Lý thuyết và phương pháp giải các dạng bài tập chương Sóng ánh sáng Vật lý 12

Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG.........................................................................3
Chủ đề 1. HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG.............................................3
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT......................................................................................3
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu−tơn (1672)...............................3
2. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu−tơn..............................................3
3. Giải thích hiện tượng tán sắc........................................................................4
4. Ứng...............................................................................................................4
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN..........................................................4
Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC
..............................................................................................................................4
BÀI TẬP TỰ LUYỆN.............................................................................................9
Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC..................................................13
1. Tán sắc qua lưỡng chất phẳng.....................................................................13
2. Tán sắc qua bản mặt song song..................................................................14
3. Tán sắc qua thấu kính:................................................................................14
4. Tán sắc qua giọt nước:................................................................................16
BÀI TẬP TỰ LUYỆN...........................................................................................16
Chủ đề 2. GIAO THOA ÁNH SÁNG..............................................................22
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT....................................................................................22
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng...................................................................22
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng...................................................................22
− Giải thích:.....................................................................................................22
c. Khoảng vân.................................................................................................22
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN........................................................23
Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC.....23
1. Khoảng vân, vị trí vân.................................................................................23
2. Thay đổi các tham số a và D.......................................................................27
3. Số vân trên trường giao thoa và trên một đoạn..........................................31
BÀI TẬP TỰ LUYỆN...........................................................................................35
Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG HỖN HỢP.....43
1. Số vạch sáng trùng nhau khi giao thoa I−âng đồng thời với λ1, λ2..............43

2. Số vạch sáng nằm giữa vân sáng bậc k1 của λ1 và vân sáng bậc k2 của λ2 46
3. Biết các vân trùng nhau xác định bước sóng..............................................51
4. Xác định các vị trí trùng nhau của hai hệ vân.............................................53
1


5. Số các vị trí trùng nhau của hai hệ vân.......................................................58
6. Vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm...........................................61
b. Trường hợp 3 bức xạ...................................................................................70
7. Giao thoa với ánh sáng trắng......................................................................80
8. Độ rộng vùng tối nhỏ nhất..........................................................................85
9. Vị trí gần O nhất có nhiều bức xạ cho vân sáng..........................................88
BÀI TẬP TỰ LUYỆN...........................................................................................91
Dạng 3. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA I−ÂNG THAY ĐỔI CẤU TRÚC 107
1. Giao thoa trong môi trường chiết suất n...................................................107
2. Sự dịch chuyển khe S................................................................................109
3. Bản thủy tinh đặt trước một trong hai khe S1 hoặc S2...............................114
4. Dùng kính lúp quan sát vân giao thoa......................................................119
5. Liên quan đến ảnh và vật qua thấu kính hội tụ.........................................120
6. Các thí nghiệm giao thoa khác I−âng........................................................121
BÀI TẬP TỰ LUYỆN.........................................................................................126
Chủ đề 3. QUANG PHỔ. CÁC TIA..............................................................137
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT..................................................................................137
I− CÁC LOẠI QUANG PHỎ...............................................................................137
1. Máy quang phổ lăng kính..........................................................................137
a. Ống chuẩn trực..........................................................................................137
2. Quang phổ phát xạ....................................................................................137
II− TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI..........................................................138
1. Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại...................................................138
2. Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại....................139

3. Tia hồng ngoại...........................................................................................139
III− TIA X .....................................................................................................140
3. Bản chất và tính chất của tia X.................................................................140
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN......................................................141
BÀI TẬP VỀ GIAO THOA VỚI CÁC TIA HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, RƠNGHEN. .141
BÀI TẬP TỰ LUYỆN.........................................................................................142

2


Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG
Chủ đề 16. HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1. Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu−tơn (1672)
+ Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng
kính, đồng thời bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ.
+ Quan sát được 7 màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục,
làm, chàm, tím (tia đỏ lệch ít nhất và tia tím lệch nhiều
nhất).
+ Ranh giới giữa các màu không rõ rệt.
− Dải màu quan sát được này là quang phổ của ánh sáng
Mặt Trời hay quang phổ của Mặt Trời.
− Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng
− Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm
ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.

2. Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu−tơn

− Cho các chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính → tia ló lệch về phía đáy nhưng không
bị đổi màu.

