu vồng từ đỏ đến tím.
- Tia đỏ bị lệch ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất.
(M)
b) Định nghĩa :
Hiện tượng tán sắc ánh sáng là hiện tượng lăng kính phân tích một chùm ánh sáng trắng thành nhiều
chùm sáng có màu sắc khác nhau.
2- Ánh sáng đơn sắc
a) Thí nghiệm : Tách chùm tia sáng màu lục rồi cho qua lăng kính thứ 2 ta thấy tia ló vẫn là màu lục.
b) Định nghĩa : 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.
3- Ánh sáng trắng
a) Thí nghiệm :
- Cho đĩa Newton quay nhanh nhờ sự lưu ảnh trên
võng mạc của mắt ta thấy có màu trắng.
b) Định nghĩa : Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng
đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím .
Ñeøn chieáu
S
M
S
1,2
Đèn chiếu

• Đ : đèn phát ra ánh sáng trắng
• F : kính lọc sắc màu đỏ
• M
1
: màn chắn có khe hẹp S
• M
2
: màn chắn có hai khe hẹp S
1
và S
2
rất gần nhau S
1
// S
2
// S .
Mắt đặt sau M
2
sao cho hai chùm ánh sáng qua S
1
và S
2
đều lọt vào mắt. Điều tiết mắt để nhìn vào
khe S, ta thấy một vùng sáng hẹp trong đó có những vạch sáng màu đỏ và những vạch tối xen kẻ nhau
một cách điều đặn. Hiện tượng này gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
2- Giải thích
- Hiện tượng giao thoa chỉ có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng.
a) Hai sóng ánh sáng phát ra từ hai nguồn S
1
và S

Câu 3 ĐO BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG
BƯỚC SÓNG VÀ MÀU SẮC ÁNH SÁNG
1- Vị trí của vân sáng
Khoảng cách giữa hai khe : a = S
1
S
2

Khoảng cách từ màn đến hai khe : D = OI (là đường trung trực của S
1
S
2
)
Vị trí của một điểm M trên vùng giao thoa được xác định bởi :
x = OM ; d
1
= S
1
M ; d
2
= S
2
M .
a) Nếu tại M là vân sáng thì :
d
2
– d
1
= k
λ

• ...................................................
2- Khoảng vân i
là khoảng cách giữa hai vân sáng (hay hai vân tối) cạnh nhau :
i = x
(k + 1)
– x
k
= (k + 1)
D
a
λ
– k
D
a
λ
=
D
a
λ
i =
D
a
λ

- Bề rộng của khoảng vân i phụ thuộc
vào bước sóng ánh sáng
3- Giao thoa với ánh sáng trắng
• Bề rộng của quang phổ liên tục :

x = x

1- Máy quang phổ
a) Định nghĩa : là một bộ phận dùng để phân tích chùm sáng phực tạp thành những thành phần đơn
sắc khác nhau
b) Cấu tạo :
• Ống chuẩn trực : bộ phận tạo ra chùm tia song song. Gồm khe hẹp S đặt tại tiêu diện của một
thấu kính hội tụ L
1
.
• Lăng kính : là bộ phận chính của máy quang phổ có tác dụng tán sắc ánh sáng.
• Buồng ảnh : để thu ảnh quang phổ. Gồm một thấu kính hội tụ L
2
và một kính ảnh đặt tại tiêu
diện của L
2

c) Hoạt động :
- Chùm sáng phát ra từ nguồn J được rọi vào khe S của máy quang phổ, chùm tia ló ra khỏi L
1

chùm tia // qua lăng kính thì bị tán sắc thành nhiều chùm tia đơn sắc lệch theo các phương khác
nhau .
- Mỗi chùm tia này cho trên kính ảnh một vạch màu. Tập hợp các vạch màu này tạo ra quang phổ của
nguồn sáng J .
2- Quang phổ liên tục : Chiếu chùm ánh sáng trắng từ bóng đèn dây tóc nóng sáng phát ra (hoặc ánh
sáng mặt trời) vào khe của máy quang phổ ta sẽ thu được trên tấm kính của buồng ảnh một quang phổ
liên tục.
a) Định nghĩa : là một dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím.
b) Nguồn gốc phát sinh : do các vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát ra. (mặt trời . . .)
c) Đặc điểm :
- Không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của vật phát sáng mà chỉ phụ

