QUANG LÍ
TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
TÁN SẮC VÀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
A/. TÓM TẮC LÍ THUYẾT.
1/ Đònh nghóa tán sắc.
Hiện tượng một chùm ánh sáng trắng sau khi qua lăng kính, chùm sáng trắng khơng những bị
khúc xạ về phía đáy lăng kính mà còn bị tách ra thành nhiều chùm sáng có màu sắc khác nhau.
Hiện tượng này gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Dải có màu như cầu vồng này gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
*.Nguyên nhân tán sắc:
Do chiết suất của một môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác
nhau là khác nhau. Chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt lăng kính
dưới cùng một góc tới, nhưng do chiết suất lăng kính đối với tia đơn sắc khác nhau là khác nhau
nên bò khúc xạ dưới các góc khúc xạ khác nhau. Kết quả, sau khi qua lăng kính chúng bò tách ra
thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau => tán sắc ánh sáng.
2/. nh sáng đơn sắc.
Định nghĩa: Anh sáng đơn sắc là ánh sáng khơng bị tán sắc khi đi qua lăng kính . Mỗi ánh sáng
đơn sắc có một màu nhất định gọi là một màu đơn sắc.
3/. nh sáng trắng.
Định nghĩa: Anh sáng trắng là tập hợp của vơ số các ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến
thiên liên tục từ đỏ đến tím.
4/. Giao thoa ánh sáng.
1. Khoảng vân giao thoa:
a) Vị trí của các vân giao:
- Vị trí của vân sáng A trên màn ảnh được xác định bằng đoạn thẳng OA = x.
- Tại A có vân sáng, khi hai sóng ánh sáng E do hai nguồn S
1
và S
2
gửi đến A đồng pha với
nhau và tăng cường lẫn nhau . Điều kiện này sẽ được thỏa mãn nếu hiệu đường đi của sóng ánh
sáng từ hai nguồn S
1
, S
2
đến điểm A bằng một số ngun lần bước sóng áng sáng:
2 1
S A S A k
− = λ
hay:
2 1
r r k − = λ
(1)
với r
2
= S
2
A; r
1
= S
1
A và k là một số ngun (k = 0;
1; 2; 3
± ± ±
...)
- Gọi: H
1
, H
2
là hình chiếu của S
1
, S
2
= a;
Trang 1
ã
ã
ã
1 1 2 2
OIA; IAS ; IAS
= = =
ta cú :
H
1
A = r
1
cos
1
= IA IH
1
= IA -
a
2
sin
H
2
A = r
2
cos
2
= IA + IH
2
= IA +
a
sin
2
- Vỡ cỏc gúc
1
v
2
rt nh, nờn :
r
1
cos
1
r
1
v r
2
cos
2
r
2
Do ú : r
2
r
1
= asin
- Mt khỏc, vỡ gúc
cng rt nh, nờn cú th ly
sin
x
tg
D
=
vi D = IO
Cụng thc (1) tr thnh: r
2
r
1
=
x
a k
D
=
Vy, v trớ cỏc võn sỏng trờn mn nh c xỏc nh bi:
=
s
D
x k
a
(2)
vi k = 0,
1; 2; 3
...
k = 0 : x
S
= 0 : vũ trớ vaõn saựng trung taõm
k = 1 :
S
D
x
a
=
: Vaõn saựng thửự nhaỏt
Cỏc võn sỏng nm cỏch u nhau.
Xen gia hai võn sỏng cnh nhau l mt võn ti.
Vũ trớ vaõn toỏi :
+
=
T
(2k 1) D
x
2a
k = 0 :
2
T
D
x
a
=
: Vaõn toỏi thửự nhaỏt
k = 1 :
3
2
T
D
x
a
=
: Vaõn toỏi thửự hai
b) Khong võn:
- L khong cỏch gia hai võn sỏng (hoc hai võn ti) cnh nhau.
- Khong cỏch gia võn sỏng bc k v bc k + 1 l
i = x
k +1
x
k
= (k + 1)
=
D D D
k
a a a
* Nu dựng ỏnh sỏng trng :
- Khi ú h thng võn giao thoa ca cỏc ỏnh sỏng n sc khỏc nhau s khụng trựng khớt vi
nhau.
- chớnh gia, võn sỏng ca cỏc ỏnh sỏng n sc khỏc nhau nm trựng vi nhau cho mt võn
trng gi l võn trng chớnh gia.