Vậy: ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
3. Giải thích hiện tượng tán sắc
− Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn hợp của nhiều ánh sáng
đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
− Chiết suất của thuỷ tinh (môi trường trong suốt) biến thiên theo màu sắc của ánh
sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.
− Vì góc lệch của một tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên các
chùm tia sáng có màu khác nhau trong chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch với những
góc khác nhau, thành thử khi ló ra khỏi lăng kính chúng không còn trùng nhau nữa . Do
đó, chùm ló bị xòe rộng thành nhiều chùm đơn sắc.
4. Ứng dụng
− Giải thích các hiện tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng trong máy quang phổ
lăng kính.
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN
1. Bài toán liên quan đến nguyên nhăn của hiện tượng tán sắc.
3


2. Bài toán liên quan đến tán sắc. 
Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC
Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt:

n=

c cT
l
=
=
v vT l ' ( l và l ' là bước sóng

trong chân không và trong môi trường đó).
Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm
sáng đơn sắc.
Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là đo chiết suất của môi trường trong suốt phụ
thuộc màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím: n đò < nda cam nnục Hiện tượng tán sắc chỉ xẩy ra khi chùm sáng phức tạp bị khúc xạ (chiếu xiên) qua mặt
phân cách hai môi trường có chiết suất khác nhau:
Tia đỏ lệch ít nhất (góc lệch nhỏ nhất, góc khúc xạ lớn nhất) và tia tím lệch nhiều nhất
(góc lệch lớn nhất, góc khúc xạ nhỏ nhất).
Chiết suất phụ thuộc vào bước sóng

n =a +

b
l 2 (a, b là các hằng số phụ thuộc môi

trường và l là bước sóng trong chân không).
Ví dụ 1: Bước sóng trong chân không của ánh sáng đỏ là 0,75 µm, của ánh sáng tím là
0,4 µm. Tính bước sóng của các ánh sáng đó trong thuỷ tinh, biết chiết suất của thuỷ tinh
đối với tia đỏ là 1,5 và đối với tia tím là 1,54.
Hướng dẫn
Khi sóng truyền từ môi trường từ môi trường này sang môi trường khác, thì vận tốc
truyền và bước sóng của nó thay đổi, nhưng tần số của nó không bao giờ thay đổi.
Bước sóng của ánh sáng có tần số f trong môi trường:

l =

v
f (với

v

là tốc độ của ánh

sáng trong môi trường đó).
Trong chân không, tốc độ ánh sáng là

c,

tần số vẫn là f và bước sóng trở thành:

c
l = .
f
Bước sóng ánh sáng trong môi trường:

l '=

l
n (với

n

là chiết suất tuyệt đối của môi

trường đó).
+ Bước sóng của ánh sáng đỏ trong thuỷ tinh:
+ Bước sóng của ánh sáng tím trong thuỷ tinh:

l d' =

ld

l t' =

n
lt
n

=

0,75
= 0,50( mm) .
1,50

=

0,4
� 0,26( mm)
1,54

4


Ví dụ 2: Một bức xạ đơn sắc có tần số 4.10 14 Hz. Biết chiết suất của thuỷ tinh đối với bức
xạ trên là 1,5 và tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.10 8 m/s. Bước sóng của nó
trong thuỷ tinh là
A. 0,64 µm.

B. 0,50 µm.

C. 0,55 µm.

D. 0,75 µm.

Hướng dẫn
v=

c
v C
3.108
�l '= =
=
= 0,5.10- 6 ( m) �
n
f
nf
1,5.4.1014
Chọn B

Ví dụ 3: Một bức xạ đơn sắc có bước sóng trong thuỷ tinh là 0,28 µm, chiết suất của
thuỷ tinh đối với bức xạ đó là 1,5. Bức xạ này là?
A. tia tử ngoại.

B. tia hồng ngoại.

C. ánh sáng chàm.

D.

ánh

sáng tím.
Hướng dẫn

n=

l
� l = nl ' = 1,5.0,28 = 0,42( mm) �
l '
Chọn D.