Vậy : Ở một nhiệt độ xác định, một đám hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì nó
cuãng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.
e) Ứng dụng : dùng để nhận biết thành phần của các nguyên tố có trong một mẫu vật.
3- Phép phân tích quang phổ
a) Định nghĩa : là phép phân tích thành phần cấu tạo của các chất dựa vào việc nghiên cứu quang phổ
của chúng.
b) Tiện lợi của phép phân tích quang phổ :
- Phép phân tích định tính : Cho biết các thành phần khác nhau có trong một mẫu vật. Tiện lợi là cách
làm đơn giản và nhanh.
- Phép phân tích định lượng : Cho biết nồng độ của các thành phần có trong một mẫu vật. Ưu điểm là
rất nhạy.
- Ưu điểm tuyệt đối của phép phân tích quang phổ là xác định được thành phần cấu tạo và nhiệt độ
của các vật ở rất xa : Mặt trời, các ngôi sao . . .
Câu 6 TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI
1- Thí nghiệm phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại
- Chiếu ánh sáng mặt trời vào khe của một máy quang phổ để tạo ra quang phổ liên tục trên màn M
đã có khoét sẵn một khe hẹp F
- Di chuyển 1 mối hàn của pin nhiệt điện và khe F vào vùng quang phổ liên tục thì thấy trong mạch
có dòng điện, chứng tỏ ánh sáng có tác dụng nhiệt.
- Tiếp tục di chuyển 1 mối hàn của pin nhiệt điện và khe F ra ngồi vùng đỏ hoặc vùng tím của quang
phổ liên tục thì trong mạch vẫn có dòng điện, chứng tỏ ở phía ngồi vùng đỏ và vùng tím vẫn có
những loại bức xạ không nhìn thấy được gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại.
Trang 5
Bài tập trắc nghiệm tính chất sóng của ánh sáng,
2- Tia hồng ngoại
- Định nghĩa : Là những bức xạ không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng
đỏ :
λ
> 0,75
µ

- là một ống tia catôt, trong đó có lắp thêm một điện cực bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn và
khó nóng chảy (vonfram, platin . . .) để chắn dòng electron. Cực này gọi là đối âm cực được nối với
anôt.
- Áp suất trong ống vào khoảng 10
-3
mmHg. Hiệu điện thế giữa anôt và catôt vào khoảng vài chục
ngàn vôn.
b) Cơ chế phát sinh tia Rơnghen :
- Các electron trong tia cactôt được tăng tốc trong điện trường nên có động năng rất lớn. Khi đến đối
âm cực, chúng xuyên sâu vào những lớp bên trong của vỏ nguyên tử, tương tác với hạt nhân nguyên
tử và các electron ở các lớp này, làm phát sinh ra một sóng điện từ có bước song rất ngắn mà ta gọi là
bức xạ hãm. Đó chính là tia Rơnghen.
2- Bản chất, tính chất và công dụng của tia Rơnghen
- Bản chất : là sóng điện từ có bước sóng rất ngắn cỡ 10
-12
m ÷ 10
-8
m
- Tính chất :
• Có khả năng đâm xuyên lớn, có thể truyền qua giấy, gỗ . . . nhưng truyền qua kim loại thì khó
hơn. Kim loại có khối lượng riêng càng lớn thì ngăn cản tia Rơnghen càng tốt (chì . . )
• Tác dụng mạnh lên phim ảnh.
• Làm phát quang một số chất
• Làm ion hố chất khí
• Có tác dụng sinh lí, hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn
Trang 6
Bài tập trắc nghiệm tính chất sóng của ánh sáng,
- Công dụng :
• Trong y học : dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa một số bệnh ung thư.
• Trong công nghiệp : dùng để dò khuyết tật bên trong sản phẩm, chế tạo máy đo liều lượng tia

