GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 1
CHƯƠNG V. SÓNG ÁNH SÁNG
CHỦ ĐỀ 1. TÁN SẮC ÁNH SÁNG
I. Tán sắc ánh sáng
1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng:
a/ ĐN Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân
cách của hai môi trường trong suốt.
b/ Nguyên nhân
- Chiết của chất làm lăng kính là khác nhau đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau:
chiếtsuất đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tìm là lớn nhất.
- Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc vào bản chất của môi trường và
màusắc ánh sáng (tần số, bước sóng).
c/ Ứng dụng
- Để giải thích các hiện tượng như: cầu vồng, màu sắc sặc sỡ của kim cương,…
- Ứng dụng trong máy quang phổ.
2. Ánh sáng đơn sắc và ánh sáng trắng
a) Ánh sáng đơn sắc
Định nghĩa: Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng khơng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
Tính chất:
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu nhất định gọi là màu đơn sắc. VD: đỏ, vàng, tím,…
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một chu kì và tần số nhất định.
- Trong chân không mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.
- Đại lượng đặc trưng nhất của ánh sáng đơn sắc là tần số (chu kì).
b) Ánh sáng trắng
Định nghĩa: Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên
liêntục từ đỏ đến tím.
Tính chất:
- Ánh sáng trắng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
- Ánh sáng trắng (trong chân khơng) có bước sóng nằm trong giới hạn:
0,38 m 0,76 m
- Vùng ánh sáng trắng hày còn gọi là vùng ánh sáng nhìn thấy (khả kiến).
* Chú ý: Ánh sáng trắng khơng phải là tập hợp của 7 màu (đỏ, cam, vàng, lục, lam,
chàm, tím)hay 3 màu sơ cấp (đỏ, lục, lam).
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 2
II. Ôn tập về khúc xạ ánh sáng
Lưu ý.
- Khi chùm ánh sáng trắng hẹp từ khơng khí đi vào mơi trường có chiết suất n thì:
rđỏ> r > rtím
- Khi chùm ánh sáng trắng hẹp từ mơi trường có chiết suất n ra khơng khí thì:
igh đỏ> igh > igh tím
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 3
Có 3 trường hợp có thể xảy ra:
+ Khi i < igh tím: Tất cả các tia đều ló ra ngồi khơng khí với rđỏ< r< rtím
+ Khi i > igh đỏ: Tất cả các tia đều phản xạ toàn phần tại mặt phân cách, chùm tia
phản xạ cũng là chùm ánh sáng trắng.
+ Khi i = igh lục: Tia Lục sẽ đi sát mặt phân cách
Các tia ló ra ngồi khơng khí là: Đỏ, Cam, Vàng
Các tia phản xạ tồn phần: Lam, Chàm, Tím
3: Tán sắc qua thấu kính.
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 4
Bài tập vận dụng
Bài 1. Bước sóng của ánh sáng đỏ trong khơng khí là 0,64 m. Tính bước sóng của ánh
4
sáng đó trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 3 .
Bài 2. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong khơng khí là 0,6 m và trong
chất lỏng trong suốt là
0,4 m. Tính chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó.
Bài 3. Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân khơng là = 0,60 m.
Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi
truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.
Bài 4. Một cái bể sâu 1,5m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể
dưới góc tới i, có tani = 4/3. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng
tím lần lượt là n đ = 1,328 và nt = 1,343. Bề rộng của quang phổ do tia sáng tạo ra ở đáy
bể bằng
A. 19,66 mm.
B. 14,64 mm.
C. 12,86 mm.
D. 16,99 mm.
0
Bài 5. Góc chiết quang của lăng kính bằng 8 . Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên
của lăng kính, theo phương vng góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang.
Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của lăng kính
và cách mặt phân giác này một đoạn 1,5m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n đ
= 1,50 và đối với tia tím là n t = 1,54. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát
bằng
A. 9,3 mm.
B. 7,0 mm.
C. 6,5 mm.
D. 8,4 mm.
Bài 6. Chiếu một chùm sáng trắng song song, hẹp, coi như một tia sáng vào một bể
nước dưới góc tới 60 0. Chiều sâu của bể nước là 100 cm. Dưới đáy bể có một gương
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 5
phẳng, đặt song song với mặt nước. Chiết suất của nước đối với ánh sáng tím là 1,34 và
đối với ánh sáng đỏ là 1,33. Chiều rộng của dải màu mà ta thu được ở chùm sáng ló là
A. 0,009 cm.
B. 0,09 m.
C. 1,1 cm.
D. 0,0009 m.
Bài 7. Một thấu kính hội tụ có hai mặt cầu, bán kính cùng bằng 20 cm. Chiết suất của
thấu kính đối với tia tím là 1,69 và đối với tia đỏ là 1,60, đặt thấu kính trong khơng
khí. Độ biến thiên độ tụ của thấu kính đối tia đỏ và tia tím là
A. 0,46 dp.
B. 0,9 dp.
C. 64,1 dp.
D. 46,1 dp.
Bài 8. Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong môi trường vật chất chiết suất n = 1,6
là 600 nm. Bước sóng của nó trong nước chiết suất n’ = 4/3 là
A. 459 nm.
B. 500 nm.
C. 720 nm.
D. 760 nm.
0
Bài 9. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 8 . Chiết suất của thuỷ tinh làm
lăng kính đối với ánh sáng màu đỏ và ánh sáng màu tím lần lượt là n đ = 1,6444 và nt =
1,6852. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rất hẹp, coi như một tia sáng, vào mặt bên của
lănh kính theo phương vng góc với mặt đó. Góc tạo bởi tia ló màu đỏ và màu tím là
