TÓM Tắt Lý THUYẾT SÓNG ÁNH SÁNG - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Tải bản đầy đủ (.docx) (7 trang)

Trang chủ

Lớp 12

Vật lý

TÓM tắt lý THUYẾT SÓNG ÁNH SÁNG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (172.27 KB, 7 trang )

TÓM TẮT LÝ THUYẾT SÓNG ÁNH SÁNGI. Tán sắc ánh sáng.* Sự tán sắc ánh sáng:Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sángđơn sắc.* Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng-Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màugọi là màu đơn sắc.Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác định.-Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánhsáng thay đổi còn tần số của ánh sáng thì không thay đổi.-Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ đỏ đếntím.-Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục,lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.-Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màutím.* Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng-Máy quang phổ phân tích một chùm sáng đa sắc, do các vật sáng phát ra, thành các thành phần đơnsắc.-Hiện tượng cầu vồng xảy ra do sự tán sắc ánh sáng, các tia sáng Mặt Trời đã bị khúc xạ và phản xạtrong các giọt nước trước khi tới mắt ta.Phương pháp giải:Áp dụng các công thức của lăng kính :+ Công thức tổng quát: sini1 = n sinr1sini2 = n sinr2A = r1 + r2D = i1 + i2 – A+Trường hợp i và A nhỏ: i1 = nr1 ; i2 = nr2; D = (n – 1)A+Góc lệch cực tiểu:A r1 = r2 =⇔2 ⇒ Dmin = 2i1 − Ai1 = i2Dmin+Công thức tính góc lệch cực tiểu:D +AAsin min= n sin22♦ Điều kiện để có phản xạ toàn phần: n1 > n2 i > igh với sinigh =♦ Với ánh sáng trắng:ntim ≥ nλ ≥ ndoλtim ≤ λ ≤ λdon2n1II. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.a. Nhiểu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch với sự truyền thẳng của ánhsáng khi đi qua lỗ nhỏ hoặc gặp vật cản. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chấtsóng.b. Hiện tượng giao thoa ánh sáng-Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch phakhông đổi theo thời gian.-Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa:+Những chổ hai sóng gặp nhau mà cùng pha nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng.+Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối.-Nếu ánh sáng trắng giao thoa thì hệ thống vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùngnhau:Md1xaIOS1d2S2D+Ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng nhau cho một vân sáng trắnggọi là vân trắng chính giữa ( vân trung tâm) .+Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùngvới nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu như ở màu cầu vồng.-Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẵng định ánh sáng có tính chất sóng.c.Vị trí vân, khoảng vân trong giao thoa ánh sáng khe YoungλDa+ Vị trí vân sáng: xs = k;với k ∈ Z.λD2a+ Vị trí vân tối: xt = (2k + 1); với k ∈ Z.+ Khoảng vân :i=λDaλ=. => Bước sóng:iaD+ Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng vân.=> Vị trí vân sáng: xs = ki=> Vị trí vân tối: xt = (2k + 1)i/2S1d. Thí nghiệm Young có bản mặt song song :- Do có bản mỏng có bề dày là e, chiết suất n :+ Quang lộ từ S1 đến M là : S1M = (d1 – e)+ n.e+ Quang lộ từ S2 đến M là : S2M = d2- Hiệu quang trình :δλDa- Vị trí vân sáng : xs = k- Vị trí vân tối :a.xD=d2D-ee.D(n − 1)a+xt = (k + 0,5)λDae.D(n − 1)a+x0- Hệ vân dời một đoạn( n − 1)e.D(n − 1)ax0về phía có đặt bản mặt song song:=e. Bước sóng và màu sắc ánh sáng+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một bước sóng xác định trong chân không.+ Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) đều có bước sóng trong chân không (hoặckhông khí) trong khoảng từ 0,38µm (ánh sáng tím) đến 0,76µm (ánh sáng đỏ).+ Những màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với từngvùng có bước sóng lân cận nhau. Bảng màu và bước sóng của ánh sáng trong chân không như sau:Màu sắcĐỏCamVàngLụcLamChàmTímBước sóng trong chân không (µ m)0,640 – 0,7600,590 – 0,6500,570 – 0,6000,500 – 0,5750,450 – 0,5100,430 – 0,4600,380 – 0,440MxS2(n − 1)= S2M – S1M = d2 – d1 – ee,nd1Bước sóng trong chân không (nm)640 – 760590 – 650570 – 600500 – 575450 – 510430 – 460380 – 440III. Quang phổ.a. Máy quang phổ lăng kính+ Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khácnhau.+ Máy dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn phát ra.