Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

MỤC LỤC

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

1


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Chương 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ
Chủ đề 1: MẠCH DAO ĐỘNG
I – Mạch dao động L-C
1. Cấu tạo: Gồm 1 cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện
cung C tạo thành mạch kín.
2. Hoạt động: Tích điện cho tụ điện C đến điện tích q0 rồi nối mạch để tụ điện
phóng điện qua cuộn cảm, sau đó cuộn cảm lại phóng điện trở lại để tích cho tụ điện cứ thế
tạo thành dòng điện xoay chiều chạy trong mạch.
Chú ý: Nếu cuộn cảm L khơng có điện trở (thuần cảm) thì trong mạch có dao động điện từ
tự do.
II – Khảo sát dao động điện từ tự do

ω=
-

1
LC

Do mạch khuyết R nên ta dễ dàng chứng minh được công thức tần số góc
.
Giả sử ban đầu tụ điện được tích đến điện tích q 0. Khi mạch dao động thì điện tích của tụ

q = Q0 cos(ωt + ϕ q )
-

biến thiên tuần hồn theo phương trình
.
Cường độ dịng điện tức thời là đạo hàm của điện tích theo thời gian:
i = q′ = −ωQ0 sin(ωt + ϕ q )
I 0 = ωQ0
Đặt
ta được
π
i = I 0 cos(ωt + ϕq + )
2
-

u=
-

Hiệu điện thế tức thời ở hai đầu bản tụ được tính bởi

q Q0
=
cos(ωt + ϕ q )
C C

U0 =
. Đặt

Q0

C

u = U 0 cos(ωt + ϕq )

-

ta được
.
Nhận xét:
Đối với dao động điện từ tự do thì:
o q trễ pha hơn i một góc π/2.
o q cùng pha với u.

q2 i2
+ =1
Q02 I 02

u2 i2
+ =1
U 02 I 02

Từ mối quan hệ về pha đó ta có các công thức liên hệ sau:
và
Câu 1: Mạch dao động là một mạch kín gồm.
A. nguồn điện khơng đổi, tụ điện và cuộn cảm.
B. tụ điện và điện trở thuần.
C. cuộn cảm và điện trở thuần.
D. tụ điện và cuộn cảm.
-


Câu 2: Mạch dao động LC có điện trở thuần R = 0. Tích điện cho tụ điện rồi cho mạch dao động,
dao động trong mạch là
A. dao động điện từ cưỡng bức.
B. dao động điện từ duy trì
C. dao động điện từ tắt dần
D. dao động điện từ tự do
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

2


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Câu 3: Một mạch dao động điện từ gồm tụ điện có điện dung C = (4/π 2).10-12 F và cuộn dây thuần
cảm có độ tự cảm L = 2,5.10-3 H. Tìm tần số dao động điện từ tự do của mạch.
A. 2,5.105 Hz
B. 5.105 Hz
C. 0,5.107 Hz
D. 0,5.105 Hz
Câu 4: Mạch dao động điện từ LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1 mH và tụ điện
có điện dung C = 0,1 µF. Dao động điện từ riêng của mạch có tần số góc là bao nhiêu ?
A. 105 rad/s
B. 4.105 rad/s
C. 3.105 rad/s
D. 2.105 rad/s
Câu 5: Mạch dao động lý tưởng LC bao gồm điện dung C = 1 µF và cuộn dây có độ tự cảm L = 1
mH. Thời gian ngắn nhất để hiệu điện thế giữa hai đầu bản tụ tăng từ 0 đạt giá trị lớn nhất là
A. 3,74.10-5 s.
B. 0,496.10-4 s.
C. 6,23.10-6 s.
D. 4,31.10-3 s.

Câu 6: Một mạch dao động điện từ có điện dung C = 25 pF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L
= 10-4 H. Tìm chu kỳ dao động của mạch dao động.
A. 31,4.10-8 s
B. 62,8.10-8 s
C. 6,28.10-8 s
D. 3,1410-8 s
Câu 7: Một mạch dao động LC gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 640 µF và một tụ điện
dung C biến thiên từ 36 pF đến 25 pF. Lấy π 2 = 10. Chu kỳ dao động riêng của mạch có thể biến
thiên từ
A. 953 ns đến 2383 ns. B. 835 ms đến 2137 ms.
C. 567 µs đến 2001 ps. D. 711 µs đến 1734 µs.
Câu 8: Tụ điện của một mạch dao động có thể thay đổi điện dung từ C1 = 56 pF đến C2 = 670 pF.
Độ tự cảm của cuộn cảm phải thay đổi trong khoảng nào để tần số dao động riêng của mạch thay
đổi từ f1 = 2,5 MHz đến f2 = 7,5 MHz ?
A. L1 = 0,673 µH đến L2 = 72,4 µH
B. L1 = 0,673 µH đến L2 = 7,24 µH
C. L1 = 0,763 µH đến L2 = 72,4 µH
D. L1 = 0,735 µH đến L2 = 7,25 µH
Câu 9: Một mạch dao động LC lý tưởng, cường độ dịng điện trong mạch có dạng i =
0,4cos(2.106t) (A). Tìm độ lớn cực đại của điện tích trên tụ điện.
A. 0,1.10-6 C
B. 0,5.10-7 C
C. 10-8 C
D. 0,2.10-6 C
Câu 10: Điện tích cực đại trên một bản tụ điện của một mạch dao động là Q 0 = 10-5 C và cường độ
dòng điện cực đại trong mạch I0 = 0,1 A. Chu kỳ dao động trong mạch là bao nhiêu ?
A. 62,8.106 s
B. 6,28.107 s
C. 2.10-3 s
D. 6,28.10-4 s

Câu 11: Một mạch dao động gồm một cuộn cảm có độ tự cảm L = 6 µH và một tụ điện có điện
dung C = 40 pF. Nếu điện tích cực đại trên tụ là 3.10 -9 C thì cường độ dịng điện cực đại chạy trong
mạch là bao nhiêu ?
A. 174 mA
B. 154 mA
C. 194 mA
D. 134 mA
Câu 12: Trong mạch cộng hưởng dao động với tần số 0,5 MHz, cường độ dòng điện cực đại chạy
qua mạch là 0,2 mA. Hiệu điện thế cực đại ở hai cực của tụ là bao nhiêu ? Cho biết điện dung của tụ
là 63,7 pF.
A. 0,5 V
B. 1 V
C. 0,75 V
D. 0,25 V

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

3


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Câu 13: Cho mạch dao động lí tưởng với C = 1 nF, L = 1 mH, điện áp hiệu dụng của tụ điện là U C
= 4 V. Lúc t = 0, uC = 2 2 V và tụ điện đang được nạp điện. Viết biểu thức điện áp trên tụ điện.
π
π
6
6
A. u = 4 2 cos(10 t + 3 )(V).
B. u = 2 cos(10 t - 3 )(V).