Để xác định loại tia ta căn cứ vào bước sóng ánh sáng trong chân không:
Tia hồng ngoại (10−3m − 0,76 µm), ánh sáng nhìn thấy (0,76 µm − 0,38 µm), tia tử
ngoại (0,38 µm – 10−9 m), tia X (10−8 m −10−11 m) và tia gama (dưới 10−11 m).
Ví dụ 4: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
5

chân không theo công thức: n = 1,1 + 10 / l

2

, trong đó λ tính bằng nm. Nếu chiết suất

của tia đỏ là 1,28 bước sóng của tia này là
A. 745 nm.

B. 640 nm.

C. 750 nm.

D. 760 nm.

Hướng dẫn

105
105
�
1
,28
=
1
,1
+
� l = 745( mm) �
l2
l2
Chọn A.
Ví dụ 5: Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng
hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu tím. Khi đó chùm tia khúc xạ
A. vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song.
B. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu tím, trong đó góc khúc
xạ của chùm màu vàng nhỏ hơn góc khúc xạ của chùm màu tím.
C. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu tím, trong đó góc khúc
xạ của chùm màu vàng lớn hơn góc khúc xạ của chùm màu tím.
B. chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu tím bị phản xạ toàn phần.
Hướng dẫn
Trong hiện tượng tán sắc thì góc lệch thỏa mãn:
Dđỏ < Ddam cam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm < Dtím.

Do đó, góc khúc xạ thỏa mãn rđỏ > rdamcam > rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím
n = 1,1 =

� Chọn C.

5


Ví dụ 6: Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như
một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, vàng và tím. Gọi r đ, rv, rt lần lượt là góc
khúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu vàng và tia màu tím. Hệ thức đúng là
A. rv = rt = rđ.

B. rt < rv < rđ.

C. rđ < rv < rt.

D. rt < rđ < rv.

Hướng dẫn
rđỏ > rdamcam > rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím

� Chọn B.

Ví dụ 7: Một ánh sáng đơn sắc màu lam có tần số f được truyền từ chân không vào một
chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này. Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
A. màu tím và tần số f.

B. màu lam và tần số l,5f.

C. màu lam và tần số f.

D. màu tím và tần số l,5f.
Hướng dẫn

Tần số và màu sắc ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa là khi ánh sáng
tmyền tù môi trường này sang môi trường khác thì tần số và màu sắc không đổi

�

Chọn

C.
Ví dụ 8: Phát biểu nào sau đây sai?
A. Trong chân không, mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.
B. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng tốc độ.
C. Trong chân không, bước sóng của ánh sáng vàng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng
tím.
D. Trong ánh sáng hẳng có vô số ánh sáng đơn sắc.
Hướng dẫn
Trong cùng một môi trường nhất định thì luôn có:
λđỏ > λda cam > λvàng > λlục > λlam > λchàm > λtím.
Trong chân không, bước sóng của ánh sáng vàng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím.
�

Chọn C.

Ví dụ 9: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc?
A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
B. Trong cùng một môi trường truyền (có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1), vận tốc ánh

sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ.
C. Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau tmyền đi với cùng vận tốc.
D. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng lục lớn hơn chiết suất
của môi trường đó đối với ánh sáng tím.
Hướng dẫn
Căn cứ vào nđỏ < nda cam < nvàng �

Chọn D.

6


Ví dụ 10: Ánh sáng đơn sắc có tần số 6.10 14 Hz truyền trong chân
không với bước sóng 500 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 6.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 500 nm.
B. vẫn bằng 6.1014 Hz còn bước sóng lớn hơn 500 nm.
C. vẫn bằng 6.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 500 nm.
D. nhỏ hơn 6.1014 Hz còn bước sóng bằng 500 nm.
Hướng dẫn
Tần số ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa là khi ánh sáng truyền từ môi
hường này sang môi trường khác thì tần số không đổi.

l
l
=
n 1,52

Vì
Chọn C.
Chú ý: Hiện tượng toàn phần chỉ xẩy ra khi cả hai điều kiện sau đây phải được thỏa
mãn:
1) Ánh sáng đi từ môi trường chiết suất lớn đến mặt phân cách ví môi trường chiết
suất bé;
2) Góc tới phải lớn hơn góc giới hạn phản xạ toàn phần.
l '=

sini =

1
�
n
Tia sáng đi là là trên mặt phân cách.

sini <

1
n � Tia sáng khúc xạ ra ngoài.

sini >

1
�
n
Tia sáng bị phản xạ toàn phần.

