Các công thức về sóng ánh sáng và bài tập năm 2024
Giao thoa ánh sáng là phần nội dung khá quan trọng vì vậy các bạn học sinh cần nắm chắc phần kiến thức này. Tất cả lý thuyết về giao thoa ánh sáng vật lý 12 và các hiện tượng bước sóng hay màu sắc sẽ được Vuihoc tổng hợp đầy đủ dưới đây cùng bài tập trắc nghiệm có đáp án. Các bạn hãy cùng theo dõi nhé! Show
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sángHiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là một hiện tượng ánh sáng không theo định luật truyền thẳng ánh sáng mà con người quan sát được khi ánh sáng đi qua lỗ nhỏ hay là gần mặt phẳng các vật không trong suốt hoặc trong suốt. Đây là hiện tượng truyền lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng bị gặp vật cản. Tính chất sóng của ánh sáng được chứng minh qua hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng. Trong chân không mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số hoặc bước sóng không được xác định hoàn toàn. 2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là gì?Chắc hẳn các bạn học sinh đều muốn tìm hiểu lý thuyết giao thoa ánh sáng hay giao thoa ánh sáng là gì. Câu trả lời sẽ được giải đáp chi tiết qua những phần sau về giao thoa ánh sáng vật lý 12. 2.1. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sángS đóng vai trò là nguồn phát sóng truyền tới S2, S1 và khi đó, S1, S2 là nguồn phát sóng kết hợp. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng khẳng định ánh sáng có mang tính chất sóng. 2.2. Xác định vị trí các vân sáng, vân tốiVí dụ cho bước sóng ánh sáng giao thoa gọi là λ, khoảng cách giữa 2 khe S2, S1 là a, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D. O được gọi là vị trí vân sáng trung tâm. Chúng ta xét điểm A cách O một đoạn x. - Khoảng cách điểm A tới nguồn S1 là: - Khoảng cách từ điểm A tới nguồn S2 là:
Khoảng cách O đến vân sáng bậc k là xk = kλ D/a (k = 0, ±2, ±1,...) Ta thấy vị trí O của vân sáng bậc 0: k = 0 ↔ x = 0 (∀ λ), nên O gọi là vân trung tâm.
Khoảng cách từ O đến vân tối k là x'k = (k - 1/2) [(λD)/a] (k = ±1, ±2,...) Đăng ký ngay để được các thầy cô ôn tập kiến thức và xây dựng lộ trình ôn thi tốt nghiệp THPT hiệu quả, chất lượng nhất 2.3. Khoảng vân2.3.1. Định nghĩaKhoảng vân được xác định là khoảng cách giữa 2 vân tối liên tiếp hoặc 2 vân sáng liên tiếp. 2.3.2. Công thứcCông thức tính khoảng vân ký hiệu là i: i = xk+1 - xk = x'k+1 - x'k = λD/a 2.4. Ứng dụng của giao thoa ánh sángỨng dụng của giao thoa ánh sáng là để đo bước sóng ánh sáng bằng công thức: λ = $\frac{ai}{D}$ 3. Bước sóng ánh sáng và màu sắcKhoảng cách ngắn nhất giữa 2 điểm dao động cùng pha hay còn là khoảng cách giữa hai đỉnh sóng chính là bước sóng. Viết tắt bằng chữ lamda (λ). Xét các kết quả thí nghiệm cho ta thấy bước sóng ánh sáng là:
Bảng trong chân không nhìn thấy bước sóng của ánh sáng: Màu λ(nm) Màu λ(nm) Đỏ 640÷760 Lam 450÷510 Cam 590÷650 Chàm 430÷460 Vàng 570÷600 Tím 380÷440 Lục 500÷575