A. 0,57 rad.
B. 0,0057 rad.
C. 0,057 rad.
D. 0,0075 rad.
Bài 10. Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song
hẹp vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8 0 theo phương vng góc với
mặt phẳng phân giác của góc chiết quang. Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng
kính là 1,65 thì góc lệch của tia sáng là
A. 4,00.
B. 5,20.
C. 6,30.
D. 7,80.
Bài 11. Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 5 0, có chiết suất đối với ánh
sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n đ = 1,643 và nt = 1,685. Cho một chùm sáng trắng
hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính dưới góc tới i nhỏ. Độ rộng góc γ của quang
phổ của ánh sáng mặt trời cho bởi lăng kính này là
A. 0,0420.
B. 0,210.
C. 2,50.
D. 50.
Bài 12. Một tia sáng trắng chiếu tới bản hai mặt song song với góc tới 60 0. Biết chiết
suất của bản mặt đối với tia tím là n t = 1,732; đối với tia đỏ là n đ = 1,700. Bề dày bản
mặt là e = 2 cm. Độ rộng của chùm tia khi ló ra khỏi bản mặt bằng
A. 0,014 cm.
B. 0,024 cm.
C. 0,044 cm.
D. 0,034 cm.
Bài 13. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp vào mặt bên của một lăng kính có góc
chiết quang A = 100 theo phương vng góc với mặt phân giác của góc chiết quang.
Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n đ = 1,50, đối với tia tím là n t = 1,54. Trên
màn M đặt song song và cách mặt phân giác trên một đoạn 1,5 m, ta thu được mảng
màu có bề rộng là
A. 12 mm.
B. 10 mm.
C. 11 mm.
D. 13 mm.
Bài 14. Chiếu một tia sáng trắng tới vng góc với mặt bên của một lăng kính có góc
chiết quang A = 40. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần
lượt là nđ = 1,643 và nt = 1,685. Góc giữa các tia ló màu đỏ và màu tím là
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 6
A. 1,66 rad.
B. 2,93.103 rad.
C. 2,93.10-3 rad.
D. 3,92.10-3 rad.
Bài 15. Tính tỉ số giữa tiêu cự của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và đối với ánh sáng
tím. Biết chiết suất thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,6.
A. 1,45.
B. 0,68.
C. 0,83.
D. 1,2.
Bài 16. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 4 0, đặt trong khơng khí. Chiết
suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một
chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo
phương vng góc với mặt này. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên
kia của lăng kính xấp xỉ bằng
A. 1,4160.
B. 0,3360.
C. 0,1680.
D. 13,3120.
Trắc nghiệm Sóng ánh sáng 1 (40 câu)
Câu 1. Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.10 14 Hz. Bước sóng của ánh sáng trong chân
khơng là
A.0,75m
B.0,75mm
C. 0,75μm
D.0,75nm
Câu 2. Bước sóng của một ánh sáng trong mơi trường chiết suất n = 1,6 là 600nm.
Bước sóng của nó trong nước chiết suất n ’ = 4/3 là:
A. 450nm
B. 500nm
C. 720nm
D.760nm
Câu 3. Một sóng ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khơng khí bằng 0,6 μm. Bước
sóng của ánh sáng đơn sắc này trong nước (n = 4/3) là:
A. 0,8μm.
B.0,45μm.
C. 0,75μm.
D. 0,4μm.
Câu 4.Một ánh sáng đơn sắc có tần số khi truyền trong khơng khí là 4.10 14 Hz, khi
truyền vào một chất lỏng có chiết suất n = 4/3 thìtần số của nó bằng:
A. 3.1014Hz
B. 4.1014Hz
C. 5.1014Hz
D. 6.1014Hz
Câu 5. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong khơng khí là 700nm và trong
chất lỏng trong suốt là 560nm. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là
A.5/4
B.0,8
C. 0,225
D.0,85
Câu 9. Chiết suất của mơi trường là 1,65 khi ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5 m.
Vận tốc truyền và tần số của sóng ánh sáng đó là:
A. v = 1,82.108m/s. f = 3,64.1014Hz.
B. v = 1,82.106m/s. f = 3,64.1012Hz.
C. v = 1,28.108m/s. f = 3,46.1014Hz.
D. v = 1,28.106m/s. f = 3,46.1012Hz.
Câu 10.Một ánh sáng đơn sắc có f = 4.10 15Hz. Cho vận tốc của ánh sáng trong chân
không bằng 3.108 m/s. Chiết suất của nước là 4/3
A.Vận tốc của ánh sáng này trong nước là 2,25.10 8 m/s
B.Vận tốc của ánh sáng này trong nước là 4.10 8m/s
C. Tần số của ánh sáng này trong nước là 3.10 15Hz
D.Tần số của ánh sáng này trong nước là 5,3.10 15Hz
Câu 11: Chọn câu sai trong các câu sau:
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 7
A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng khơng bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
B. Mỗi ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu sắc nhất định khác nhau.
C. Ánh sáng trắng là tập hợp của 7 ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm,
tím.
D. Lăng kính có khả năng làm tán sắc ánh sáng.
Câu 12: Chọn câu trả lời không đúng:
A. Đại lượng đặc trưng cho ánh sáng đơn sắc là tần số.
B. Tốc độ của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc mơi trường truyền.
C. Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng lục.
D. Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì tốc độ truyền trong mơi trường trong suốt càng
nhỏ.
Câu 13: Gọi nc, nl, nL, nv lần lượt là chiết suất của thuỷ tinh đối với các tia chàm, lam,
lục, vàng. Sắp xếp thứ tự nào dưới đây là đúng ?
A. nc> nl> nL> nv.
B. nc < nl< nL< nv.
C. nc> nL> nl> nv.
D. nc< nL< nl< nv.
Câu 14: Tại sao khi đi qua lớp kính cửa sổ, ánh sáng trắng không bị tán sắc thành các
màu cơ bản ?