π
C. u = 4 2 cos(106t - 3 )(V).

D. u =

π
2 cos(106t + 3 )(V).

Câu 14: Mạch dao động kín, lí tưởng có L = 1 mH, C = 10 µF. Khi dao động cường độ dòng điện
hiệu dụng I = 1 mA. Chọn gốc thời gian lúc năng lượng điện trường bằng 3 lần năng lượng từ
trường và tụ điện đang phóng điện. Viết biểu thức điện tích trên tụ điện.
π
π
A. q =2 2 10-7cos(104t+ 6 )(C)
B. q =2 2 10-7cos(104t- 6 )(C)

π
C. q = 2 10-7cos(104t + 6 )(C)

π
D. q = 2 10-7cos(104t- 6 )(C)

Câu 15: Mạch dao động LC có C = 500 nF. Trong mạch có dao động điện từ tự do với Điện áp ở tụ
điện là : u = 4sin2000t V. Biểu thức của cường độ dòng điện qua mạch dao động là
A. i =0,004cos(2000t + π/2) A
B. i = 4sin(2000t + π/2) mA
C. i = 0,004sin2000t A
D. i = 0,4cos2000t mA
Câu 16: Trong mạch dao động điện từ điều hòa với tần số góc 5.10 6 rad/s. Khi điện tích tức thời là
q = .10-8 C thì cường độ dịng điện tức thời trong mạch I = 0,05 A. Điện tích lớn nhất của tụ điện

tích được là
A. 1,8.10-8 C
B. 2,0.10-8 C
C. 3,0.10-8 C
D. 3,2.10-8 C
Câu 17: Một mạch dao động điện từ gồm một tụ điện có điện dung 0,125 µF và một cuộn cảm có
độ tự cảm 50 µH. Điện trở thuần của mạch không đáng kể. Điện áp cực đại giữa hai bản tụ điện là 3
V. Tính cường độ dòng điện lúc điện áp giữa hai bản tụ là 2 V.
A. ± 0,22 A
B. ± 0,11 A
C. ± 0,21 A
D. ± 0,31 A
Câu 18: Khung dao động điện từ gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,1 H và tụ điện
có điện dung C = 10 µF. Dao động điện từ trong khung là dao động điều hồ với cường độ dịng
điện cực đại I0 = 0,05 A. Tính điện áp giữa hai bản tụ ở thời điểm i = 0,03 A và cường độ dịng điện
trong mạch lúc điện tích trên tụ có giá trị q = 30 µC.
A. 4 V; 0,4 A
B. 4 V; 4 A
C. 0,4 V; 0,4 A
D. 4 V; 0,04
A
III – Năng lượng của mạch dao động

-

Năng lượng điện trường ở tụ điện:
Năng lượng từ trường ở cuộn cảm:

1
1

EC = Cu 2 = CU 02 cos 2 (ωt + ϕ q )
2
2

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

4


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

Q2
1
1
π
1
EL = Li 2 = I 02 cos2 (ωt + ϕ q + ) = Lω 2Q02 sin 2 (ωt + ϕ q ) = 0 sin 2 (ωt + ϕ q )
2
2
2 2
2C
Q2
1
1
E = EL + EC = CU 02 = LI 02 = 0
2
2
2C
-


Năng lượng toàn phần của mạch dao động:
(hằng số)
Nhận xét:
Trong quá trình dao động thì NL điện trường và từ trường ln chuyển hóa cho nhau nhưng
năng lượng tồn phần khơng đổi.
Khoảng thời gian ngắn nhất để năng lượng điện trường chuyển hết thành năng lượng từ
trường là T/4.
Chu kỳ biến thiên của năng lượng trong mạch dao động chỉ bằng nửa chu kỳ biến thiên của

T′ =
-

dòng điện
Khi: EL = nEC

T
2

.


 1 
1 2 u = 
1
2
 n +1 ÷
÷U 0
 2 CU 0 = (n + 1) 2 Cu





 E = (n + 1) EC

2
 1 
 EL = nEC
1 q2

 1 Q0

⇒
= (n + 1)
⇒ q = 
÷

 n +1 ⇒ 
÷Q0
2C
 E = EL + EC
 n +1 
 E =  n ÷E L
2 C




1 2  n +1 1 2

÷ Li

 LI 0 = 
i =  n ÷I
0
 n 2
2
  n + 1 ÷


IV - Ứng dụng
- Tạo xung trong các mạch điện tử.
- Mạch dao động trong Radio, Tivi.
- Ăng-ten phát thu tín hiệu.
Câu 1: Trong mạch dao động LC có tồn tại một dao động điện từ, thời gian để chuyền năng lượng
tổng cộng của mạch từ dạng năng lượng điện trường sang năng lượng từ trường là 1,5 µs. Tính chu
kỳ dao động của mạch.
A. 2 µs
B. 4 µs
C. 6 µs
D. 5 µs
Câu 2: Mạch dao động lý tưởng LC. Tụ điện có điện dung C = 0,5 µF, hiệu điện thế cực đại hai
cực trên tụ điện là 6 V thì năng lượng dao động điện từ của mạch là bao nhiêu ?
A. 9.10-6 J
B. 8.10-6 J
C. 9.10-7 J
D. Một kết quả khác.
Câu 3: Một mạch dao động điện từ LC có cuộn thuần cảm L = 5 mH và tụ điện có điện dung C = 5
µF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ là 10 V. Năng lượng dao động của mạch là bao nhiêu ?
A. 2,5 mJ
B. 2,5 J
C. 0,25 mJ

D. 25 J
Câu 4: Một mạch dao động LC có L = 50 Mh VÀ C = 5 µF. Hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ
điện là 6 V. Tìm năng lượng dao dộng điện từ của mạch.
A. W = 70 µJ
B. W = 90 µJ
C. W = 30 µJ
D. W = 50 µJ

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

5


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Câu 5: Mạch dao động LC, cuộn cảm có L = 0,2 H và biên độ dao dộng của dòng điện trong mạch
là 40 mA. Tại thời điểm giá trị tức thời trong mạch bằng một nửa biên độ dao động thì năng lượng
điện trường và năng lượng từ trường bằng bao nhiêu ?
A. WL = 12.10-6 J và WC = 4.10-6 J
B. WL = 40.10-6 J và WC = 120.10-6 J
C. WL = 4.10-6 J và WC = 12.10-6 J
D. WL = 400.10-6 J và WC = 100.10-6 J
Câu 6: Hiệu điện thế cực đại trên hai cực của tụ điện trong mạch dao động LC là 4 V. Điện dung
của tụ là 1 µF. Tại thời điểm mà hiệu điện thế trên tụ 1 V thì năng lượng từ trường của cuộn dây là
bao nhiêu ?
A. 2,5 µJ
B. 5 µJ
C. 10 µJ
D. 7,5 µJ
Câu 7: Mạch dao động LC đang dao động tự do với chu kỳ T. Thời gian ngắn nhất kể từ lúc năng
lượng từ trường bằng ba lần năng lượng điện trường đến lúc năng lượng từ trường bằng năng lượng