1
1

1
1
1
1
1
>
>
>
>
>
>
ndo
ncam
nvang
nluc
nnam
ncham
ntim

Ví dụ 11: Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác ABC góc 60° đặt trong
không khí. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương
vuông góc cho tia ló đi là là trên mặt AC. Tính chiết suất của chất làm lăng kính đối với
tia màu lam. Thay chùm tia màu lam bằng chùm tia sáng trắng gồm 5 màu cơ bản đỏ,
vàng, lục, lam, tím thì các tia ló ra khỏi mặt AC gồm những màu nào?
Hướng dẫn
Vì tia màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vuông
góc cho tia ló đi là là trên mặt AC nên :
1
sin i ޻=�=
nkam

Nhận thấy:

sin600

1
nlam

nlam

1,15

1
1
1
1
1
>
>
>
= sin i >
ndo
nvang
nluc
nlam
ntim

suy ra chỉ có tia tím
7

bị phản xạ toàn phần nên không ló ra nên các tia nó là đỏ, vàng, lục
và lam.
Ví dụ 12: Chiếu chùm sáng hẹp đơn sắc song song màu lục theo phương vuông góc với
mặt bên của một lăng kính thì tia ló đi là là trên mặt bên thứ hai của lăng kính. Nếu thay
bằng chùm sáng gồm ba ánh sáng đơn sắc: cam, chàm và tím thì các tia ló ra khỏi lăng
kính ở mặt bên thứ hai
A. chỉ tia cam.

B. gồm tia chàm và tím.

C. chỉ có tia tím.

D. gồm tia cam và

tím.
Hướng dẫn

sini =

1
n � Tia sáng khúc xạ ra ngoài.

sini <

sini >
�

1
�

n
Tia sáng đi là là trên mặt phân cách.

1
ncam

1
�
n
Tia sáng bị phản xạ toàn phần.
>

1
1
1
= sin i >
>
�
nluc
ncham ntim

Chọn A.

Ví dụ 13: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một
tia sáng) gồm 6 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng, da cam. Tia ló đơn sắc màu
vàng đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc
màu vàng, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu
A. tím, lam, lục.

B. đỏ, vàng, lam.

C. đỏ, da cam.

D. lam, tím, da cam.

Hướng dẫn

1
1
1
1
1
1
>
>
= sini >
>
>
�
nd ndacam nvang
nluc nlam ntim
E555555555555555F E555555555F
bi phan xatoan phan
khucxarangoai khongkhi

Chọn C.

Ví dụ 13: (THPTQG − 2017) Chiếu một chùm sáng song song hẹp gồm bốn thành phần
đơn sắc: đỏ, vàng, lam và tím từ một môi trường trong suốt tới mặt phẳng phân cách với
không khí có góc tới 37°. Biết chiết suất của môi trường này đối với ánh sáng đơn sắc:

đỏ, vàng, lam và tím lần lượt là 1,643; 1,657; 1,672 và 1,685. Thành phần đơn sắc không
thể ló ra không khí là
A. lam và vàng.

B. đỏ, vàng và lam.

C. lam và tím.

D. vàng, lam và tím.

Hướng dẫn
8


* Theo định luật khúc xạ:

n sin i ޻�=�=
nkk sin r

n sin370

1.sin r

1

n

1,6616

* Tia đỏ và tia vàng thỏa mãn điều kiện này nên chỉ hai tia này có tia khúc xạ (ló ra).

* Tia lam và tia tím không thỏa mãn điều kiện này nên hai tia này không có tia khúc xạ
(không ló ra)

� Chọn C.
Bình luận: Bài toán này giải bằng cách mới nhìn cảm giác như khác với cách giải trên
nhung thực chất là một.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,7μm và trong
chất lỏng trong suốt là 0,56μm. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là:
A. 1,5.

B. 1,4.

C. 1,7.

D. 1,25.

Bài 2: Bước sóng của ánh sáng màu đỏ trong không khí là 0,75 μm. Biết chiết suất của
nước đối với ánh sáng đỏ là 4/3. Bước sóng của nó trong nước là
A. 0,546 μm.

B. 0,632 μm.

C. 0,445 μm.

D. 0,5625 μm.

Bài 3: Bước sóng ánh sáng vàng trong chân không là 6000 (A°). Biết chiết suất của thuỷ
tinh đối với ánh sáng vàng là 1,59. Bước sóng của ánh sáng ấy trong thủy tinh là
A. 3774 (A0).