B. Aùnh 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. Aùnh sáng có bước sóng càng dài thì chiết suất của môi trường càng lớn.
D.Aùnh sáng đơn sắc không bị 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 vị trí những vạch màu trong quang
phổ vạch phát xạ.
D. Một vật khi bị nung nóng có thể phát sinh ra tia hồng ngoại và tia tử ngoại .
Câu 5:
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 .
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 bị 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 định nhiệt độ của vật phát sáng như bóng đèn, mặt trời, các ngôi sao v.v...

B. Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ
C. Tia hồng ngoại do vật bị nung nóng phát ra.
D. Tia hồng ngoại dùng để diệt vi khuẩn, chữa bệnh còi
xương.
Câu 12: Chọn Câu sai : A. Tia tử ngoại là những bức xạ
không nhìn thấy được có bước sóng lớn hơn bước sóng
của ánh sáng tím (0,4 μm) được phát ra từ nguồn có
nhiệt độ rất cao.
B. Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ .
C. Tia tử ngoại phát hiện các vết nứt trong kỹ thuật chế tạo máy.
D. Tia tử ngoại dùng để diệt vi khuẩn, chữa bệnh còi xương.
Câu 13: ỐNG RƠNGHEN:
A. Là một bình cầu thủy tinh (hay thạch anh) bên trong chứa khí áp suất rất kém (10
-3
mmHg)
B. Catốt hình chỏm cầu.
C. Đối Catốt bằng một kim loại khó nóng chảy để hứng chùm tia catốt và được nối với anốt
bằng một dây dẫn .
D. Các Câu trên đều đúng
Câu 14: Tia RƠNGHEN:
A. Không mang điện vì không bị lệch trong điện trường và từ trường .
B. Là sóng điện từ có bước sóng λ = 10
-8
m đến 10
-12
m.
C. Tác dụng mạnh lên phim ảnh, nên dùng để chụp điện, hủy hoại tế bào, diệt vi khuẩn
D. Các Câu trên đều đúng
Câu 15: Chọn Câu sai :
A. Hiện tượng quang điện là hiện tượng các electron ở mặt kim loại bị bật ra khỏi kim loại khi

C. Ánh sáng có cả hai tính chất sóng và hạt , gọi là lưỡng tính sóng - hạt. Trong một số hiện
tượng thì tính sóng biểu hiện rõ , trong một số hiện tượng khác thì tính hạt biểu hiện rõ .
D. Các Câu trên đều đúng
Câu 19: Chọn Câu sai :
A. Huỳnh quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang tắt ngay khi ngừng ánh sáng kích thích.
Nó xảy ra với chất lỏng và chất khí.
B. Lân quang là hiện tượng mà ánh sáng phát quang còn kéo dài một thời gian sau khi ngừng
ánh sáng kích thích, nó xảy ra với vật rắn.
C. Hiện tượng quang hóa là hiện tượng các phản ứng hóa học xảy ra dưới tác dụng của ánh
sáng. Năng lượng cần thiết để phản ứng xảy ra là năng lượng của phôton có tần số thích hợp.
D. Hiện tượng quang hóa chính là một trường hợp trong đó tính sóng của ánh sáng được
thể hiện rõ.
Câu 20: Mẫu nguyên tử Bo (Bohr): Chọn Câu sai :
A. Tiên đề về các trạng thái dùng: Nguyên tử chỉ tồn tại trong những trạng thái có năng lượng
xác định gọi là các trạng thái dừng. Trong các trạng thái dừng nguyên tử bức xạ năng lượng .
B. Tiên đề về sự bức xạ hay hấp thụ: Khi nguyên tử chuyển từ trạng thái dừng có năng lượng
Em chuyển sang trạng thái dừng có năng lượng En (Với En < Em) thì nguyên tử phát ra 1
phôton có năng lượng : ε = hf
mn
= E
m
- E
n
C. Nếu nguyên tử đang ở trạng thái dừng có năng lượng thấp E
n
mà hấp thụ được một phôton
có năng lượng đúng bằng hiệu E
m
- E
n