điện trường là bao nhiêu ?
A. T/24
B. T/6
C. T/16
D. T/12
Câu 8: Một mạch dao động LC có điện tích cực đại trên tụ là 9 nC. Điện tích trên tụ tại thời điểm
mà năng lượng điện trường bằng 1/3 năng lượng từ trường là bao nhiêu ?
A. 2,5 nC
B. 3,5 nC
C. 1,5 nC
D. 4,5 nC
Câu 9: Một mạch dao động gồm tụ điện có điện dung 6 µF và một cuộn dây thuần cảm có độ tự
cảm 50 mH. Hiệu điện thế cực đại trên hai cực của hai bản tụ điện là 12 V. Tại thời điểm hiệu điện
thế hiệu điện thế ở hai đầu tụ điện là 8 V thì năng lượng điện trường và năn lượng từ trường của
mạch là bao nhiêu ?
A. WC = 1,5.10-4 J và WL = 4,3.10-4 J
B. WC = 1,6.10-4 J và WL = 4,3.10-4 J
C. WC = 1,5.10-4 J và WL = 2.10-4 J
D. WC = 1,6.10-4 J và WL = 2.10-4 J
Ðáp án :
Chủ đề 2: ĐIỆN TỪ TRƯỜNG, SĨNG ĐIỆN TỪ
NGUYỆN TẮC THƠNG TIN LIÊN LẠC
I – Dao động điện từ
Ta đã biết trong mạch LC lý tưởng:

π
q = Q0 cos(ωt + ϕ q ) i = I 0 cos(ωt + ϕq + 2 ) u = U 0 cos(ωt + ϕq )
,
và
Vậy các đại lượng q, i và u biến thiên tuần hồn với cùng tần số. Ta cũng biết có dịng điện

thì có từ trường, vì dịng điện biến thiên nên từ trường ở cuộn cảm cũng biến thiên. Tương tự điện
trường ở tụ điện cũng biến thiên. Sự biến thiên của điện trường và từ trường như trên gọi là dao
động điện từ.
Khi cuộn cảm thuần cảm hoặc khơng có điện trở (r = 0) thì ta có dao động điện từ tự do.
Ta cũng dễ dàng chứng minh được cơng thức tần số góc của dao động điện từ trong mạch
ω=

1
LC

LC là
.
II – Mối liên hệ giữa điện trường và từ trường
1. Mối liên hệ giữa điện trường và từ trường
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

6


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
a) Từ trường biến thiên sinh ra điện trường

Ta đã biết về thí nghiệm tạo ra dịng điện cảm ứng
học ở lớp 9 và lớp 11. Khi nam châm chuyển động tương
đối so với vịng dây dẫn kín thì trong vịng dây các
electron chuyển động có hướng tạo thành dịng điện. Vậy
chắc chắn phải có một điện trường đã sinh ra lực điện đẩy
các eclectron dịch chuyển.
Suy ra tại nơi có từ trường biến thiên thì tại nơi
đó xuất hiện một điện trường xốy.

Gọi là điện trường xốy vì đường sức điện khép kín.
b) Điện trường biến thiên sinh ra từ trường xoáy
Xét một mạch dao động lý tưởng (như hình). Lúc tụ điện đang
phóng điện và lúc đang được nạp điện:
dq d (Cu ) d (CEd )
dE
i=
=
=
= Cd
dt
dt
dt
dt
Phân tích trên chứng tỏ tại nơi có điện trường biến thiên thì
cũng làm sinh ta một từ trường biến thiên mà đường sức từ ln khép kín nên ln xốy.
2. Điện từ trường
Maxwell (người Anh) đã nghiên cứu về hai vấn đề trên và cuối cùng nhận thấy rằng điện
trường và từ trường là hai mặt thể hiện của một trường thống nhất – gọi là điện từ trường.
Kết luận: Mỗi sự biến thiên của từ trường đều sinh ra trong khơng gian xung quanh một
điện trường xốy biến thiên theo thời gian, mỗi biến thiên của điện trường theo thời đều sinh ra
trong không gian xung quanh một từ trường biến thiên. Điện trường biến thiên và từ trường biến
thiên có mối liên hệ chặt chẽ và là một trường thống nhất gọi là điện – từ trường.
Chú ý: Điện từ trường lan truyền được trong không gian gọi là sóng điện từ.
3. Thuyết điện từ
(SGK)
III – Sóng điện từ
1. Sóng điện từ là gì ?
r
E1

Theo ngun tắc trên, cứ tại một điểm có điện trường
biến thiên thì tạo ra ở điểm kế cận
r
r
B1
E2
nó một từ trường
biến thiên, điểm kế cận lại có một điện trường
biến thiên …cứ thế điện từ
trường có thể lan truyền được trong khơng gian, được gọi là sóng điện từ.
Vậy: Sóng điện từ là điện từ trường lan truyền trong không gian.
2. Đặc điểm của sóng điện từ
- Sóng điện từ là sóng ngang.
r
r
E
B
- Véctơ cường độ điện trường
và véctơ cảm ứng từ
luôn vuông góc nhau và cả hai ln
vng góc với hướng truyền của sóng.
- Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không là c = 108 m/s.
- Trong chân khơng, sóng điện từ có bước sóng là λ = cT.

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

7


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II


3. Tích chất của sóng điện từ
- Sóng điện từ mang theo năng lượng.
- Tuân theo các quy luật của một sóng như phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, truyền
-

thẳng…
Sóng điện từ có bước sóng từ vài m đến vài km được dùng truyền thông tin vô tuyến gọi là
sóng vơ tuyến. Sóng vơ tuyến được phân thành sóng cực ngắn, ngắn, trung và dài.

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

8


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

4. Nguồn phát sóng điện từ

Nguồn phát rất đa dạng, bất cứ nơi nào có gây một điện trường hoặc từ trường biến thiên
theo thời gian thì đều là nguồn phát sóng điện từ.
VD: Khi cắm phích cắm vào ổ lấy điện, do sự phóng điện tiếp xúc (điện – từ trường biến
thiên) làm cho sóng điện từ lan truyền ra không gian xung quanh. Các radio, micro … có thể bắt
được sóng này gây nhiễu tín hiệu.
Câu 1: Sóng điện từ
A. là sóng dọc.
C. là sóng ngang.