B. 6000 (A°).

C. 9540 (A°).

D. 954 (A°).

Bài 4: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,1 + 10 5/λ2, trong đó λ tính bằng nm. Chiết suất của tia
tím ứng với λ = 400 nm là
A. 1,54.

B. 1,425.

C. 1,725.

D. 1,6125.

Bài 5: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,3 + 5.104/ λ2, trong đó λ tính bằng nm. Chiết suất của
tia tím ứng với λ = 400 nm là
A. 1,54

B. 1,425

C. 1,725

D. 1,6125.

Bài 6: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong

chân không theo công thức: n = 1,3 + 5.104/λ2, trong đó λ tính bằng nm. Nếu chiết suất
của tia đỏ là 1,422 bước sóng của tia này là
A. 745 nm.

B. 640 nm.

C. 750 nm.

D. 760 nm.

Bài 7: Một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai đcm sắc màu vàng và màu lục truyền
từ không khí vào nước dưới góc tới i (0 < i < 90°). Chùm tia khúc xạ:
A. Gồm hai đơn sắc màu vàng và màu lục trong đó chùm tia màu lục lệch ít hơn
B. Gồm hai đơn sắc màu vàng và màu lục trong đó chùm tia màu vàng lệch ít hơn
C. vẫn là một chùm tia sáng hẹp song song và góc khúc xạ lớn hơn góc tới
D. vẫn là một chùm tia sáng hẹp song song và góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Bài 8: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu vàng vào nước trong suốt, ánh sáng nhìn từ dưới
mặt nước:
A. có màu vàng.

B. bị tán sắc thành các màu vàng, lục.

C. chuyển sang màu đỏ.

D. chuyển sang màu lục.

9


Bài 9: Chiếu chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ vàng và lam từ trong nước ra không khi sao

cho không có hiện tượng phán xạ toàn phần. Nhận định nào sau đây là đúng
A. Không xác định được sự khác nhau của các góc khúc xạ.
B. Tia vàng đi ra xa pháp tuyến hơn.
C. Tia lam đi ra xa pháp tuyến hơn.
D. Cá hai tia cùng có góc khúc xạ như nhau.
Bài 10: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng tán sắc ánh sáng?
A. Quang phổ của ánh sáng trắng có bảy màu cơ bản: đỏ, da cam, vàng, lục, lam,
chàm, tím.
B. Chùm ánh sáng trắng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
C. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. 
D. Các tia sáng song song gồm các màu đơn sắc khác nhau chiếu vào mặt bên cita
một lăng kính thì các tia ló ra ở mặt bên kia có góc lệch khác nhau so với phương ban
đầu.
Bài 11: Hiện tượng tán sắc xảy ra
A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
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 măt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng, với chân không (hoặc không khí)
Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác ABC góc chiết
quang 45° đặt trong không khí. Một chùm tia sáng đơn sắc màu lục hẹp song
song đên AB theo phương vuông góc với nó cho chùm tia ló ra ngoài năm sát
với mặt bên AC.
Bài 12: Tính chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lục.
A. 1,41.

B. 1,42.

C. 1,43.

D. 1,44.

Bài 13: Khi chiếu chùm tia tới là chùm ánh sáng hẹp gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ,
vàng, lục và tím thì tia ló ra khỏi AC gồm những màu nào?
A. đỏ, vàng, lục.

B. lục, lam, chàm tím. C. đỏ, vàng, lục, tím.

D. tím, chàm.

Bài 14: Chiếu một tia sáng màu lục từ thuỷ tinh tới mặt phân cách với môi trường không
khí, người ta thấy tia ló đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường. Thay tia sáng lục
bằng một chùm tia sáng song song, hẹp, chứa đồng thời ba ánh áng đơn sắc: màu vàng,
màu lam và màu tím chiếu tới mặt phân cách trên theo đúng hướng cũ thì chùm tia sáng
ló ra ngoài không khí là
A. chùm tia sáng màu vàng.
B. hai chùm tia sáng màu lam và màu tím.
C. ba chùm tia sáng: màu vàng, màu lam và màu tím.
D. hai chùm tia sáng màu vàng và màu lam.
Bài 15: Chiếu chùm sáng hẹp đơn sắc song song màu vàng theo phương vuông góc với
mặt bên của một lăng kính thì tia ló đi là là trên mặt bên thứ hai của lăng kính. Nếu thay
bàng chùm sáng gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, lục và tím thì các tia ló ra khỏi
lăng kính ở mặt bèn thứ hai
10