A. Vì do kết quả của tán sắc, các tia sáng màu đi qua lớp kính và ló ra ngồi dưới dạng
những chùm tia chồng chất lên nhau, tổng hợp trở lại thành ánh sáng trắng.
B. Vì kính cửa sổ là loại thuỷ tinh khơng tán sắc ánh sáng.
C. Vì kính cửa sổ khơng phải là lăng kính nên khơng tán sắc ánh sáng.
D. Vì ánh sáng trắng ngồi trời là những sóng khơng kết hợp, nên chúng khơng bị tán
sắc.
Câu 15: Tán sắc ánh sáng là hiện tượng
A. đặc trưng của lăng kính thuỷ tinh.
B. chung cho mọi chất rắn, chất lỏng trong suốt.
C. chung cho mọi môi trường trong suốt, trừ chân không.
D. chung cho mọi môi trường trong suốt, kể cả chân không.
Câu 16: Hiện tượng tán sắc xảy ra khi cho chùm ánh sáng trắng hẹp đi qua lăng kính
chủ yếu là vì
A. ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều ánh sáng khác nhau.
B. thuỷ tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng trắng.
C. chiết suất của thuỷ tinh phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng.
D. đã xảy ra hiện tượng giao thoa.
Câu 17: Hiện tượng cầu vồng được giải thích dựa vào hiện tượng nào sauasastcdd ?
A. Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
B. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
C. Hiện tượng quang điện.
D. Hiện tượng phản xạ tồn phần.
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 8
Câu 18: Hãy chọn câu đúng. Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ khơng khí vào
trong thuỷ tinh thì
A. tần số tăng, bước sóng giảm.
B. tần số giảm, bước sóng tăng.
C. tần số khơng đổi, bước sóng giảm.
D. tần số khơng đổi, bước sóng tăng.
Câu 19: Khi truyền qua lăng kính, chùm ánh sáng trắng sẽ
A. bị biến thành ánh sáng màu đỏ.
B. chỉ bị tách ra thành nhiều màu.
C. chỉ bị lệch phương truyền.
D. bị lệch phương truyền và tách ra thành nhiều màu.
Câu 20: Trong chùm ánh sáng trắng có
A. vơ số các ánh sáng đơn sắc khác nhau.
B. bảy loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.
C. ba loại ánh sáng đơn sắc thuộc màu đỏ, lục, lam.
D. một loại ánh sáng màu trắng duy nhất.
Câu 21: Hiện tượng tán sắc ánh sáng thực chất là hiện tượng
A. đổi màu của các tia sáng.B. chùm sáng trắng bị mất đi một số màu.
C. tạo thành chùm ánh sáng trắng từ sự hoà trộn của các chùm ánh sáng đơn sắc.
D. chùm sáng trắng bị tách thành nhiều chùm đơn sắc khác nhau.
Câu 22: Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào một lăng kính thì chùm sáng màu tím
bị lệch nhiều nhất. Nguyên nhân là do
A. chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng tím có giá trị nhỏ nhất.
B. chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng tím có giá trị lớn nhất.
C. ánh sáng tím bị hút về phí đáy lăng kính mạnh hơn so với các màu khác.
D. ánh sáng tím là màu cuối cùng trong quang phổ của ánh sáng trắng.
Câu 23: Chọn câu phát biểu không đúng:
A. Chiết suất của một mơi trường trong suốt có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn
sắc khác nhau.
B. Các ánh sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính chỉ bị lệch phương truyền mà không bị
tán sắc.
C. Ánh sáng màu đỏ bị tán sắc khi qua lăng kính và biến thành ánh sáng màu tím.
D. Trong thí nghiệm tán sắc ánh sáng, chùm ánh sáng màu tím bị lệch nhiều nhất.
Câu 24: Hãy chọn câu đúng. Một ánh sáng Mặt Trời hẹp rọi xuống mặt nước trong
một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng
A. có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vng góc.
B. có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vng góc.
C. có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vng góc.
D. khơng có màu dù chiếu thế nào.
Câu 25: Hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 9
B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng.
C. ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau.
D. ở mặt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng, với chân khơng(hoặc khơng khí).
Câu 26: Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng
A. xảy ra với mọi chất rắn, lỏng hoặc khí.B. chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng.
C. chỉ xảy ra đối với chất rắn.
D. là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh.
Câu 27: Hãy chọn câu đúng. Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang
một môi trường khác thì
A. tần số khơng đổi, nhưng bước sóng thay đổi.
B. bước sóng khơng đổi, nhưng tần số khơng đổi.
C. cả tần số và bước sóng đều khơng đổi.
D. cả tần số lẫn bước sóng đều thay đổi.
Câu 28: Hiện tượng tán sắc ánh sáng, trong thí nghiệm I của Niu-tơn, xảy ra do ánh
sáng trắng là một hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau, và do
A. lăng kíng làm bằng thuỷ tinh.
B. lăng kính có góc chiết quang q lớn.
C. lăng kính khơng đặt ở độ lệch cực tiểu.
D. chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ tinh - phụ thuộc bước sóng của ánh sáng.
Câu 29:Hiện tượng cầu vồng được giải thích dựa vào hiện tượng nào sau?
A.Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
B. Hiện tượng phản xạ toàn phần.
C. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
D. Hiện tượng quang điện.
Câu 30: Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là
A. màu sắc của ánh sáng.
B. tần số ánh sáng.
C. tốc độ truyền ánh sáng.
D. chiết suất lăng kính đối với ánh sáng đó.
Câu 31: Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau:
A. Sóng ánh sáng có phương dao động dọc theo phương truyền ánh sáng.
B. Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có một chu kì nhất định.
C. Tốc độ ánh sáng trong môi trường càng lớn nếu chiết suất của môi trường càng lớn.
D. Ứng với ánh sáng đơn sắc, bước sóng khơng phụ thuộc vào chiết suất của mơi
trường ánh sáng truyền qua.
