Lý 12 Bài 25: Giao Thoa ánh Sáng

https://www.elib.vn/hoc-tap/

1. Trang chủ
2. Học tập
3. Bài học
4. Bài học lớp 12

Lý 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng (5) 288 lượt xem Share

Chúng ta biết rằng âm thì có tính chất sóng, vậy thì liệu rằng ánh sáng cũng có tính chất ấy không? Thông qua những nội dung về hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và giao thoa ánh sáng được đề cập tới, bài học ngày hôm nay sẽ cho chúng ta câu trả lời. Mời các em tham khảo nộ dung bài học.

Mục lục nội dung

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

1.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

1.3. Bước sóng và màu sắc

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Xác định bước sóng ánh sáng

2.2. Dạng 2: Tính tần số f của bức xạ

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

3.2. Bài tập trắc nghiệm

3.3. Trắc nghiệm Online

4. Kết luận

1. Tóm tắt lý thuyết

1.1. 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.

• Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng xác định.

1.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng

a. Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng

- Ánh sáng từ bóng đèn Đ → trên M trông thấy một hệ vân có nhiều màu.

- Đặt kính màu K (đỏ…) → trên M chỉ có một màu đỏ và có dạng những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.

- Giải thích:

• Hai sóng kết hợp phát đi từ \(F_1\) , \(F_2\) gặp nhau trên M đã giao thoa với nhau:

• Hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau → vân sáng.

• Hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau → vân tối.

b. Vị trí vân sáng

• Với a = \(S_1S_2\); D khoảng cách từ mặt phẳng chứa \(S_1S_2\) → Màu \(d_1d_2\) là khoảng cách từ M đến \(S_1S_2\)

• Gọi \(\lambda\): là bước sóng của ánh sáng đơn sắc.

\(\Rightarrow d_2-d_1=\frac{a.x}{D}\)

• Vị trí vân sáng (cực đại): \(d_2-d_1=k.\lambda\)

\(\Rightarrow \frac{a.x_s}{D}=k.\lambda \Rightarrow x_s=k.\frac{\lambda .D}{a}, k=0,\pm 1,\pm 2\)

• Vị trí các vân tối (cực tiểu): \(d_2-d_1= (k'+\frac{1}{2}).\lambda\)

\(\Rightarrow \frac{a.x_t}{D}=(k'+\frac{1}{2})\lambda \Rightarrow x_t=(k'+\frac{1}{2} ).\frac{\lambda .D}{a}, k'\in Z\)

c. Khoảng vân

• Định nghĩa: Khoảng vân i là khỏang cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp nhau.

• Công thức tính khoảng vân: \(i=\frac{\lambda .D}{a}\)

• Tại O là vân sáng bậc 0 của mọi bức xạ: vân chính giữa hay vân trung tâm, hay vân số 0.

d. Ứng dụng

• Đo bước sóng ánh sáng.

• Nếu biết i, a, D sẽ suy ra được : Từ \(i=\frac{\lambda .D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{a.i}{D}\)

1.3. Bước sóng và màu sắc

• Mỗi bức xạ đơn sắc ứng với một bước sóng trong chân không xác định.

• Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có: λ = (380→ 760) nm.

• 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 ∞.

2. Bài tập minh họa

2.1. Dạng 1: Xác định bước sóng ánh sáng

Trong một thí nghiệm Y-âng khoảng cách giữa hai khe F1, F2 là a = 1,56mm, khoảng cách từ F1, F2 đến màn quan sát là D = 1,24m. Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21 mm. Tính bước sóng ánh sáng.

Hướng dẫn giải

Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp có 11 khoảng vân, nghĩa là 11i = 5,21 mm

⇒ \(i=\frac{5,21}{11} =0,474 mm\)

Suy ra bước sóng ánh sáng là:

\(\small \lambda = \frac{ia }{D}=\frac{5,21.1,56}{11.1,24.10^{3}}=0,596.10^{-3} mm = 0,586 \mu m\)

2.2. Dạng 2: Tính tần số f của bức xạ

Trong một thí nghiệm Y-âng với a = 2mm, D = 1,2m, người ta đo được i = 0,36mm. Tính tần số f của bức xạ?