+ Máy quang phổ có ba bộ phận chính:- Ống chuẫn trực là bộ phận tạo ra chùm sáng song song.- Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song.O- Buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ.+ Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.b. Các loại quang phổQuang phổ liên tụcĐịnhnghĩaNguồnphátĐặc điểmGồm một dãi màu cómàu thay đổi một cáchliên tục từ đỏ đến tím. .Do các chất rắn, chấtlỏng hay chất khí có ápsuất lớn khi bị nungnóng phát raKhông phụ thuộc thànhphần cấu tạo nguồn sáng.Chỉ phụ thuộc nhiệt độcủa nguồn sáng.Ứng dụngDùng để xác định nhiệtđộ của các vậtQuang phổ vạch phát xạQuang phổ vạch hấp thụGồm các vạch màu riêng Gồm các vạch hay đám vạchlẻ, ngăn cách nhau bởi tối trên nền quang phổ liênnhững khoảng tối.tục.Do các chất khí hay hơi ở -Các chất rắn, chất lỏng và chấtáp suất thấp khi bị kích khí đều cho được quang phổthích bằng điện hay nhiệt hấp thụ.phát ra.-Nhiệt độ của chúng phải thấphơn nhiệt độ nguồn phát quangphổ liên tụcCác nguyên tố khác nhau -Quang phổ hấp thụ của chấtthì khác nhau về: số lượng khí chỉ chứa các vạch hấp thụ.vạch, vị trí các vạch và độ -Còn quang phổ của chất lỏngsáng độ sáng tỉ đối giữa các và rắn lại chứa các “đám”, mỗivạch.đám gồm nhiều vạch hấp thụ-Mỗi nguyên tố hoá học có nối tiếp nhau một cách liên tụcmột quang phổ vạch đặc .trưng của nguyên tố đó.Biết được thành phần cấu Nhận biết được sự có mặt củatạo của nguồn sáng.nguyên tố trong các hỗn hợphay hợp chất.IV. Tia hồng ngoại – Tia tử ngoại -Tia X.a. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoạiỞ ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy, ở cả hai đầu đỏ và tím, còn có những bức xạ mà mắt khôngnhìn thấy, nhưng nhờ mối hàn của cặp nhiệt điện và bột huỳnh quang mà ta phát hiện được. Các bức xạđó gọi là tia hồng ngoại và tia tử ngoại.b.Dùng ống Cu-lít-giơ tạo ra tia X:Là ống thủy tinh chân không bên trong có hai điện cực:- Catot K bằng kim loại, hình chỏm cầu làm cho các electron từ FF’ hội tụ vào anot A- Anot A bằng kim loại có khối lượng nguyên tử lớn và điểm nóng chảy cao làm nguội bằng nướcDây FF’ được nung nóng bằng một dòng điện, các e bay từ FF’ đến đập vào A làm phát ra tia Xb.Các tiaTiêu đềBản chấtBước sóngNguồnphátTia hồng ngoạiTia tử ngoạiTia XCùng là Sóng điện từ nhưng có bước sóng khác nhau7,6.10-7m →10-3m.Vật nhiệt độ cao hơn môitrường: Trên 00K đều phát tiahồng ngoại.Bóng đèn dây tóc,3,8.10-7m → 10-8mVật có nhiệt độ cao hơn20000C:đèn huỳnh quang, đèn thuỷ10-8m →10-11m-ông tia X-ông Cu-lit-giơ-phản ứng hạt nhân-Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng tăng dần (hay tần số giảm dần):Tính chấtỨng dụngbếp ga, bếp than, điốt hồngngân, màn hình tivi.ngoại...10-2Truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, giao thoa, nhiễu xạ, tác dụng nhiệt, tác dụng lên kínhảnh (phim)-Tác dụng nhiệt:Làm nóng vật -Gây ra hiện tượng quang điện trong, ngoài.-Gây ra một số phản ứng hóa-Làm phát quang của một số 7,610-7chất, làm ion hóa chấthọc.khí, có tác dụng sinh lí, hủy hoại tế bào, diệt khuẩn.-Gây ra hiện tượng quang điện -Bị nước và thuỷ tinh hấp -Có khả năng đâmtrong của chất bán dẫnthụxuyên mạnh.-Biến điệu biên độ-Tầng ôzôn hấp thụ hầu hết -Tia X có bước sóngcác tia có λ dưới 300nm và càng ngắn thì khả nănglà “tấm áo giáp” bảo vệ đâm xuyên càng lớn;người và sinh vật trên mặt đó là tia X cứng.đất khỏi tác dụng của cáctia tử ngoại từ Mặt Trời.-Sưởi ấm, sấy khô,-Tiệt trùng thực phẩm, dụng -Chụp X quang; chiếu-Làm bộ phận điều khiển từcụ y tế,điệnxa...-Tìm vết nứt trên bề mặt-Chụp ảnh bên trong-Chụp ảnh hồng ngoạisản phẩm, chữa bệnh còisản phẩm-Trong quân sự: Tên lửa tìmxương.-Chữa bệnh ung thưmục tiêu; chụp ảnh quay phimnôngHN; ống nhòm hồng ngoại đểquan sát ban đêm...c.Thang sóng điện từ.+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia Rơnghen, tia gamma là sóng điện từ.Các loại sóng điện từ đó được tạo ra bởi những cách rất khác nhau, nhưng về bản chất thì chúng cũng chỉlà một và giữa chúng không có một ranh giới nào rỏ rệt.+Tuy vậy, vì có tần số và bước sóng khác nhau, nên các sóng điện từ có những tính chất rất khác nhau (cóthể nhìn thấy hoặc không nhìn thấy, có khả năng đâm xuyên khác nhau, cách phát khác nhau).Các tia có bước sóng càng ngắn (tia X, tia gamma) có tính chất đâm xuyên càng mạnh, dễ tác dụng lênkính ảnh,làm phát quang các chất và dễ ion hóa không khí.Với các tia có bước sóng dài ta dễ quan sát hiện tượng giao thoa.3,810-7