A. tia cam và tia đỏ.

B. tia cam và tím.

C. tia tím, lục và cam.

D. tia lục và tím.

Bài 16: Chiếu một tia sáng màu lục từ thủy tinh tới mặt phân cách với môi trường không
khí, người ta thấy tia ló đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường. Thay tia sáng lục
bằng một chùm tia sáng song song, hẹp, chứa đồng thời ba ánh sáng đơn sắc: màu
vàng, màu lam, màu tím chiếu tới mặt phân cách trên theo đúng hướng cũ thì chùm tia
sáng ló ra ngoài không khí là
A. ba chùm tia sáng: màu vàng, màu lam và màu tím.
B. chùm tia sáng màu vàng.
C. hai chùm tia sáng màu lam và màu tím.
D. hai chùm tia sáng màu vàng và màu lam.
Bài 17. Chiếu từ nước ra không 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). Không kể tia đơn sắc màu lục,
các tia ló không ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu:
A. tím, lam, đỏ.

B. đỏ, vàng, lam.

C. đỏ, vàng.

D. lam, tím.

Bài 18: Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng
A. xảy ra với mọi chất rắn, lỏng, hoặc khí.
C. chỉ xảy ra với chất rắn.

B. chỉ xảy ra với chất rắn, và chất lỏng

D. là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh.

Bài 19: Chiết suất của một môi trường trong suôt nhất định thông thường (như thủy
tinh, không khí..) đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì
A. phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng đó.
B. phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng đó.
C. phụ thuộc vào phương truyền của ánh sáng đó.
D. phụ thuộc vào công suất của chùm sáng.
Bài 20: Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với ánh sáng
A. bước sóng dài thì càng nhỏ.

B. bước sóng dài thì càng lớn.

C. tím nhỏ hơn đối với ánh sáng lục.

D. lục nhỏ hơn đối với ánh sáng vàng.

Bài 21: (ĐH−2011) Một lăng kính có góc chiết quang A = 6° (coi là góc nhỏ) được đặt
trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăng
kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnh
của lăng kính. Đặt một màn E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới và
cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của lăng kính đối với
ánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là n t = 1,685. Độ rộng từ màu đỏ đến
màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là
A. 4,5 mm,

B. 36,9 mm.

Bài 22: Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.10

C. 10,1 mm.
14

D. 5,4 mm.

Hz truyền trong chân không với bước sóng

750 nm. Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh sáng này là
1,55. Tần số của ánh sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này
A. lớn hơn 4.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 750 nm.
B. vẫn bằng 4.1014 Hz còn bước sóng lớn hơn 750 nm.
11


C. vẫn bằng 4.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 750 nm.
D. nhỏ hơn 4.1014 Hz còn bước sóng bằng 750nm.
1.D

2.C

3.A

4.C

5.D

6.B

7.B

8.A

9.C

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

B
20.

C
21.

A
22.

A

A

A

B

D

A

A

A

D

C

Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC
1. Tán sắc qua lưỡng chất phẳng
Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ không
khí vào nước dưới góc tới.

�
�

rd = ?
�
�
�
sin
i
=
n
sin
r
=
n
sinr
�
�
d
d
t
t
�
�
rt = ?
�
�
�
�
�
� DT = IO.( tan rd - tan rt )
�
�

Nếu ở dưới đáy bể đặt gương phẳng thì chùm tán sắc
phản xạ lên mặt nước có độ rộng D’T’ = 2DT, rồi ló ra
ngoài với góc ló đúng bằng góc tới i nên độ rộng chùm ló
là a = D’T’sin(90° − i).
Ví dụ 1: Chiếu một tia ánh sáng trắng hẹp đi từ không khí vào một bể nước rộng dưới
góc tới 60°. Chiều sâu nước trong bể 1 (m). Tìm độ rộng của chùm màu sắc chiếu lên đáy
bể. Biết chiết suất của nước đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là: 1,33 và 1,34.
A. 1,0 cm.