+) 2 nguồn phải phát ra 2 sóng có cùng bước sóng. +) Hiệu số pha dao động 2 nguồn phải không đổi theo thời gian. 4. Một số bài tập trắc nghiệm về giao thoa ánh sáng (có đáp án)Dưới đây là một số bài tập trắc nghiệm về giao thoa ánh sáng nhằm giúp các bạn học hiểu và nắm vững kiến thức này để kỳ thi THPT có kết quả cao. Câu 1: Khi hai nguồn đó là nguồn nào thì giao thoa sóng ánh sáng quan sát được:
Giải: Khi hai nguồn sáng là hai nguồn kết hợp thì xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng Đáp án C Câu 2: Hai sóng phát ra từ 2 nguồn kết hợp là 2 sóng:
Giải: Hai nguồn kết hợp phát ra hai sóng có chung tần số và hiệu số pha không đổi theo thời gian Đáp án A Câu 3: Ứng dụng hiện tượng giao thoa ánh sáng được trong
Giải: Giao thoa ánh sáng được ứng dụng cho việc đo bước sóng của ánh sáng Đáp án B Câu 4: Công thức áp dụng tính vị trí vân sáng trên màn trong giao thoa ánh sáng là
Giải: Vị trí vân sáng trên màn được tính bằng công thức $x=k\frac{\lambda D}{a}$ Đáp án D Câu 5: Khoảng vân trong thí nghiệm i-âng liên quan đến giao thoa ánh sáng sẽ:
Giải: Có công thức $I=\frac{\lambda D}{a}$ ⇒ a tăng thì i giảm Đáp án B Câu 6: Trong thí nghiệm i-âng, nếu thay ánh sáng đơn sắc màu đỏ thành màu lục còn các điều kiện khác không đổi. Thì trên màn quan sát
Giải: Có công thức $I=\frac{\lambda D}{a}$ ⇒ id > il λd > λl Như vậy khoảng vân sẽ bị giảm xuống Đáp án B PAS VUIHOC – GIẢI PHÁP ÔN LUYỆN CÁ NHÂN HÓA Khóa học online ĐẦU TIÊN VÀ DUY NHẤT: ⭐ Xây dựng lộ trình học từ mất gốc đến 27+ ⭐ Chọn thầy cô, lớp, môn học theo sở thích ⭐ Tương tác trực tiếp hai chiều cùng thầy cô ⭐ Học đi học lại đến khi nào hiểu bài thì thôi ⭐ Rèn tips tricks giúp tăng tốc thời gian làm đề ⭐ Tặng full bộ tài liệu độc quyền trong quá trình học tập Câu 7: Trong thí nghiệm i-âng, nếu thay ánh sáng đó bằng 1 ánh sáng có bước sóng là 0,8 λ còn các điều kiện khác giữ nguyên. Thì khoảng vân trên màn là
Giải: Ta có công thức khoảng vân mới là λ' = 0,8 λ thì i' =$\frac{\lambda D}{a}$ = 0,8i Đáp án A Câu 8: Trong thí nghiệm i-âng, nếu thay ánh sáng đó bằng 1 ánh sáng có bước sóng là 0,6 λ còn các điều kiện khác giữ nguyên, thì khoảng vân trên màn là:
Giải: Ta có công thức khoảng vân mới là λ' = 0,6 λ thì i'=$\frac{\lambda D}{a}$ = 0,6i Đáp án A Câu 9: Trong thí nghiệm i-âng, bước sóng có ánh sáng đơn sắc là 600 nm, hai khe hẹp có khoảng cách là 1 mm. Mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 2 m. Giá trị của khoảng vân quan sát trên
Giải Áp dụng công thức $i=\frac{\lambda D}{a}=600.10^{-9}.\frac{2}{10^{-3}}=1,2.10^{-3} m=1,2mm$ Đáp án D Câu 10: Vân sáng bậc hai xuất hiện ở trên màn tại các điểm trong thí nghiệm i-âng mà hiệu đường đi từ hai nguồn đến các điểm đó là:
Giải: Có hiệu đường đi là d2 - d1 = kd Có vân sáng bậc 2 nên k = 2 ⇒ hiệu đường đi là d2 - d1 = 2 λ Đáp án D Trên đây toàn bộ kiến thức về giao thoa ánh sáng trong chương trình Vật Lý 12 mà VUIHOC muốn chia sẻ cho các em học sinh. Hy vọng rằng sau bài viết này, các bạn sẽ nắm chắc được kiến thức và hỗ trợ các em học sinh trong quá trình ôn thi Vật Lý tốt nghiệp THPT sắp tới. Để có thêm các kiến thức bổ ích khác, các em hãy truy cập ngay nền tảng học online Vuihoc.vn nhé! |