Câu 32: Bước sóng của bức xạ da cam trong chân không là 600nm thì tần số của bức
xạ đó là:
A. 5.1012Hz.
B. 5.1013Hz.
C. 5.1014Hz. D. 5.1015Hz.
Câu 33: Một sóng điện từ đơn sắc có tần số 60 GHz thì có bước sóng trong chân không
là:
A. 5mm.
B. 5cm.
C. 500 μmm .
D. 50 μmm .
Câu 34: Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong mơi trường vật chất chiết suất n =
1,6 là 600nm. Bước sóng của nó trong nước chiết suất n’ = 4/3 là
A. 459nm.
B. 500nm.
C. 720nm.
D. 760nm.
ÔN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 10
Câu 35: Một ánh sáng đơn sắc có tần số dao động là 5.10 13Hz, khi truyền trong một
mơi trường có bước sóng là 600nm. Tốc độ ánh sáng trong mơi trường đó bằng
A. 3.108m/s.
B. 3.107m/s.
C. 3.106m/s.
D. 3.105m/s.
Câu 36: Chiếu một tia sáng trắng vào một lăng kính có góc chiết quang A = 4 0 dưới
góc tới hẹp. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,62 và
1,68. Độ rộng góc quang phổ của tia sáng đó sau khi ló khỏi lăng kính là
A. 0,015 rad.
B. 0,0150.
C. 0,24 rad. D. 0,240.
Câu 37: Một thấu kính thuỷ tinh, có hai mặt cầu lồi giống nhau, bán kính mỗi mặt
bằng 20 cm. Chiết suất của thấu kính đối với tia đỏ là n đ = 1,50 và đối với tia tím là n t =
1,54. Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím bằng bao
nhiêu?
A. 1,49 cm.
B. 1,25 cm.
C. 1,60 cm.
D. 2,45 cm.
Câu 38. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp tới mặt trên của một chậu nước dưới góc tới i
= 600 chiết suất của nước với ánh sáng đỏ và tím là n đ = 1,31; nt = 1,38. Độ sâu của lớp
nước là h = 30cm, đáy chậu đặt một gương phẳng nằm ngang. Bề rộng dải quang phổ
liên tục thu được trên mặt nước là
A. 4,5cm.
B. 2,25 cm.
C. 5,4cm.
D. 3,25 m.
Câu 39. Chiếu từ nước ra khơng khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một
tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi
là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Khơng kể tia đơn sắc màu
lục, các tia ló ra ngồi khơng khí là các tia đơn sắc màu
A. tím, lam, đỏ.
B. đỏ, vàng, lam.
C. đỏ, vàng.
D. lam, tím.
0
Câu 40. Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 4 , đặt trong khơng khí. Chiết
suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một
chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo
phương vng góc với mặt này. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên
kia của lăng kính xấp xỉ bằng
A. 1,4160.
B. 0,3360.
C. 0,1680.
D. 13,3120.
---------------------------------------------CHỦ ĐỀ 2. GIAO THOA ÁNH SÁNG.
I.Giao thoa ánh sáng đơn sắc.
1. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
- Khái niệm: Hiện tượng giao thoa ánh sáng là hiện tượng chồng chất của hai (hay
nhiều) sóng kết hợp, kết quả là trong trường giao thoa sẽ xuất hiện xen kẽ những miền
sáng, những miền tối.
- Điều kiện: Cũng như sóng cơ chỉ có các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện
tượng giao thoa. Nguồn sáng kết hợp là những nguồn phát ra ánh sáng có cùng tần số và
có độ lệch pha khơng đổi theo thời gian.
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 11
- Đối với ánh sáng đơn sắc: Vân giao thoa là những vạch sáng tối xen kẽ nhau một
cách đều nhau.
- Ứng dụng:
ia
- Đo bước sóng ánh sáng: λ = D
- Giao thoa trên bản mỏng như vết dầu loang, màng xà phòng.
2. Khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc tối) liên tiếp nhau
i=
λDD
a
i
Vân sáng và vân tối liên tiếp cách nhau một đoạn là: 2
Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng vân.
3. Cơng thức xác định vị trí vân sáng, vân tối
Trong đó: a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe sáng
D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến màn quan sát.
Điều kiện : D >> a.
S1M = d1; S2M = d2
x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét.
ax
Δd=d-d=d = d2 - d1 =
D
Hiệu đường đi:
a/ Tại M là vị trí vân sáng:d = k
xs = k
λD
= ki
a
(k Ỵ Z)
k = 0: Vân sáng trung tâm
k = 1: Vân sáng bậc 1K/C từ vân sáng bậc 1 đến vân trung tâm là
k = 2: Vân sáng bậc 2K/C từ vân sáng bậc 2 đến vân trung tâm là
....
...K/C từ vân sáng bậc n đến vân trung tâm là
b/ Tại M là vị trí vân tối: d = (k + 0,5)
λDD
x t = (k +0,5)
= (k +0,5)i (k Ỵ Z)
a
x sn = n.i = n
x s2 = 2.i
lD
a
k = 0, -1: VT thứ nhấtK/C từ vân tối thứ 1 đến vân trung tâm là
ÔN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
x s1 = 1.i
x t1 = 0,5.i = (1- 0,5)i
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 12
k = 1, -2: VT thứ hai K/C từ vân tối thứ 2 đến vân trung tâm là
x t2 = 1,5.i = (2 - 0,5)i
k = 2, -3: VT thứ ba K/C từ vân tối thứ 3 đến vân trung tâm là
x t3 = 2,5.i = (3 - 0,5)i
... K/C từ vân tối thứ n đến vân trung tâm là
x tn = (n - 0,5).i = (n - 0,5).
lD
a
4. PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
4.1.Xác định vị trí vân sáng (tối), khoảng vân: Xem lại các cơng thức ở phần lí thuyết.