B. khơng truyền trong chân khơng.
D. khơng mang năng lượng.


Câu 2: Sóng điện từ
A. có điện trường và từ trường tại 1 điểm dao động cùng phương.
B. là sóng dọc hoặc sóng ngang.
C. là điện từ trường lan truyền trong không gian.
D. không truyền được trong chân không.
Câu 3: Chọn phát biểu sai về sóng điện từ
A. có thể do một điện tích điểm dao động theo một phương nhất định sinh ra.
B. có tốc độ như nhau trong mọi mơi trường.
C. khi đi từ khơng khí vào nước thì có thể đổi phương truyền.
D. truyền được trong điện môi.
Câu 4: Khi phân tích thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ, ta phát hiện ra:
A. điện trường xoáy.
B. điện từ trường.
C. từ trường.
D. điện trường.
Câu 5: Điều nào sau đây sai khi nói về điện từ trường
A. Điện trường và từ trường là hai mặt thể hiện khác nhau của điện từ trường .
B. Điện từ trường gồm có điện trường và từ trường tổng hợp lại.
C. Điện trường tĩnh chỉ là trường hợp riêng của trường điện từ.
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

9


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
D. Điện từ trường lan truyền trong chân không với tốc độ là c = 3.108 m/s.
Câu 6: Điện trường xoáy là điện trường (nên hiểu xoáy là đường sức của nó khép kín)
A. có các đường sức khơng khép kín
B. của các điện tích đứng n

C. có các đường sức bao quanh các đường cảm ứng từ.
D. giữa hai bản tụ điện có điện tích khơng đổi
Câu 7: Trong việc nào sau đây, người ta dùng sóng điện từ để truyền tải thơng tin :
A. Nói chuyện bằng điện thoại để bàn.
B. Xem truyền hình cáp.
C. Xem băng vidéo.
D. Điều khiển tivi từ xa.
Câu 8: Sóng điện từ nào được dùng để thông tin liên lạc dưới nước
A. Sóng trung
B. Sóng dài
C. Sóng cực ngắn.
D. Sóng ngắn
Câu 9: Sóng vơ tuyến nào sau đây có thể xun qua tầng điện li:
A. sóng dài.
B. sóng trung
C. sóng ngắn
D. sóng cực ngắn
Câu 10: Sóng vơ tuyến nào sau đây bị phản xạ mạnh ở tầng điện li
A. sóng cực ngắn
B. sóng trung
C. sóng dài.
D. sóng ngắn
Câu 11: Bước sóng của sóng điện từ khơng phụ thuộc vào
A. biên độ của sóng
B. mơi trường truyền sóng
C. chu kì của sóng
D. tần số của sóng
Câu 12: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh thu được sóng vơ tuyến có bước sóng là 60 m.
Vậy chu kì dao động riêng của mạch là
A. 0,5.10-7 s

B. 2.10-8 s.
C. 2.10-6 s
D. 2.10-7 s
Câu 13: Sóng điện từ truyền trong chân khơng có bước sóng 60 m. Sóng đó có tần số
A. f = 5.106 Hz.
B. f = 18.106 Hz
C. f = 5.109 Hz
D. f = 18.109
Hz
Câu 14: Mạch dao động của một máy phát cao tần với L = 5 µH và C = 20 pF. Hỏi sóng điện từ mà
máy này phát ra có bước sóng bao nhiêu ?
A. 100 m
B. 18,85 m
C. 37,9 m
D. 10 m.
IV – Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng điện từ
1. Ăngten
Ăngten là thiết bị phát, thu sóng điện từ. Trong mạch dao động LC thì từ trường biến thiên
chủ yếu ở cuộn cảm còn điện trường biến thiên chủ yếu ở tụ điện và hầu như không bức xạ ra môi
trường. Nếu ta mở rộng hai bản tụ và các vòng dây của cuộn cảm thì mạch LC trở thành mạch dao
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

10


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
động hở, sóng điện từ sẽ bức xạ ra mơi trường bên ngồi. Đó cũng chính là ngun lý của một
ăngten. Có rất nhiều loại ăngten như: Ăngten chất tử, ăngten có gương phản xạ để định hướng
sóng…
Nguyên tắc hoạt động của mạch dao động trong Ăng-ten là nhờ vào hiện tượng cộng hưởng

dao động điện.
2. Nguyên tắc phát và thu sóng điện từ

-

Micro: Chuyển sóng âm thành sóng điện (cùng tần số với sóng âm) (20Hz đến 20000 Hz)
Biến điệu: Làm cho sóng biên độ sóng mang (sóng cao tần 500 kHz đến 900 MHz) biến
thiên theo tần số của sóng âm tần
Khuếnh đại: Khuếch đại tín hiệu để phát đi
Anten phát: để phát tín hiệu ra khơng gian.

-

Anten thu: để thu tín hiệu từ anten phát
Chọn sóng: Chọn đúng tần số sóng cần thiết
Tách sóng: tách sóng âm tần ra khỏi sóng đã biến điệu
Khuếnh đại: Khuếch đại tín hiệu để phát ra loa

-

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

11


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
- Loa: phát âm thanh thu được sau khi đã khuếch đại
3. Ăng ten
a) Ăng ten phát: Là một mạch da động hở, sóng điện từ bị bức xạ ra mơi trường. Khi góc


lệch giữa hai bảng tụ là 1200 là sóng điện từ bị bức xạ ra mơi trường mạnh nhất.

b) Ăng ten thu: Là một mạch dao động kín. Muốn chọn được sóng phải điều chỉnh

(thường là điều chỉnh điện dung của tụ điện) để tần số của mạch dao động bằng với tần
số của sóng điện từ cần thu, lúc đó mạch xảy ra cộng hưởng điện từ.
4. Cách truyền sóng vơ tuyến quanh Trái Đất

Sóng ngắn phản xạ tốt bởi tầng điện ly và mặt đất nên dùng để truyền tín hiệu quanh Trái
Đất.
5. Cách truyền tín hiệu ra khơng gian Vũ Trụ

Sóng cực ngắn không bị phản xạ bởi tầng điện ly nên dùng để truyền tín hiệu ra khơng gian.
Câu 1: Trong các máy thu vơ tuyến, mạch chọn sóng dựa vào hiện tượng nào để thu được sóng vơ
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

12


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
tuyến cần thu
A. Hiện tượng giao thoa
C. Hiện tượng cộng hưởng

B. Hiện tượng quang dẫn.
D. Hiện tượng quang điện

Câu 2: Từ Trái Đất, các nhà khoa học điều khiển các xe tự hành trên Mặt Trăng nhờ sử dụng các
thiết bị thu phát sóng vơ tuyến. Sóng vơ tuyến được dùng trong ứng dụng này thuộc dải
A. sóng dài.

B. sóng cực ngắn.
C. sóng ngắn.
D.
sóng
trung.
Câu 3: Khi nói về sóng điện từ, phát biểu nào sau đây sai ?
A. Sóng điện từ có thể phản xạ, khúc xạ hoặc giao thoa.
B. Sóng điện từ khơng truyền được trong chân khơng.
C. Sóng điện từ mang năng lượng.
D. Sóng điện từ là sóng ngang.
Câu 4: Sóng vơ tuyến nào sau đây bị phản xạ mạnh ở tầng điện li ?
A. sóng cực ngắn.
B. sóng dài
C. sóng ngắn.
trung.

