Học tốt Vật lí 12, bài 25: Sự giao thoa ánh sáng
- Thứ tư - 14/08/2019 11:33
- In ra
- Đóng cửa sổ này
Hệ thống kiến thức lí thuyết cơ bản cần nhớ, hướng dẫn trả lời câu hỏi sách giáo khoa và giải bài tập Vật lí 12, bài 25: Sự giao thoa ánh sáng
A. Kiến thức cơ bản
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng: Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ rằng hai chùm ánh sáng kết hợp giao thoa được với nhau, nghĩa là ánh sáng có tính chất sóng. Trên màn ảnh ta có hệ vân giao thoa gồm các vạch sáng và vạch tôi xen kẽ, song song và cách đều nhau.
3. Vị trí các vân: Gọi a : là khoảng cách giữa 2 nguồn kết hợp
D : là khoảng cách từ 2 nguồn đến màn ảnh.
λ : là bước sóng ánh sáng
a. Vị trí vân sáng trên màn:
xk=
(k = 0, ±1, ±2, ...) với k là bậc giao thoa.
b. Vị trí vân tối trên màn:
xk’ =
(k’ = 0, ±1, ±2,…)
Đối với vân tố, không có khái niệm bậc giao thoa.
c) Khoảng vân (i):
- Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
- Công thức tính khoảng vân: i =
4. Bước sóng ánh sáng:
1. Mỗi ánh sáng đơn sắc, có một bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định.
2. Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng từ 380nm (màu tím) đến 760nm (màu đỏ) mới gây ra cảm giác sáng, đó là các ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến).
3. Ánh sáng trắng của Mặt trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞.
Nhưng chỉ các bức xạ có bước sóng từ 380nm đến 760nm là giúp được cho mắt nhìn mọi vật, và phân biệt màu sắc.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 12 BÀI 25
C1. Trong thí nghiệm này, có thể bỏ màn M đi được không?
Trả lời:
Trong thí nghiệm giao thoa, ta có thể bỏ màn M để ánh sáng từ hai nguồn F1; F2 rọi qua kính lúp vào mắt. Nếu nguồn sáng là nguồn laze thì ta phải đặt màn M để tránh ánh sáng từ hai nguồn F1; F2 rọi vào mắt, làm ảnh hưởng không tốt đến mắt.
C2. Quan sát các vân giao thoa, có thể nhận biết vân nào là vân chính giữa không?
Trả lời:
Nếu dùng ánh sáng đơn sắc, thì trên màn ta thu được các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau đều đặn, ta không thể biết được vân nào là vân chính giữa.
Nếu dùng ánh sáng trắng, thì trên màn ta thu được vân chính giữa có màu trắng nên ta có thể nhận biết được vân chính giữa.
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 12 BÀI 25 TRANG 132, 133
1. Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y-âng là gì?
Trả lời:
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y-âng là ánh sáng có tính chất sóng.
2. Viết công thức xác định vị trí các vân sáng?
Trả lời:
xk= k.
(k = 0, ±1, ±2, ...)
k : bậc giao thoa
λ : bước sóng (m)
D: khoảng cách từ hai khe đến màn (m)
a : khoảng cách giữa hai khe (m)
3. Viết công thức tính khoảng vân.
Trả lời:
Công thức tính khoảng vân: i =
4. Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng nào?
Trả lời:
Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 380nm đến 760nm.
5. Nêu những đặc điếm của ánh sáng đơn sắc.
Trả lời:
Những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc:
Mỗi sử dụng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định.
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định, gọi là màu đơn sắc.
6. Chỉ ra công thức đúng để tính khoảng vân.
A. i =
A. i =
C. i =
D. i =
Giải:
Chọn đáp án A. Công thức để tính khoảng vân là: A. i =
7. Chọn câu đúng.
Bức xạ màu vàng của natri có bước sóng:
A. 0,589mm.
B. 0,589nm
C. 0,589µm.
D. 0,589pm
Giải:
Chọn đáp án C. Bức xạ màu vàng của Natri có bước sóng từ 0,57 µm đến 0,6 µm.
8. Trong một thí nghiệm Y-âng với a = 2mm, D = l,2m, người ta đo được i = 0,36mm. Tính bước sóng λ và tần số f cửa bức xạ.
Giải:
Bước sóng: λ =
= 
= 6.10-4 (mm) = 0,6.10-3(m)
Tần số của bức xạ: f =
= 
= 5.1014(Hz)
9. Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sác, bước sóng λ = 600mm chiếu sáng hai khe F1, F2 song song với F và cách nhau l,2mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F1, F2 và cách nó 0,5m.
a. Tính khoảng vân.
b. Xác định khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4.
Giải:
Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp:
i =
= 
= 2,5.10-4(m) = 0,25.10-3(m) = 0,25mm
Khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là:
x4 = 4.i = 4.0,25 = 1 (mm)
10. Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe F1, F2 là a = l,56mm, khoảng cách từ F1, F2 đến màn quan sát là D = l,24m. Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21mm. Tính bước sóng ánh sáng.