- K/C từ vân sáng bậc n đến vân trung tâm là
- K/C từ vân tối thứ n đến vân trung tâm là
x sn = n.i = n
lD
a
x tn = (n - 0,5).i = (n - 0,5).
lD
a
Δd=d-d=x = x - x
m
n
4.2.Khoảng cách 2 vị trí vân m, n bất kì:
Lưu ý: m và n cùng phía với vân trung tâm thì xm và xncùng dấu;
m và n khác phía với vân trung tâm thì xm và xnkhác dấu.
4.3.Tính chất vân sáng (tối) của 1 điểm M cách vân trung tâm 1 đoạn x:
Tại M có tọa độ xM là vân sáng khi:
x M OM
=
i
i = k, điểm M là vân sáng bậc k.
Tại M có tọa độ xM là vân tối khi:
xM
1
i = k + 2 , điểm M là vân tối thứ (k + 1).
4.4.Xác định số vân sáng - tối trong miền giao thoa có bề rộng L:
L
Cách 1:(nhanh nhất) Lập tỉ số N = i , chỉ lấy phần nguyên ta có:
- Nếu N lẻ thìsố vân sáng là N, số vân tối là N + 1, vân ngoài cùng là vân tối.
- Nếu N chẵn thìsố vân tối là N, số vân sáng là N + 1, vân ngoài cùng là vân sáng.
L
Cách 2: Lập tỉ số N = 2i
Số vân sáng là: Ns = 2N + 1; với N Z.
Số vân tối là: Nt = 2N nếu phần thập phân của N < 0,5;
Nt = 2N + 2 nếu phần thập phân của N ¿ 0,5.
Cách 3:(tổng quát nhất)Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
L
L
Vân sáng: 2 ki 2
-
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
-
Trang 13
L
L
2 (k+0,5)i 2
Vân tối:
4.5.Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có toạ độ xM, xN (giả sử xM< xN)
:
Vân sáng: xM ki xN
Vân tối: xM (k+0,5)i xN
Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2cùng dấu;
M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2khác dấu.
4.6.Thí nghiệm được tiến hành trong mơi trường trong suốt có chiết suất n thì:
λD
i
Bước sóng và khoảng vâni giảm n lần: ’ = n ; i’ = n
e
S1
S2
M4.7.Đặt bản mỏng trước khe Young **
Nếu ta đặt trước khe S 1 một bản thủy tinh có chiều dày
O
(n 1)eD
xo
a
e, chiết suất n. Hệ vân bị lệch một đoạn
về
phía khe S 1
4.8.Tịnh tiến khe sáng S đoạn y **
Tịnh tiến nguồn sáng
S1
đoạn y thì hệ thống S’
y
ngược lại đoạn:
S
S2
d
yD
x0
D
O
x0
O’
S theo phương S1S2 về phía S1 một
vân giao thoa di chuyển theo chiều
d
Với d là khoảng cách từ nguồn S đến mặt phẳng chứa hai khe S1; S2.
Bài tập vận dụng
VD1. Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng với 2 khe young S1 và S2 biết S1S2 = 1mm.
Ánh sáng có bứơc sóng = 0,6m, màn quan sát cách 2 khe 1 khoảng D=2m.
a.
Tính khoảng vân.
b.
Tính khoảng cách từ vân trung tâm đến vân tối thứ 5.
VD2.Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5
m . Khoảng cách từ hai khe đến màn 1 m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,5 mm.
Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là bao nhiêu? Đs: 1 mm
VD3.Trong thí nghiệm Young về giao thoa với những đơn sắc có bước sóng = 0,5 m .
Khoảng cách từ hai khe đến màn 2 m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm. Khoảng
cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là?
Đs: 4 mm
ÔN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 14
VD4.Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng hai khe Young cách nhau 0,5 mm; cách màn
quan sát 2m. Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0,5 m. Khoảng cách giữa 2 vân sáng
liên tiếp trên màn có giá trị nào?
Đs:2 mm
VD5.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, khoảng cách giữa hai
vân sáng bậc 4 ở hai phía của vân trung tâm đo được là 9,6 mm. Vân tối thứ 3 cách vân
trung tâm một khoảng bằng bao nhiêu?
Đs: 3 mm
VD6.Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe bằng 1
mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Chiếu hai khe bằng ánh sáng có bước
sóng , người ta đo được khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là 4,5
mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc là? Đs: 0,5625 m
VD7.Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 3 m; a = 1 mm. Tại vị trí
M cách vân trung tâm 4,5 mm, ta thu được vân tối thứ 3. Bước sóng ánh dùng trong thí
nghiệm là?
Đs: 0,60 m
VD8.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Iâng , biết các khoảng cách: a =
0,8 mm, D = 1,6 m . Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,60 m. Vị
trí vân tối thứ 6 cách vân sáng trung tâm O một đoạn là bao nhiêu?Đs:6,6mm
VD9.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng , biết các khoảng cách: a =
0,5 mm, D = 1,5 m. Nguồn S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,4 m.
Khoảng vân i là bao nhiêu?
Đs:1,2mm
VD10.Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng cách nhau 1mm, hai khe
đến màn 2m, khoảng cách giữa hai tối liên tiếp nhau là 0,1,2mm. Bước sóng và màu
sắc của ánh sáng là bao nhiêu?
Đs:6.10-7m
VD11. Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng với 2 khe Young S 1, S2 biết S1S2 = 1mm.
Ánh sáng có bước sóng = 0,55m, màn quan sát đặt cách 2 khe một khoảng D=2m.
a. Tính khoảng vân.
b.Tính khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng thứ 6.
VD12. Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng với 2 khe Young S 1, S2 biết S1S2 = 1mm.
Ánh sáng có bước sóng = 0,55m, màn quan sát đặt cách 2 khe một khoảng D=2m.
a.
Tính khoảng vân.
b.