D.

sóng

Câu 5: Trong sơ đồ khối của một máy thu sóng vơ tuyến đơn giản khơng có bộ phận nào dưới
đây?
A. Mạch tách sóng.
B. Mạch biến điệu.
C. Mạch thu sóng điện từ.
D. Mạch khuếch đại.
Câu 6: Trong sơ đồ khối của một máy phát sóng vơ tuyến đơn giản khơng có bộ phân nào sau
đây?
A. Mạch biến điệu.
B. Mạch chọn sóng.

C. Mạch khuếch đại.
D. Micro.
Câu 7: Trong thơng tin liên lạc bằng sóng vơ tuyến, bộ phận nào sau đây ở máy phát thanh dùng để
biến dao động âm thành dao động điện có cùng tần số ?
A. Micrô
B. Mạch khuếch đại
C. Mạch biến điệu
D. Anten phát
Câu 8: Bộ phận nào sau đây có thể phát và thu sóng điện từ ?
A. Mạch biến điệu
B. Micrơ
C. Anten
D. Mạch khuếch đại
Câu 9: Trong chiếc điện thoại di động
A. chỉ có máy thu sóng vơ tuyến.
C. khơng có máy phát và máy thu sóng vơ tuyến.
tuyến.

B. chỉ có máy phát sóng vơ tuyến.
D. có cả máy phát và máy thu sóng vơ

Câu 10: Sóng FM của đài tiếng nói Việt Nam là 100 MHz. Bước sóng của sóng do đài này phát ra
dài bao nhiêu ?
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

13


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
A. 10 m


B. 30 m

C. 1 m

D. 3 m

Câu 11: Mạch chọn sóng của một máy thu thanh hoạt động, khi đó dịng điện trong mạch có biểu
thức i = 0,01cos(108t) (A). Sóng mà máy này đang thu có bước sóng là bao nhiêu ?
A. 6,7 m
B. 23,7 m
C. 12,5 m
D. 18,8 m
Câu 12: Sóng trung là những sóng điện từ có tần số
A. Từ 0,1 MHz đến 1,5 MHz
C. Từ 28 MHz đến 58 MHz

B. Từ 60 MHz đến 100 MHz
D. Từ 2 MHz đến 25 MHz

Câu 13: Một mạch sdao động điện từ LC có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 10 -3/π H và một
tụ điện có điện dung C = 4/π mF. Bước sóng điện từ mà mạch có thể phát ra là:
A. 12 km
B. 97 m
C. 79 m
D. 7,9 km
Câu 14: Một mạch dao động điện từ LC có điện dung cực đại trên bản tụ là 1 µF, dịng điện cực
đại chạy qua cuộn dây là 0,314 A. Sóng điện từ do mạch dao động này phát ra thuộc vào loại
A. sóng dài và cực dài. B. sóng trung.
C. sóng ngắn.

D. sóng cực
ngắn.
1. C
2. B
3. B
4. C
5. B
6. B
7. A
8. C
9. D
10. D
11. D
12. A
13. D
14. A
____________________________________________

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

14


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG
Chủ đề 1: HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I – Thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Newton

Khi chiếu chùm sáng trắng hẹp (ánh sáng mặt trời) vào mặt bên của lăng kính thì ta thu
được một chùm ánh sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím ló ra ở mặt bên kia. Hiện tượng

trên gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
II – Ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc

Để xét xem có phải thủy tinh đã làm đổi màu của ánh sáng hay không, Newton đã tách một
chùm ánh sáng màu và tiếp tục cho nó đi qua lăng kính
thứ hai thì thấy ánh sáng màu này khi truyền qua lăng
kính vẫn giữ màu như cũ.
Vậy:
- Ánh sáng trắng là sự tổng hợp của vô số ánh
sáng đơn sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
khi đi qua lăng kính.
III – Giải thích sự tán sắc ánh sáng
1. Giải thích tán sắc áng sáng
Theo cơng thức góc lệch của tia sáng khi đi qua

D = ( n − 1) A
lăng kính
. Nếu n càng lớn thì tia sáng
càng bị lệch khi đi qua lăng kính. Thủy tinh có chiết suất
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

15


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
khác nhau đối với các ánh sáng màu khác nhau nên khi ló ra khỏi lăng kính ánh sáng trắng bị phân
tích thành nhiều ánh sáng màu biến thiên liện từ đỏ đến tím.
nđ < nC < …

Cơng thức lăng kính:

sin i1 = n sin r1
sin i = n sin r

2
2

A
=
r
+
r
1
2

 D = i1 + i2 − A

-

i1 = i2 = i0
r = r = r
1 2 0

A
 r0 =
2


D +A

i0 = min

2

sin

Dmin + A
A
= n sin
2
2

Khi góc lệch Dmin thì
Suy ra:
Góc lệch của các tia sáng đơn sắc đi qua lăng kính có góc chiết quang nhỏ, dùng công thức:
D = (n − 1) A
∆D = ( nt − nđ ) A

2.
-

-

Góc lệch giữa tia đỏ và tia tím khi truyền qua lăng kính là
.
Hệ quả
Mọi ánh sáng đơn sắc đều có bước sóng trong khoảng từ 0,38 μm đến 0,76 μm.
Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang mơi trường trong suốt khác thì tần số f ánh
sáng khơng thay đổi.
λ

λn =
n
Bước sóng ánh sáng trong mơi trường có chiết suất n là
. Với λ là bước sóng ánh
sáng trong chân khơng.
Trong chân khơng ánh sáng truyền với tốc độ c = 3.108 m/s. Trong một mơi trường trong
v=

-

λ
=λf
T

suốt bất kỳ thì ánh sáng truyền với tốc độ
.
Vận tốc của ánh sáng trong một môi trường trong suốt bất kỳ là giảm n lần so với trong chân
v=

không

c
n

.

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

16

Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
n=
-

c
v

Chiết suất của một môi trường đối với một ánh sáng đơn sắc nhất định là
.
Với một môi trường trong suốt thì bước sóng, vận tốc truyền, góc lệch, chiết suất của môi
trường đối với tia sáng thay đổi theo:

λđ > λc > ... > λt
vđ > vc > ... > vt
rđ > rc > ... > rt
Dđ < Dc < ... < Dt
nđ < nc < ... < nt
IV - Ứng dụng
- Giải thích được hiện tượng cầu vịng.
- Chế tạo ra máy quang phổ lăng kính.

Câu 1: Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là đại
lượng
A. thay đổi, chiết suất là nhỏ nhất đối với ánh sáng đỏ và lớn nhất đối với ánh sáng tím.
B. thay đổi, chiết suất là lớn nhất đối với ánh sáng màu lục, còn đối với các màu khác chiết
suất nhỏ hơn
C. thay đổi , chiết suất là lớn nhất đối với ánh sáng đỏ và nhỏ nhất đối với ánh sáng tím.
D. khơng đổi, có giá trị như nhau đối với tất cả các ánh sáng màu, từ đỏ đến tím.
Câu 2: Khi ánh sáng truyền từ khơng khí vào nước thì đại lượng nào sau đây khơng thay đổi ?