Hướng dẫn giải

Từ \(i=\frac{\lambda D}{a}\Rightarrow \lambda =\frac{ia}{D}= \frac{0,36. 10^{-3}.2.10^{-3}}{1,2}=0,6 .10^{-6}m =0,6 \mu m\)

Tần số \(\small f=\frac{c}{\lambda }=\frac{3.10^8}{0,6.10^{-6}}=5.10^{14}\)

3. Luyện tập

3.1. Bài tập tự luận

Câu 1: Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, hiệu đường đi của các sóng từ hai khe S1, S2 đến vân tối thứ ba kể từ vân trung tâm có trị số là bao nhiêu?

Câu 2: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong không khí là 0,651 µm và trong chất lỏng trong suốt là 0,465 µm. Chiết suất của chất lỏng trong thí nghiệm đối với ánh sáng đó là bao nhiêu?

Câu 3: Chiếu ánh sáng đơn sắc vào hai khe của thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng cách nhau 1 mm thì trên màn phía sau hai khe, cách mặt phẳng chứa hai khe 1,3 m ta thu được hệ vân giao thoa, khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 4,5 mm. Ánh sáng chiếu tới thuộc vùng màu nào?

Câu 4: Tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng trong không khí, khoảng vân đo được là i. Nếu đặt toàn bộ thí nghiệm trong nước có chiết suất n thì khoảng vân là là bao nhiêu?

3.2. Bài tập trắc nghiệm

Câu 1: Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 1,2 m. Khoảng vân đo được trên màn là i = 0,8 mm. Để khoảng vân đo được bằng 1,2 mm, ta cần dịch chuyển màn quan sát một khoảng là:

A. 1,2 m ra xa mặt phẳng chứa hai khe

B. 0,6 m ra xa mặt phẳng chứa hai khe

C. 0,3 m lại gần mặt phẳng chứa hai khe

D. 0,9 m lại gần mặt phẳng chứa hai khe

Câu 2: Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng, chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có λ1 = 0,6 µ và λ2 = 0,4 µm vào khe Y – âng. Khoảng giữa hai khe a = 1 mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Khoảng cách ngắn nhất giữa các vị trí trên màn có hai vân sáng trùng nhau là:

A. 4,8 mm B. 3,2 mm

C. 2,4 mm D. 9,6 mm

Câu 3: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y – âng trong vùng MN trên màn quan sát, người ta đếm được 13 vân sáng với M và N là hai vân sáng ứng với bước sóng λ1 = 0,42 µm. Giữ nguyên điều kiện thí nghiệm, thay nguồn sáng đơn sắc với bước sóng λ2 = 0,63 µm thì số vân sáng trên đoạn có chiều dài bằng MN trên màn là:

A. 12 B. 13

C. 8 D. 9

Câu 4: Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng, chiếu ánh sáng trắng (bước sóng từ 0,4 µm đến 0,76 µm) vào hai khe Y – âng. Biết khoảng các giữa hai khe là 0,5 mm và khoảng cách từ 2 khe đến màn là 1 m. Bức xạ đơn sắc nào dưới đây không cho vân sáng tại điểm cách vân trung tâm 5,4 mm ?

A. 0,450 µm B. 0,540 µm

C. 0,675 µm D. 0,690 µm.

Câu 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y –âng với ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4 µm đến 0,76 µm), khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m, bề rộng quang phổ bậc 2 thu được trên màn là 1,5 mm. Khoảng cách giữa hai khe là:

A. 0,72 mm B. 0,96 mm

C. 1,11 mm D. 1,15 mm.

3.3. Trắc nghiệm Online

Các em hãy luyện tập bài trắc nghiệm Giao thoa ánh sáng Vật lý 12 sau để nắm rõ thêm kiến thức bài học.

Trắc Nghiệm

4. Kết luận

Qua bài này, các em sẽ được làm quen với 2 các kiến thức liên quan đến hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng và hiện tượng giao thoa ánh sáng cùng với các bài tập liên quan theo nhiều cấp độ từ dễ đến khó…, các em cần phải nắm được :

• Mô tả được thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng.

• Viết được các công thức cho vị trí của các vân sáng, tối và cho khoảng vân i.

• Nêu được điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh sáng.