Tính khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng thứ 6.
c.
Một điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm một khoảng 3,85mm là
vân sáng bậc mấy hay vân tối thứ mấy?
VD13. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, khoảng vân trên màn là
1,6mm, Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm O một đoạn 5,6mm, có vân sáng
hay vân tối thứ mấy?
Đs:vân tối thứ 4
VD14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng . Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 15
từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S 1 , S2 đến M có độ
lớn bằng?
Đs:2,5
VD15. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5
m . Khoảng cách từ hai khe đến màn 1 m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,5 mm.
Tạị M trên màn (E) cách vân sáng trung tâm 3,5 mm là vân sáng hay vân tối thứ mấy?
Đs:Vân tối thứ 4
VD16. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng hai khe Young cách nhau 0,5 mm; cách màn
quan sát 2 m. Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0,5 m. Điểm M1 cách trung tâm 7
mm thuộc vân sáng hay tơí thứ mấy?
Đs:Vân tối thứ 4 (k = 3)
VD17. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5m.
Khoảng cách giữa hai khe sáng S 1S2=a=1mm.Tính khoảng cách giữa hai khe đến màn
ảnh . Biết khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 4,8 mm. Đs: 2,4(m)
VD18. Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,4 m. Khoảng cách giữa hai khe là 0,4 mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m.
a/Xác định khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp
b/Xác định khoảng cách từ vân sáng 4 đến vân sáng 8 ở khác phía nhau so với vân sáng
chính giữa.
Đs: 16 mm; 24 mm.
VD19.Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, đo được khoảng cách từ vân sáng thứ
tư đến vân sáng thứ 10 ở cùng một phía đối với vân sáng trung tâm là 2,4 mm, khoảng
cách giữa hai khe Iâng là 1mm, khoảng cách từ màn chứa hai khe tới màn quan sát
là1m. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là?
Đs:λ = 0,40 μm.
VD20.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng I-âng: ánh sáng có bước λ, khoảng cách
giữa hai khe S1, S2 là a, bề rộng 5 khoảng vân kề nhau là 2,5 mm. Khoảng cách từ vân
sáng bậc 3 đến vân tối thứ 8 (tính từ vân trung tâm), khi 2 vân ở 2 bên so với vân sáng
trung tâm O là?
Đs:5,25 mm.
VD21.Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai
vân tối cạnh nhau là 1,2mm. Khoảng cách giữa vân tối thứ 3 và vân sáng thứ 8 nằm
cùng một phía so với vân sáng trung tâm O cách nhau một đoạn bằng? Đs:6,6mm
VD22.Trong thí nghiệm Y-âng khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,6 mm, khoảng cách
từ hai khe đến màn là 1,2 m, khoảng cách giữa 5 vân sáng cạnh nhau là 5,2mm. Bước
sóng của ánh sáng này bằng?
Đs: 0,65m
VD23.Trong thí nghiệm Young về giao thoa với những đơn sắc có bước sóng = 0,5
m . Khoảng cách từ hai khe đến màn 2 m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm.
Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 7 nằm về hai phía so với vân sáng
trung tâm là?
Đs:10 mm
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 16
VD24.Trong thí nghiệm về giao thoa với ánh sáng đơn sắc bằng phương pháp Young.
Trên bề rộng 7,2 mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân sáng (ở hai rìa là hai
vân sáng). Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm là vân? Đs:sáng thứ 16
VD25.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng : khoảng cách hai khe S 1S2 là 2mm,
khoảng cách từ S1S2 đến màn là 3m, bước sóng ánh sáng là 0,5m. Bề rộng giao thoa
trường là 3cm.
a. Tính khoảng vân.
b. Tìm số vân sáng và vân tối quan sát được trên giao thoa trường.
c. Tìm khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân tối thứ 4 :
- Chúng ở cùng bên so với vân trung tâm
- Chúng ở hai bên so với vân trung tâm.
d. Tìm số vân sáng giữa 2 điểm M cách 0.5cm và N cách 1.25cm so với vân trung tâm.
ĐA:
−3
a. 0.75 .10 m
b.41 vân sáng, 40 vân tối .
-3
-3
c.1,875 . 10 m và 4,875 . 10 m
d. có 10 vân sáng giữa M và N
VD26.Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5
m . Khoảng cách từ hai khe đến màn 1 m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,5 mm.
Bề rộng của vùng giao thoa quan sát được trên màn là 13 mm. Số vân tối vân sáng trên
miền giao thoa là?
Đs: Đs:13 vân sáng, 14 vân tối
VD27.Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5 m; a = 1 mm; =
0,6 m. Bề rộng trường giao thoa đo được là 12,5 mm. Số vân quan sát được trên màn
là?
Đs:17
VD28.Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Iâng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng
là λ. Người ta đo khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1mm. Trong
khoảng giữa hai điểm M và N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cách vân này
lần lượt là 6mm; 7mm có bao nhiêu vân sáng?
Đs: 6 vân.
VD29.Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng vân trên màn là 1,2mm.
Trên đoạn MN ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt
2mm và 5mm, quan sát được?
Đs:3 vân sáng và 2 vân tối.
VD30. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng trắng, người ta đo được khoảng
vân là 1,12.103 μmm . Xét hai điểm M và N ở cùng một phía với vân sáng chính giữa O,
ở đây OM = 0,56.10 4 μmm và ON = 1,288.10 4 μmm . Giữa M và N có bao nhiêu vân
sáng?