A. Vận tốc truyền.
B. Bước sóng.
C. Phương truyền ánh sáng.
D. Tần số.
Câu 3: Ánh sáng trắng
A. cho một quanh phổ vạch khi chiếu qua một máy quang phổ.
B. là tập hợp vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím.
C. là ánh sáng đơn sắc có màu đơn sắc là màu trắng.
D. không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Câu 4:
kính.
A.
B.
C.
D.

Chiếu ánh sáng trắng tới lăng kính. Câu nào sau đây đúng với các tia khúc xạ qua lăng
Tia màu lam lệch ít nhất, tia đỏ lệch nhiều nhất.
Tia tím lệch nhiều nhất, tia đỏ lệch ít nhất.
Các tia khúc xạ lệch như nhau .
Tia tím lệch ít nhất, tia đỏ lệch nhiều nhất.

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

17


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

Câu 5: Chiếu một tia sáng qua lăng kính ta chỉ nhận được một tia ló. Vậy tia sáng chiếu là

A. ánh sáng phức tạp.
B. ánh sáng trắng.
C. ánh sáng được phát ra từ mặt trời.
D. ánh sáng đơn sắc.
Câu 6: Mỗi ánh sáng đơn sắc có
A. một bước sóng xác định.
C. chu kì phụ thuộc vào mơi trường truyền.

B. một vận tốc truyền xác định.
D. một tần số xác định.

Câu 7: Chiết suất của thủy tinh đối với các ánh sáng đơn sắc được xếp theo thứ tự tăng dần như
sau:
A. ntím, nlam, nvàng, ncam.
B. ncam, nvàng, nlam, ntím .
C. ntím, nvàng , nlam, ncam. D. nlam, nvàng, ntím , ncam.
Câu 8: Ba ánh sáng đơn sắc: tím, vàng, đỏ truyền trong nước với tốc độ lần lượt là vt, vv, vđ. Hệ
thức đúng là:
A. vđ < vt < vv
B. vđ > vv > vt
C. vđ = vt = vv
D. vđ < vtv < vt
Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì
hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng
A. 2,5λ.
B. 2λ.
C. 3λ.
D. 1,5λ
Câu 10: So sánh góc khúc xạ của 3 tia đơn sắc đỏ, lam và tím khi truyền từ khơng khí vào thuỷ

tinh với cùng một góc tới. Chọn kết luận đúng.
A. rđỏ > rtím > rlam
B. rlam > rtím > rđỏ.
C. rđỏ > rlam > rtím
D. rđỏ < rlam < rtím
Câu 11: Khi ánh sáng đi từ chân không vào một mơi trường trong suốt thì tốc độ truyền của ánh
sáng bị giảm đi một lượng ∆v =108 m/s. Chiết suất tuyệt đối của môi trường là
A. n =

2

.

B. n = 1,5.

C. n = 2,4

D. n = 2.

Câu 12: Một tia sáng Mặt Trời chiếu vào mặt nước với góc tới 60 o, cho biết chiết suất của nước đối
với ánh sáng đỏ và tím lần lươt là nđỏ = 1,328 và ntím = 1,343. Tính góc giữa tia đỏ và tia tím trong
chùm tia khúc xạ trong nước.
A. 0,55o.
B. 0,6o.
C. 1,4o.
D. 0,42o.
Câu 13: Chiếu một chùm tia hẹp ánh sáng trắng đến vng góc với mặt bên của lăng kính và gần
cạnh của lăng kính. Cho biết góc chiết quang của lăng kính là 10 o và chiết suất của lăng kính đối với
tia đỏ và tia tím lần lượt là nđ = 1,533 và nt = 1,556. Góc giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím có giá
trị xấp sỉ bằng

A. 0,03o.
B. 2,3o.
C. 1,24o.
D. 0,53o.
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

18


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

Câu 14: Bước sóng của ánh sáng đỏ trong khơng khí là 0,64 µm. Tính bước sóng của ánh sáng đó

4
3

trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là .
A. 0,38 µm
B. 0,58 µm
C. 0,48 µm

D. 0,68 µm

Câu 15: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong khơng khí là 0,6 µm và trong chất lỏng
trong suốt là 0,4 µm. Tính chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó.
A. 1,2.
B. 1,15.
C. 1,25.
D. 1,5.
Câu 16: Chiếu một bức xạ đơn sắc có bước sóng λ = 0,66 μm từ khơng khí vào thuỷ tinh có chiếc

suất ứng với bức xạ đó bằng 1,5. Trong thuỷ tinh, bức xạ có bước sóng là bao nhiêu ?
A. 0,99 μm
B. 0,44 μm
C. 0,66 μm
D. 0,40 μm
Câu 17: Chiếc suất của môi trường thuỷ tinh đối với một ánh sáng đơn sắc là 1,6952. Tốc độ của
ánh sáng này trong thuỷ tinh đó là bao nhiêu ?
A. 1,67.108 m/s
B. 1,59.108 m/s
C. 1,87.108 m/s
D. 1,78.108 m/s
Câu 18: Một ánh sáng đơi sắc có tần số 5.10 14 Hz truyền trong chân khơng với bước sóng 600 nm.
Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh sáng này là 1,52. Tần số của ánh
sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này
A. lớn hơn 5.1014 Hz cịn bước sóng nhỏ hơn 600 nm.
B. vẫn bằng 5.1014 Hz cịn bước sóng nhỏ hơn 600 nm.
C. nhỏ hơn 5.1014 Hz cịn bước sóng bằng 600 nm.
D. vẫn bằng 5.1014 Hz cịn bước sóng lớn hơn 600 nm.
1. A
2. D
3. B
4. B
5. D
6. D
7. B
8. B
9. A
10. C
11. B
12. A

13. A
14. C
15. D
16. D
17. C
18. C
Chủ đề 2: NHIỄU XẠ VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
I – Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

Định nghĩa: Là hiện tượng mà ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng khi gặp mép
của vật cản.
Giải thích: Để giải thích ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Sóng ánh sáng truyền
từ S đến O, O trở thì một điểm phát sóng thứ cấp tiếp tục phát sóng về phía sau.
II – Hiện tượng giao thoa ánh sáng
1. Thi nghiệm giao thoa Yuong

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

19


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

2. Giải thích hiện tượng giao thoa

Để giải thích hiện tượng giao thoa ánh sáng ta phải thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng:
- Tại A là vân sáng khi hai sóng ánh sáng từ S1 và S2 dao động tăng cường nhau.
- Tại A là vân tối khi hai sóng ánh sáng từ S1 và S2 dao động triệt tiêu nhau.
III – Vị trí các vân giao thoa
1. Vị trí vân sáng và vân tối

Ta có: 0 và

a
a2
d 22 = D 2 + (x + )2 = D 2 + x 2 + + ax
2
4

d 22 − d12 = 2ax ⇔ ( d 2 − d1 ) ( d 2 + d1 ) = 2ax ⇔ ( d 2 − d1 ) =
Suy ra:
vì

ax
D

(Xem như d2 + d1 = 2D

D >> a

).
2. Khoảng vân
Định nghĩa: Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
i=

Cơng thức tính khoảng vân:

λD
a
.