, S
2
đến điểm M
trên
màn bằng 2,5 μ m .Hãy tìm bước sóng của ánh sáng thấy được có bước sóng từ 0,4μm đến 0,76μm
khi
giao thoa cho vân sáng tại M .
A. 0,625μm B. 0,5μm
C. 0,416μm D. A,B,C đúng
Đề bài sau đây dùng cho các Câu 25,26 .
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng , hai khe cách nhau 2(mm) và cách màn quan sát
2(m) .
Câu 25: Dùng ánh sáng đơn sắc với bước sóng λ = 0,44(μm). Điểm M trên màn là vân tối thứ 5 ,
cách VSTT một đoạn là :
A. 1,44mm B. 1,64mm
C. 1,98mm D. Một giá trị khác
Câu 26: Dùng ánh sáng trắng gồm nhiều ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng : 0,4(μm)
≤ λ
≤ 0,75(μm) . Có bao nhiêu bước sóng đơn sắc trong dãi ánh sáng trắng cho vân sáng tại vị trí M
trên.
A. 1 B. 2
C. 3 D.4
Đề bài sau đây dùng cho các Câu 27,28 .
Thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng với nguồn sáng là hai bức xạ có bước sóng lần lượt là λ
1

λ
2
. Cho λ
1

xạ
đơn sắc là :
A. 0,5.10
15
Hz B. 0,6.10
15
Hz
C. 0,7.10
15
Hz D. 0,75.10
15
Hz
Đề bài sau đây dùng cho các Câu 30,31.
Trên màn (E) người ta nhận được các vân giao thoa của nguồn sáng đơn sắc S có bước
sóng λ nhờ hai khe nhỏ đặt thẳng đứng tạo ra hai nguồn sóng kết hợp là S
1
và S
2
, khoảng cách
giữa chúng là a = 0,5mm. Khoảng cách giữa mặt phẳng chứa S
1
S
2
và màn quan sát (E) là
D=1,5m . Khoảng cách từ vân sáng bậc 15 đến vân sáng trung tâm là 2,52cm .
Câu 30: Bước sóng λ có giá trị :
A. 0,5μm B. 0,56μm
C. 0,6μm D. 0,75μm
Câu 31: Nếu sử dụng đồng thời ánh sáng đơn sắc λ trên và ánh sáng có bước sóng λ
2

S
2
= a =1,5mm , khoảng cách từ hai khe đến màn : D = 3m.Nguồn S
phát ra 2 ánh sáng đơn sắc: màu tím có λ
1
= 0,4μm và màu vàng có λ
2
= 0,6μm . Khoảng
cách l giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân sáng quan sát được ở điểm O
( VSTT ) có giá trị :
A. 1,2mm B. 4,8mm
C. 2,4mm D. Một giá trị khác
Đề bài sau đây dùng cho các Câu 35,36,37.
Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai khe hẹp S
1
và S
2
cách nhau 1mm,màn hứng E đặt
song song với mp chứa hai khe cách hai khe 2m.
Câu 35: Khoảng cách từ vân sáng thứ tư bên này đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm là
9,6mm . Xác định bước sóng ánh sáng.
A. 0,5μm B. 0,56μm
C. 0,6μm D. 0,75μm
Câu 36: Cho biết bề rộng của vùng giao thoa trên màn là 49,6mm . Tính số vân sáng và vân tối
trên
màn
A. 43vân sáng ; 44 vân tối B. 42vân sáng ; 41 vân tối
C. 41vân sáng ; 42 vân tối D. Một giá trị khác
Câu 37: Nếu thực hiện giao thoa trong nước có chiết suất của nước : n = 4/3 . Tính khoảng vân
trong


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status