Đs:6 vân
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 17
--------------VD31.Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe Young cách nhau a =2mm, khoảng cách từ
2 khe đến màn là D = 2m. Ánh sáng đã có có tần số f = 5.10 14 Hz. Biết vận tốc ánh sáng
truyền trong khơng khí là c = 3.10 8 m. Tính khoảng vân i trong 2 trường hợp:
a/Thí nghiệm giao thoa trong khơng khí ( n=1)
a/Thí nghiệm giao thoa trong nước ( n=4/3)
Đs: i’ = 0,45(mm)
VD32.Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng,hai khe I-âng cách nhau a = 1mm
và được chiếu sáng bằng ánh sáng có bước sóng λ = 0,545 μm. Màn E đặt cách mặt
phẳng hai khe 1 khoảng D = 2m. Khi thực hiện thí nghiệm trong chất lỏng có chiết suất
n thì thấy vân sáng thứ 3 dịch chuyển 0,75 mm, so với khi thực hiện thí nghiệm trong
khơng khí. Chiết suất là?
Đs:n = 1,3.
VD33.Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh đơn sắc có bước sóng = 0,5 m
trong khơng khí thì khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là 1 mm. Nếu tiến hành
giao thoa trong môi trường có chiết suất n = 4/3 thì khoảng cách giữa hai vân sáng liên
tiếp là bao nhiêu?
Đs:0,75 mm
VD34.Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng hai khe Young cách nhau a ; cách màn quan
sát 2 m. Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0,5 m. Nếu thực hiện giao thoa trong nước
(n = 4/3) thì khoảng vân có giá trị 1,5mm,a có giá trị bao nhiêu?Đs: 0,5mm
VD35.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng trong khơng khí, hai khe cách
nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60m, màn cách hai khe
2m. Sau đó đặt tồn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất 4/3, khoảng vân quan
sát trên màn là bao nhiêu?
Đs: i’= 0,3mm.
VD36.Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong khơng khí là 700nmvà trong
chất lỏng trong suốt là 560nm, chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là?
Đs:5/4
VD37.Bước sóng của ánh sáng laser helium- neon trong khơng khí là = 633nm. Tính
bước sóng của nó trong nước là ( nước có chiết suất n= 1,33)
Đs:476nm
VD38.Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai khe hẹp S1và S2 cách nhau 1mm,màn
hứng E đặt song song với mp chứa hai khe cách hai khe 2m. Khoảng cách từ vân sáng
thứ tư bên này đến vân sáng thứ tư bên kia vân trung tâm là 9,6mm
a)Xác định bước sóng ánh sáng.
b)Cho biết bề rộng của vùng giao thoa trên màn là 49,6mm . Tính số vân sáng và vân
tối trên màn
c)Nếu thực hiện giao thoa trong nước có chiết suất của nước : n = 4/3 . Tính khoảng
vân trong trường hợp này
Đs:0,6m;41 vân sáng,42 vân tối;0.9mm
VD39.Để thực hiện giao thoa ánh sáng trong khơng khí người ta chiếu ánh sáng vào 2
khe sáng cách nhau a =0,5mm và cùng cách màn quan sát D= 1,5m.
ÔN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 18
a.
Khoảng vân đo được 2,25mm. Tìm bước sóng ánh sáng và màu sắc ánh sáng
chiếu vào.
b.
Lặp lại thí nghiệm trên trong nước( n = 4/3). Tính khoảng cách giữa vân sáng và
vân tối liên tiếp.
Đs:a-0,75(m) ánh sáng thí nghiệm là ánh sáng đỏ. b-0,844(mm)
VD40.Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng trong khơng khí, hai khe cách
nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 m, màn cách hai khe
2m. Sau đó đặt tồn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất 4/3, khoảng vân quan
sát trên màn là bao nhiêu?
ĐS:0,3mm
Trắc nghiệm Sóng ánh sáng 2
Câu 1: Trong thí nghiệm khe Y-âng, ta có a = 0,5 mm, D = 2 m. thí nghiệm với ánh
sáng có bước sóng = 0,5 μmm . Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu là 32
mm. Số vân sáng quan sát được trên màn là
A. 16.
B.17.
C. 15.
D. 18.
Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe Iâng
là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Bước sóng đơn sắc dùng trong thí
nghiệm là = 0,5 μmm . Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 là
A. 5,5 mm.
B.4,5 mm.
C. 4,0 mm.
D. 5,0 mm.
Câu 3: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân là
1,12.103 m . Xét hai điểm M và N cùng ở một phía với vân sáng chính giữa O, OM =
0,56.104 μmm và ON = 1,288.104 μmm . Giữa M và N có số vân sáng là
A. 5.
B.6.
C. 8.
D. 7.
Câu 4: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, S 1S2 = a = 0,5 mm.
Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là D = 2 m. Bước sóng ánh sáng là =
5.10-4 mm. Điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm 9 mm là
A. vân sáng bậc 3.
B. vân sáng bậc 4. C. vân tối thứ 4.
D.vân tối thứ 5.
Câu 5: Dưới ánh nắng mặt trời rọi vào, màng dầu trên mặt nước thường có màu sắc sặc
sỡ là do hiện tượng
A. khúc xạ.
B. tán sắc.
C. nhiễu xạ.
D.giao thoa.
Câu 6: Trong chân khơng, bức xạ có bước sóng 0,75 μmm . Khi bức xạ này truyền
trong thuỷ tinh có chiết suất n = 1,5 thì bước sóng có giá trị nào sau đây:
A. 0,65 μmm .
B. 0,6 μmm .
C.0,5 μmm .
D. 0,70 μmm .
Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng hai khe cách nhau 0,5 mm, màn quan sát cách hai khe
một đoạn 1 m. Tại vị trí M trên màn, cách vân trung tâm một đoạn 4,4 mm là vân tối
thứ 6. Bước sóng λ của ánh sáng đơn sắc được sử dụng trong thí nghiệm là
A. 0,6 μmm .
B. 0,5 μmm .
C. 0,75 μmm .
D.0,4 μmm .
ÔN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 19
Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, khoảng cách giữa vân tối thứ 5
và vân sáng bậc 2 là 2,8 mm. Xác định khoảng cách giữa vân tối thứ 3 và vân sáng bậc
1.