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

20


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
3. Vị trí vân sáng, vân tối
- Điểm A là vân sáng khi:

(d

2

− d1 ) =

axs
λD
= k λ ⇒ xs = k
= ki
D
a

Với

-

k = 0, ±1, ±2,...

Điểm A là vân tối khi:

(d

2

− d1 ) =

axt
λ
λD
i
= (2k + 1) ⇒ xt = (2k + 1)
= (2 k + 1)
D
2
2a
2

Với

k = 0, ±1, ±2,...

4. Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
-

Thực tế thí nghiệm đã chứng minh mỗi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy:
Có bước sóng và tần số xác định (trong chân khơng). Bước sóng ánh sáng trong mơi trường

λn =

λ
n

có chiết suất n là
.
Mọi ánh sáng đơn sắc đều có bước sóng trong khoảng từ 0,38 μ đến 0,76 μm.
Mắt ta khơng có khả năng phân biệt các màu có bước sóng quá gần nhau nên chỉ nhận ra vài
trăm màu, những màu đó được phân định phỏng chừng thành bảy màu chính là đỏ, cam, vàng, lục,
làm, chàm, tím (cầu vịng).
5. Giao thoa với 2 bức xạ
a) Tìm vị trí 2 vân sáng trùng nhau gần vân trung tâm nhất hoặc khoảng cách gần
nhau nhất của hai vân trùng màu với vân trung tâm
- Điều kiện để 2 vân sáng của 2 bức xạ trùng nhau là k1λ1 = k2λ2
k1 λ2 a
=
=
k2 λ1 b
- Suy ra:
- Ta lập được bảng giá trị của k:
k1
0
a
2a
3a
…
k2
0
b
2b
3b

…
Trùng
Trùng lần Trùng lần Trùng lần vv
trung tâm
thứ nhất
thứ hai
thứ ba
- Do đề bài u cầu tìm vị trí gần trung tâm nhất nên ta chọn k1 = a và k2 = b
x1 = x2 = k1i1 = k 2i2
- Xác định vị trí trùng gần trung tâm nhất:
b) Đếm số vân sáng trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm
-

N = a+b−2
6. Giao thoa với 3 bức xạ
a) Tìm vị trí 3 vân sáng trùng nhau gần vân trung tâm nhất hoặc khoảng cách gần
-

nhau nhất của hai vân trùng màu với vân trung tâm
Điều kiện để 3 vân sáng của 3 bức xạ trùng nhau là k1λ1 = k2λ2 = k3λ3
Chuyển biểu thức trên về dạng hệ số nguyên bằng cách nhân cho 100, ta được: ak 1 = bk2 =
ck3
Tìm BCNN (a,b,c) = Q
∈
Biểu thức trở thành ak1 = bk2 = ck3 = nQ, với n N

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

21

Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
n = 0 vị trí trùng trung tâm
n = 1 vị trí trùng thứ nhất (gần trung tâm nhất)
n = 2 vị trí trùng thứ hai
….
b) Đếm số vân sáng trong khoảng giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm (nếu có sự
trùng giữa hai vân thì tính là một vân)
Điều kiện để 3 vân sáng của 3 bức xạ trùng nhau là k1λ1 = k2λ2 = k3λ3
Chuyển biểu thức trên về dạng hệ số nguyên bằng cách nhân cho 100, ta được: ak 1 = bk2 =
ck3
Tìm BCNN (a,b,c) = Q
∈
Biểu thức trở thành ak1 = bk2 = ck3 = nQ, với n N
Khi n = 1 ta tìm được k1, k2 và k3.
o Giả sử trong khoảng đang xét khơng có vân nào trùng thì ta có N = k 1 + k2 + k3 – 3
vân sáng.
o Ta đi tìm các vân trùng trong khoảng đang xét.
 Với λ1 và λ2 ta tìm được p cặp trùng.
 Với λ1 và λ3 ta tìm được q cặp trùng.
 Với λ2 và λ3 ta tìm được e cặp trùng.
Vậy số vân sáng trong khoảng giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm là
o
o
o
o

-

-

N′ = N − p − q − e
7. Giao thoa với nguồn sáng là một dãy ánh sáng phức tạp
a) Tính bề rộng quang phổ bậc k

∆x = k ( λmax − λmin )

λmin ≤ λ ≤ λmax

D
a

b) Số vùng có n bức xạ cho vân sáng vào đó

α=

λmax
λmin

- Gọi
.
- Trong vùng có n bức xạ cho vân sáng vào đó thì k cũng biến thiên theo quy luật sau:

n −α
n +α
≤k<
α −1
α −1
- Thay số vào ta tìm được các m số k nguyên. Số vùng có n bức xạ cho vân sáng vào đó là N =

2m.
Xác định vị trí M gần vân trung tâm nhất có n bức xạ cho vân sáng vào đó
 n −1
 α − 1 ≤ k ⇒ kmin

 x = ( k + n − 1) λmin D
min
 M
a
- Ta xét hệ sau:
d) Xác định vị trí M xa vân trung tâm nhất có n bức xạ cho vân sáng vào đó
c)

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

22


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II

- Ta xét hệ sau:

n +α

 k < α − 1 ⇒ k max

 x = ( k + n ) λmin D
max
 M
a

Câu 1: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau 2 mm, hình ảnh giao
thoa hứng được trên màn cách khe hẹp 1 m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng vân
đo được là 0,2 mm. Tìm bước sóng của ánh sáng đã dùng.
A. 0,40 μm
B. 0,55 μm
C. 0,48 μm
D. 0,64 μm
Câu 2: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ 1 = 540
nm thì thu được hệ vân giao thoa có khoảng vân i 1 = 0,36 mm. Khi thay ánh sáng bằng bước sóng λ 2
= 600 nm thì ta sẽ thu được hệ vân với khoảng vân bao nhiêu ?
A. i2 = 0,60 mm
B. i2 = 0,40 mm
C. i2 = 0,45 mm
D. i2 = 0,50 mm
Câu 3: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai
khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,4 m. Cho biết khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến
vân sáng bậc 16 ở cùng một bên so với vân tung tâm là 5,25 mm. Tìm bước sóng của ánh sáng đã
dùng.
A. 0,58 μm
B. 0,44 μm
C. 0,47 μm
D. 0,50 μm
Câu 4: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4
μm. Khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,4 mm. Để trên màn cách vị trí vân trung tâm 2,5 m ta có
vân sáng bậc 5 thì khoảng cách từ hai khe đến màn cần phải là bao nhiêu ?
A. 1,5 m
B. 0,5 m
C. 1 m
D. 2 m