Trang 2
- Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau
khơng trùng với nhau nữa. Chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu
như ở cầu vồng.
BÀI TẬP
Câu 4. Tìm phát biểu sai về chiếc suất của môi trường.
A. Tia sáng trắng đi qua một lăng kính bò tách thành nhiều tia sáng có màu sắc khác
nhau vì chiếc suất của chất làm lăng kính có giá trò khác nhau đối với ánh sáng có
màu sắc khác nhau có trong tia sáng trắng.
B. Chiếc suất đối với ánh sáng đỏ thì nhỏ nhất và đối với ánh sáng tím ánh sáng tím
thì lớn nhầt.
C. Chiết suất các môi trường có mặt trong hệ thức khúc xạ:
1 1 2 2
sin sinn n
α α
=
; với
1 2
;
α α
là các góc hợp bởi tia sáng và pháp tuyến trong môi trường tương ứng.
D. Giữa chiếc suất và vận tốc ánh sáng trong một môi trường có hệ thức n = v/c với c
=
8
3.10 /m s
là vận tốc ánh sáng trong chân không.
Câu 5. Tìm kết luận đúng về giao thoa ánh sáng.
A. Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai chùm sáng chiếu vào cùng một chỗ.
B. Giao thoa của hai chùm sáng từ hai bóng đèn chỉ xảy ra khi hai chùm sáng đó
được cho đi qua cùng một loại kính lọc sắc.
C. Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra với các ánh sáng đơn sắc .
D. Giao thoa ánh sáng xảy ra khi hai chùm sóng ánh sáng kết hợp đan vào nhau.
Câu 388. chọn câu trả lời đúng.
Kết quả thí nghiệm Iâng:
A. Là bằng chứng thực nghiệm chứng tở ánh sáng có tính chất sóng
B. Là bằng chứng thực nghiệm chứng tở ánh sáng có tính chất hạt
C. Là kết quả của hiện tượng giao thoa ánh sáng
D. Cả A, và C đều đúng.
Câu 1. Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán sắc ánh sáng.
A. Tán sắc là hiện tượng một chùm ánh sáng trắng hẹp bò tách thành nhiều chùm
sáng có màu sắc khác nhau khi có hiện tượng khúc xạ.
B. Hiện tượng tán sắc chứng tỏ rằng ánh sáng trắng bao gồm rất nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu sắc khác nhau.
C. Thí nghiệm về sự tán sắc của Nêutơn chứng tỏ rằng lăng kính là nguyên nhân của hiện
tượng tán sắc.
D. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là vì chiết suất của một môi trường có giá trò
khác nhau đối với các ánh sáng có màu sắc khác nhau.
Câu 2. Tìm phát biểu đúng về ánh sáng đơn sắc.
A. nh sáng đơn sắc luôn có cùng một bước sóng trong các môi trường.
B. nh sáng đơn sắc là ánh sáng mà mọi người đều nhìn thấy cùng một màu.
C. nh sáng đơn sắc không bò lệch đường truyền khi đi qua lăng kính.
D. nh sáng đơn sắc không bò tán sắc – tách màu khi đi qua lăng kính.
Câu 3. Tìm phát biểu đúng về ánh sáng trắng.
A. nh sáng trắng là do mặt trời phát ra.
B. nh sáng trắng là ánh sáng mắt ta nhìn thấy màu trắng.
Trang 3
C. nh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến
thiên liên tục từ đỏ đến tím.
D. nh sáng của neon ống màu trắng phát ra là ánh sáng trắng.
Câu 389. chọn câu trả lời đúng.
Trong thí nghiệm Iâng, nếu xét trên một vân sáng cùng bậc thì ánh sáng bò lệch nhiều
nhất là:
A. ánh sáng đỏ
B. ánh sáng xanh
C. ánh sáng tím
D. tùy thuộc vào khoảng cách giữa hai khe.
Câu 390. chọn câu trả lời đúng.
Khoảng vân được đònh nghóa là:
A. Khoảng cách giữa hai vân sáng cùng bậc trên màn hứng vân.
B. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn hứng vân.
C. Khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp tên màng hứng vân.
D. Cả A và C đều đúng.
Câu 6. Tìm phát biểu sai về giao thoa ánh sáng.
A. hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ có thể giải thích được bằng sự giao thoa của
hai sóng kết hợp.
B. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng
đònh ánh sáng có tính chật sóng.