A. 1,82 mm.
B. 2,4 mm.
C.1,68 mm.
D. 2,12 mm.
Câu 9: Gọi i là khoảng vân, khoảng cách từ vân chính giữa đến vân tối thứ 2 là
A.1,5i.
B. i.
C. 2i.
D. 2,5i.
Câu 10: Trong thí nghiệm khe Y-âng, ta có a = 0,5 mm, D = 2 m. thí nghiệm với ánh
sáng có bước sóng = 0,5 μmm . Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu là 32
mm. Số vân tối quan sát được trên màn là
A. 17.
B. 18.
C.16.
D. 14.
Câu 11: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng đơn sắc, hai khe Iâng cách nhau 1 mm
thì khoảng vân là 0,8 mm. Nếu khoảng cách giữa 2 khe tăng thêm 0,01 mm thì khoảng
vân tăng, giảm thế nào?
A. tăng 0,08 mm.
B. tăng 0,01 mm. C. giảm 0,002 mm. D.giảm 0,008 mm.
Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe hẹp
là 3 mm; khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m. ánh sáng đơn sắc có bước sóng =
0,64 μmm . Bề rộng trường giao thoa là 12 mm. Số vân tối quan sát được trên màn là
A. 15.
B. 16.
C. 17.
D.18.
Câu 13: Thực hiện giao thoa ánh sáng 2 khe Y-âng cách nhau a = 1,2 mm có khoảng
vân là 1 mm. Di chuyển màn ảnh E ra xa 2 khe Young thêm 50 cm, thì khoảng vân là
1,25 mm. Tính bước sóng của bức xạ trong thí nghiệm.
A.0,60 μmm .
B. 0,50 μmm .
C. 0,54 μmm .
D. 0,66 μmm .
Câu 14: Hiện tượng giao thoa chứng tỏ rằng
A.ánh sáng có bản chất sóng.
B. ánh sáng là sóng điện từ.
C. ánh sáng có thể bị tán sắc.
D. ánh sáng là sóng ngang.
Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, khoảng cách giữa hai vân sáng cạnh
nhau là
A. /aD.
B. a/D.
C. D/a.
D. ax/D.
Câu 16: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa, trên một đoạn nào đó trên màn người ta
đếm được 12 vân sáng khi dùng ánh sáng có bước sóng 600 nm. Nếu dùng ánh sáng có
bước sóng 400 nm thì số vân quan sát được trên đoạn đó là
A. 12.
B. 30.
C.18.
D. 24.
Câu 17: Chiếu một bức xạ đơn sắc có bước sóng = 0,60 μmm từ khơng khí vào thuỷ
tinh có chiết suất ứng với bức xạ đó bằng 1,50. Trong thuỷ tinh bức xạ đó có bước sóng
bao nhiêu?
A. 0,48 μmm .
B.0,40 μmm .
C. 0,60 μmm .
D. 0,72 μmm .
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng
GV Đỗ Thị Nghiên – 0977357432 – THPT Việt Yên số 2
Trang 20
Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn
sắc có bước sóng = 0,60 μmm . Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vị trí quan sát được
vân sáng bậc bốn bằng bao nhiêu?
A. 1,2 μmm .
B.2,4 μmm .
C. 3,6 μmm .
D. 4,8 μmm .
Câu 19: Chọn thí nghiệm đúng dùng để đo bước sóng của ánh sáng:
A. Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng. B. Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc.
C. Thí nghiệm tán sắc của Niutơn.
D.Thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng.
Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho a = 0,6 mm,
D = 2 m. Trên màn quan sát được 21 vân sáng. Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở
hai đầu là 40 mm. Bước sóng của ánh sáng đó bằng
A. 0,55 μmm .
B.0,60 μmm .
C. 0,65 μmm .
D. 0,57 μmm .
Câu 21: Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ quan sát được khi hai nguồn ánh sáng là hai
nguồn
A. cùng cường độ.
B. đơn sắc.
C.kết hợp.
D. cùng màu sắc.
Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng, vân sáng bậc nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí
mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
A. λ .
B. λ /4 .
C. λ /2 .
D. 2 λ .
Câu 23: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe
a = 3,2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Trên màn, người ta quan sát
được khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vận sáng thứ 10 là 4 mm. Bước sóng của
ánh sáng làm thí nghiệm là
A. 0,76 μmm .
B.0,64 μmm .
C. 0,60 μmm .
D. 0,38 μmm .
Câu 24: Một nguồn sáng đơn sắc có = 0,6 μmm chiếu vào mặt phẳng chứa hai khe
hẹp, hai khe cách nhau 1 mm. Màn ảnh cách màn chứa hai khe là 1 m. Khoảng cách
gần nhất giữa hai vân tối là
A.0,6 mm.
B. 0,7 mm.
C. 0,3 mm.
D. 0,5 mm.
Câu 25: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng vân sẽ
A. giảm đi khi tăng khoảng cách từ màn chứa 2 khe và màn quan sát.
B. không thay đổi khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát.
C.giảm đi khi tăng khoảng cách hai khe.
D. tăng lên khi tăng khoảng cách giữa hai khe.
Câu 26: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát đồng thời 2
bức xạ có bước sóng là 1 = 0,42 μmm và 2 = 0,7 μmm . Khoảng cách hai khe S 1 và S2
là a = 0,8 mm, màn ảnh cách 2 khe là D = 2,4 m. Tính khoảng cách từ vân tối thứ 3 của
bức xạ 1 và vân tối thứ 5 của bức xạ 2 .
A. 9,45 mm.
B.6,30 mm.
C. 8,15 mm.
D. 6,45 mm.
Câu 27: Chọn công thức đúng dùng để xác định vị trí vân sáng ở trên màn
ƠN THI HSG 12 Chương 5: Sóng ánh sáng