Câu 5: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc được thực hiện trong
khơng khí thì thấy khoảng vân i 1 = 1,2 mm. Nếu thí nghiệm trên được thực hiện trong một mơi
trường khác thì khoảng vân i2 = 1 mm. Tìm chiết suất của mơi trường đó.
A. 1,20
B. 1,50
C. 1,70
D. 1,33
Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 6000 A 0, khoảng
cách hai khe sáng là a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 3 m. Khoảng cách giữa
vân sáng đến vân tối liên tiếp là bao nhiêu ?
A. 6 μm
B. 6 mm
C. 0,6 mm
D. 6 cm
Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai
khe sáng là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1 m. Khoảng cách từ vân sáng bậc 4
đến vân sáng bậc 10 ở cùng một phía so với vân trung tâm là 2,4 mm. Tìm λ.
A. 0,40 μm
B. 0,45 μm
C. 0,50 μm
D. 0,68 μm
Câu 8: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai
khe sáng là a = 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1 m thấy khoảng cách 11 vân sáng
liên tiếp là 1,9 cm. Tìm bước sóng λ.
A. 0,57.10-3 mm
B. 520 nm
C. 5,7 μm
D. 0,48.10-3 mm

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

23


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
Câu 9: Trong thí nghiệm về giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc. Trên màn trong khoảng rộng 5
mm người ta đếm được 5 vân sáng (ở hai rìa của khoảng rộng là vân tối). Tại điểm M cách vân
trung tâm 20 mm là vân gì, bậc mấy ?
A. Vân sáng bậc 19.
B. Vân tối thứ 20.
C. Vân tối thứ 21.
D. Vân sáng bậc 20.
Câu 10: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng cách nhau 2 mm, hình ảnh
giao thoa được hứng trên màn cách nhau hai khe 1 m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ sao
cho khoảng vân đo được là 0,2 mm. Vị trí vân sáng thứ ba kể từ vân sáng trung tâm là
A. 0,5mm.
B. 0,4 mm.
C. 0,7 mm.
D. 0,6 mm.
Câu 11: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách từ hai khe sáng S 1S2 đến màn
là 2 m. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc đặt cách đều hai khe một khoảng 0,5 m. Nếu dời S theo
phương song song với S1S2 một đoạn 1 mm thì vân sáng trung tâm trên màn sẽ dịch chuyển một
đoạn bao nhiêu ?
A. 4 mm
B. 3 mm
C. 5 mm
D. 2 mm
Câu 12: Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng có bước sóng λ. Khoảng cách từ S đến mmặt phẳng
chứa hai khe là D'. Hai khe cách màn một đoạn 2,7 m. Cho S dời theo phương song song với S 1S2
về phía S1 một đoạn 1,5 mm. Hệ vân giao thoa trên màn di chuyển 4,5 mm theo phương song song

với S1S2 về phía S2. Hãy tính D'.
A. 1,8 m
B. 0,9 m
C. 2,7 m
D. 0,45 m
Câu 13: Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 μm đến 0,76 μm.
Khoảng cách giữa hai khe là D = 2 m. Trên màn quuan sát được quang phổ bậc 1 có bề rộng là 1
mm. Tìm khoảng cách của hai khe sáng.
A. 0,75 mm
B. 0,55 mm
C. 0,38 mm
D. 0,76 mm
Câu 14: Trong thí nghiệm Young, cho biết khoảng cách hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ khe
đến màn quan sát là D = 1,2 m. Khe S phát đồng thời hai bức xạ màu đỏ có bước sóng 0,76 μm và
màu lục có bước sóng 0,48 μm. Khoảng cách từ vân sáng màu đỏ bậc 2 đến vân sáng màu lục bậc 5
là bao nhiêu ?
A. 0,528 mm
B. 3,24 mm
C. 2,53 mm
D. 1,20 mm
Câu 15: Ánh sáng được dùng trong thí nghiệm giao thoa gồm 2 ánh sáng đơn sắc ánh sáng lục có
bước sóng λ1 = 0,50 μm và ánh sáng đỏ có bước sóng λ 2 = 0,75 μm. Vân sáng lục và vân sáng đỏ
trùng nhau lần thứ nhất (kể từ vân sáng trung tâm) ứng với vân sáng đỏ bậc
A. 2.
B. 4.
C. 5.
D. 6.
Câu 16: Trong thí nghiệm I-âng, cho a = 2 mm, D = 2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng
λ1 = 0,4 μm và λ2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở khác phía so với vân trung
tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 14,2 mm và 5,3 mm. Số vân sáng có màu giống vân trung tâm

trên đoạn MN là
A. 15.
B. 17.
C. 13.
D. 16.
Chủ đề 3: QUANG PHỔ (Soạn bài thuyết trình)
I – Máy quang phổ lăng kính
Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

24


Lý thuyết và bài tập Vật lí 12 – Học kỳ II
1
2

Cơng dụng: Dùng để phân tích các chùm ánh sáng phức tạp.
Cấu tạo: Gồm 3 phần chính

Ống chuẩn trực: Nhiệm vụ tạo ra chùm tia song song đi vào lăng kính.
Hệ tán sắc (Lăng kính): Nhiệm vụ tán sắc ánh sáng.
Buồng ảnh: Nhiệm vụ tạo ra chùm tia hội tụ lên màn ảnh.
II – Các loại quang phổ
1 Quang phổ phát xạ
a Quang phổ liên tục
- Là một dải sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
- Nguồn phát: Mọi chất khi đốt nóng đến nhiệt độ cao, áp suất cao.
- Đặc điểm: Không phụ thuộc vào bản chất nguồn phát mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn
phát.
- Ứng dụng: Xác định nhiệt độ nguồn phát.

VD: Quang phổ của ánh sáng Mặt Trời là quang phổ liên tục.
a
b
c

b
-

Quang phổ liên tục của áng sáng Mặt Trời
Quang phổ vạch phát xạ
Là những vạch màu riêng lẻ trên một nền tối.
Nguồn phát: Kích thích chất khí phát sáng ở áp suất thấp.
Đặc điểm: Các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số vạch, vị trí vạch, độ sáng vạch.
Ứng dụng: Xác định thành phần cấu tạo nguồn phát.
VD: Khí hyđro phát ra quang phổ vạch gồm 4 vạch đỏ, lam, chàm, tím
VD: Khí hêli phát ra quang phổ vạch gồm 7 vạch đỏ, vàng, lam, lam, lam, chàm, tím

Quang phổ vạch phát xạ của Hydro

Giáo viên: Mai Quang Hưởng ()

25