C. Những vạch sáng ứng với những chỗ hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau.
D. Những vạch tối ứng với những chỗ hai sóng không tới gặp được nhau.
Câu 7. Tìm phát biểu sai về hai nguồn sáng kết hợp .
A. Hai nguồn sáng kết hợp là hai nguồn sóng ánh sáng có cúng tần số và có độ leach
pha không đổi.
B. nh sáng từ hai bóng đèn là hai sóng ánh sáng kết hợp nếu ta dùng cùng một loại bóng
đèn giống hệt nhau và dùng cùng một loại kính lọc sắc.
C. Hai chùm sáng kết hợp thường được tạo ra từ một nguồn và được phân đi theo
hai nguồn khác nhau.
D. Hai chùm sóng kết hợp thường tựa như đi từ hai ảnh của cùng một nguồn qua các
quang cụ như lưỡng lăng kính, lưỡng thấu kính, hai gương phẳng Fresnel.
Câu 8. Tìm các phát biểu sai về vân giao thoa ánh sáng.
A. Tại điểm có vân sáng, ánh sáng từ hai nguồn kết hợp đên đó là cùng pha và tăng
cường lẫn nhau.
B. Tại điểm có vân sáng, hiệu quang trình từ đó tới hai nguồn kết hợp bằng một số
nguyên lần bước sóng:
1 2
1 2
d d
k
n n
λ
= =
.
C. Tại điểm có vân sáng, hiệu khoảng cách từ đó đến hai nguồn kết hợp bằng một số
nguyên lần bước sóng :
1 2
d d k
λ
− =
.
D. Tại điểm có vân sáng độ lệch pha của hai sóng kết hợp bằng một số chẵn lần
π
.
Trang 4
Câu 9. Tìm phát biểu đúng về vân giao thoa ánh sáng,
A. Tại vò trí có vân tối, hiệu quang trình đến hai nguồn kết hợp là một số lẻ lần nữa bước
sóng :
1 2
1 2
(2 1)
2
d d
k
n n
λ
− = +
.
B. Tại vò trí có vân tối, độ leach pha của hai sóng từ hai nguồng kết hợp bằng một số
lẻ lần
2
π
:
(2 1)
2
k
π
ϕ
∆ = +
.
C. Tại vò trí có vân tối, hiệu đường đi đến hai nguồn kết hợp là một số lẻ lần nữa
bước sóng :
1 2
(2 1)
2
d d k
λ
− = +
.
D. Tại vò trí có vân tối, hai sóng đến từ hai nguồn kết hợp là vuông pha nhau.
Câu 10. tìm công thức tính khoảng vân i trong hiện tương giao thoa ánh sáng đơn sắc.
A.
λ
=
iD
a
B. a =
iD
λ
C. i =
a
D
λ
D. i =
D
a
λ
Câu 11. Công thức liên hệ hiệu khoảng cách đến hai khe
d
∆
, bề rộng hai khe S
1
S
2
= a,
khoảng cách từ hai khe đến màn D và vò trí điểm quan sát vân so với trung tâm x = OM
trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng hai khe Iâng là:
A.
x
d
D
λ
∆ =
B.
D
d
x
λ
∆ =
C.
ax
d
D
∆ =
D.
aD
d
x
∆ =
Câu 15. Chọn câu trả lời sai.
A. Nguyên nhân tán sắc là do chiếc suất của một môi trường trong suốt đối với các
ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau là khác nhau.
B. Trong hiện tượng tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng tia đỏ có góc leach nhỏ
nhất.
C. Trong hiện tượng tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng tia tím có góc lệch nhỏ nhất.
D. nh sáng đơn sắc không bò tán sắc khi qua lăng kính.
Câu 16. chọn câu trả lời đúng
Khi một chùm ánh sáng trắng đi qua một lăng kính ta thu được chùm sáng ló ra khỏi lăng
kính cfó dãy màu cầu vồng: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Nguyên nhân là do:
A. Lăng kính đã nhuộm màu cho ánh sáng trắng
B. Lăng kính làm lệch chùm ành sáng trắng về phía đáy nên làm đổi màu của nó
C. Lăng kính đã tách riêng chùm sáng bảy màu có sẵn trong chùm ánh sáng trắng
D. Cả A, B, C đều sai.
Câu 17. chọn câu trả lời sai.
nh sáng đơn sắc là ánh sáng.
A. Có một màu sắc xác đònh.
Trang 5