• Giải được bài toán về giao thoa với ánh sáng đơn sắc.

• Tham khảo thêm

• doc Lý 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng
• doc Lý 12 Bài 26: Các loại quang phổ
• doc Lý 12 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
• doc Lý 12 Bài 28: Tia X
• doc Lý 12 Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

(5) 288 lượt xem Share Ngày:14/08/2020 Chia sẻ bởi:An TẢI VỀ XEM ONLINE Bài giảng Lý 12 Chương 5 Lý 12 Sóng ánh sáng Vật lý 12

CÓ THỂ BẠN QUAN TÂM

• Sinh học 7 Bài 63: Ôn tập
• Chương trình địa phương (phần tiếng Việt) Ngữ văn 7
• Sinh học 7 Bài 60: Động vật quý hiếm
• Ôn tập phần tiếng Việt (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Thư (điện) chúc mừng và thăm hỏi Ngữ văn 9
• Sinh học 7 Bài 59: Biện pháp đấu tranh sinh học
• Công nghệ 7 Ôn tập phần IV: Thủy sản
• Công nghệ 8 Bài 59: Thực hành: Thiết kế mạch điện
• Ôn tập tác phẩm trữ tình (tiếp theo) Ngữ văn 7
• Tổng kết phần văn học (tiếp theo) Ngữ văn 9

Bài học Vật lý 12

Chương 1: Dao Động Cơ

• 1 Bài 1: Dao động điều hòa
• 2 Bài 2: Con lắc lò xo
• 3 Bài 3: Con lắc đơn
• 4 Bài 4: Dao động tắt dần và dao động cưỡng bức
• 5 Bài 5: Tổng hợp dao động. Phương pháp Fre-nen
• 6 Bài 6: TH: Khảo sát thực nghiệm các định luật dao động của con lắc đơn

Chương 2: Sóng cơ và sóng âm

• 1 Bài 7: Sóng cơ và sự truyền sóng
• 2 Bài 8: Giao thoa sóng
• 3 Bài 9: Sóng dừng
• 4 Bài 10: Đặc trưng vật lí của âm
• 5 Bài 11: Đặc trưng sinh lí của âm

Chương 3: Dòng điện xoay chiều

• 1 Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
• 2 Bài 13: Các mạch điện xoay chiều
• 3 Bài 14: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp
• 4 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện XC và Hệ số công suất
• 5 Bài 16: Truyền tải điện năng và máy biến áp
• 6 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều
• 7 Bài 18: Động cơ không đồng bộ ba pha
• 8 Bài 19: Thực hành Khảo sát đoạn mạch xoay chiều RLC

Chương 4: Dao động và sóng điện từ

• 1 Bài 20: Mạch dao động
• 2 Bài 21: Điện từ trường
• 3 Bài 22: Sóng điện từ
• 4 Bài 23: Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

Chương 5: Sóng ánh sáng

• 1 Bài 24: Tán sắc ánh sáng
• 2 Bài 25: Giao thoa ánh sáng
• 3 Bài 26: Các loại quang phổ
• 4 Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
• 5 Bài 28: Tia X
• 6 Bài 29: Thực hành Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa

Chương 6: Lượng tử ánh sáng

• 1 Bài 30: Hiện tượng quang điện và thuyết lượng tử ánh sáng
• 2 Bài 31: Hiện tượng quang điện trong
• 3 Bài 32: Hiện tượng quang- phát quang
• 4 Bài 33: Mẫu nguyên tử Bo
• 5 Bài 34: Sơ lược về laze

Chương 7: Hạt nhân nguyên tử

• 1 Bài 35: Tính chất và cấu tạo hạt nhân
• 2 Bài 36: Năng lượng liên kết của hạt nhân và phản ứng hạt nhân
• 3 Bài 37: Phóng xạ
• 4 Bài 38: Phản ứng phân hạch
• 5 Bài 39: Phản ứng nhiệt hạch

Chương 8: Từ vi mô đến vĩ mô

• 1 Bài 40: Các hạt sơ cấp
• 2 Bài 41: Cấu tạo vũ trụ

Thông báo

× Bạn vui lòng đăng nhập trước khi sử dụng chức năng này Bỏ qua Đăng nhập ATNETWORK ATNETWORK ×