Giải:
Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là: 11i = 5,21
Khoảng vân: i =
= 0,474 (mm)
Bước sóng ánh sáng:
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng: Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng: Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ rằng hai chùm ánh sáng kết hợp giao thoa được với nhau, nghĩa là ánh sáng có tính chất sóng. Trên màn ảnh ta có hệ vân giao thoa gồm các vạch sáng và vạch tôi xen kẽ, song song và cách đều nhau.
3. Vị trí các vân: Gọi a : là khoảng cách giữa 2 nguồn kết hợp
D : là khoảng cách từ 2 nguồn đến màn ảnh.
λ : là bước sóng ánh sáng
a. Vị trí vân sáng trên màn:
xk=
(k = 0, ±1, ±2, ...) với k là bậc giao thoa.b. Vị trí vân tối trên màn:
xk’ =
(k’ = 0, ±1, ±2,…)Đối với vân tố, không có khái niệm bậc giao thoa.
c) Khoảng vân (i):
- Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
- Công thức tính khoảng vân: i =
4. Bước sóng ánh sáng:
1. Mỗi ánh sáng đơn sắc, có một bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định.
2. Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng từ 380nm (màu tím) đến 760nm (màu đỏ) mới gây ra cảm giác sáng, đó là các ánh sáng nhìn thấy được (khả kiến).
3. Ánh sáng trắng của Mặt trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞.
Nhưng chỉ các bức xạ có bước sóng từ 380nm đến 760nm là giúp được cho mắt nhìn mọi vật, và phân biệt màu sắc.
B. TRẢ LỜI CÂU HỎI C1, C2 SGK VẬT LÝ 12 BÀI 25
C1. Trong thí nghiệm này, có thể bỏ màn M đi được không?
Trả lời:
Trong thí nghiệm giao thoa, ta có thể bỏ màn M để ánh sáng từ hai nguồn F1; F2 rọi qua kính lúp vào mắt. Nếu nguồn sáng là nguồn laze thì ta phải đặt màn M để tránh ánh sáng từ hai nguồn F1; F2 rọi vào mắt, làm ảnh hưởng không tốt đến mắt.
C2. Quan sát các vân giao thoa, có thể nhận biết vân nào là vân chính giữa không?
Trả lời:
Nếu dùng ánh sáng đơn sắc, thì trên màn ta thu được các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau đều đặn, ta không thể biết được vân nào là vân chính giữa.
Nếu dùng ánh sáng trắng, thì trên màn ta thu được vân chính giữa có màu trắng nên ta có thể nhận biết được vân chính giữa.
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP SGK VẬT LÝ 12 BÀI 25 TRANG 132, 133
1. Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y-âng là gì?
Trả lời:
Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y-âng là ánh sáng có tính chất sóng.
2. Viết công thức xác định vị trí các vân sáng?
Trả lời:
xk= k.
(k = 0, ±1, ±2, ...)k : bậc giao thoa
λ : bước sóng (m)
D: khoảng cách từ hai khe đến màn (m)
a : khoảng cách giữa hai khe (m)
3. Viết công thức tính khoảng vân.
Trả lời:
Công thức tính khoảng vân: i =
4. Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng nào?
Trả lời:
Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 380nm đến 760nm.
5. Nêu những đặc điếm của ánh sáng đơn sắc.
Trả lời:
Những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc:
Mỗi sử dụng đơn sắc có một bước sóng trong chân không xác định.
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định, gọi là màu đơn sắc.
6. Chỉ ra công thức đúng để tính khoảng vân.
A. i =
A. i =
C. i =
D. i =
Giải:
Chọn đáp án A. Công thức để tính khoảng vân là: A. i =
7. Chọn câu đúng.
Bức xạ màu vàng của natri có bước sóng:
A. 0,589mm.
B. 0,589nm
C. 0,589µm.
D. 0,589pm
Giải:
Chọn đáp án C. Bức xạ màu vàng của Natri có bước sóng từ 0,57 µm đến 0,6 µm.
8. Trong một thí nghiệm Y-âng với a = 2mm, D = l,2m, người ta đo được i = 0,36mm. Tính bước sóng λ và tần số f cửa bức xạ.
Giải:
Bước sóng: λ =
= = 6.10-4 (mm) = 0,6.10-3(m)Tần số của bức xạ: f =
= = 5.1014(Hz)9. Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sác, bước sóng λ = 600mm chiếu sáng hai khe F1, F2 song song với F và cách nhau l,2mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F1, F2 và cách nó 0,5m.
a. Tính khoảng vân.
b. Xác định khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4.
Giải:
Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp:
i =
= = 2,5.10-4(m) = 0,25.10-3(m) = 0,25mmKhoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là:
x4 = 4.i = 4.0,25 = 1 (mm)
10. Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe F1, F2 là a = l,56mm, khoảng cách từ F1, F2 đến màn quan sát là D = l,24m. Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21mm. Tính bước sóng ánh sáng.
Giải:
Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là: 11i = 5,21
Khoảng vân: i =
= 0,474 (mm)Bước sóng ánh sáng:
Bản quyền bài viết thuộc về Sachgiai.com. Ghi nguồn Sách giải.com khi đăng lại bài viết này.