B. 1,1 cm.

C. 1,3 cm.

D. 1,2 cm.

Hướng dẫn
�
rd � 40,630
sin600 = 2,33sin rd = 1,34.sinrt � �
�
�
r � 40,260
�
�t
� DT = 100.( t anrd - tan rt ) �1,115( cm) �

Chọn B

Bình luận thêm: Nếu ở dưới đáy đặt gương phẳng song song với mặt nước thì độ
rộng vệt sáng trên mặt nước là D'T' = 2DT = 2,23 cm.

Độ rộng chùm ló ra ngoài:

(

)

a = D 'T 'sin 900 - i = 1,115cm

Ví dụ 2: Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn
sắc màu đỏ và màu tím tới mặt chất lỏng trong suốt với góc tới 53° thì xảy ra hiện tượng
phản xạ và khúc xạ. Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc
xạ màu tím và tia khúc xạ màu đỏ là 1°. Chiết suất của chất lỏng đối với tia sáng màu
tím là
A. 1,4105.

B. 1,3768.

C. 1,3627.

D. 1,3333

Hướng dẫn
12


* Tính

nt =

sin i

sin540
=
�1, 4105
sin rt
sin350

� Chọn A.

2. Tán sắc qua bản mặt song song

Áp dụng định luật khúc xạ:

sin i = nd sin rd = nt sin rt � dd = ?, rt = ?

(

)

� DT = I O.( t anrd - tan rt ) � DH = DT sin 900 - i = DT cosi

Ví dụ 1: Chiếu một tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có bề dày 5 cm
dưới góc tới 80°. Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,472 và
1,511. Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím.
A. 0,32 mm.

B. 0,33 mm.

C. 0,34 mm.

D. 0,35 mm.

Hướng dẫn

�
�
rd � 41,990
�
�
0
�
sin80 = 1,472.sin rd = 1,511.sinrt � �
�
�
r � 40,670
�
�
�t
�
�
�
a = DT .cos800 = ( e tan rd - e tan rt ) cos800 �0,35( mm)
�
�
3. Tán sắc qua thấu kính:

�1
1
�
D = = ( n - 1) �
�

�
f
R1
�

�1
�
�
1
�
� + 1�
�
�
�
�
D
=
=
n
1
FdFt = fd (
)
�
d
d
�
�
�
�
�

�
f
R
R
�
�
1�
�
�
�
�
d
1
2
+ �
�
� �fd
n - 1
�
�1
�
� �
�
�
= t
R2 �
1
1
�
�

�
�
Dt = = ( nt - 1) �
+ �
�
�f
nd - 1
�
�
�
� �t
�
f
R
R
�
�
�
t
1
2
�

t

�
R
�
fd =
�

�
2( nd - 1)
�
�
�
�
R
�
ft =
�
�
R = R2 = R
� 2( nt - 1)
Nếu 1
thì: �
13


Ví dụ 1: Một thấu kính thủy tinh hai mặt lồi giống nhau, bán kính R = 54 cm. Chiết suất
của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là n đ = 1,5 và đối với ánh sáng tím là n t = 1,54.
Khoảng cách giữa hai tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và đối với ánh sáng
tím là
A. 4,00 cm.

B. 4,45 cm.

C. 4,25 cm. D. 1,48 cm.
Hướng dẫn

f =

R
� FdFt = fd 2( n - 1)

t

=

�
R� 1
�
2�
(�nd - 1)

�
1 �
= 4( cm) �
�
( nt - 1) �
�
Chọn A.

Ví dụ 2: Một chùm ánh sáng trắng song song được chiếu tới một thấu kính mỏng. Chùm
tia ló màu đỏ hội tụ tại một điểm trên trục chính cách thấu kính 20 cm. Biết chiết suất
của thấu kính đối với tia sáng màu tím và màu đỏ lần lượt là 1,685 và 1,643. Độ tụ của
thấu kính đối với tia sáng màu tím bằng
A. 0,0469 dp.

B. 0,0533 dp.

C. 4,69 dp.

D. 5,33 dp.

Hướng dẫn
fd

nt - 1
�޻=�=�=
Dt fd
ft
nd - 1

nt - 1
nd - 1

Dt .0,2

0,685
0,643

Dt

5,33( dp)

Chọn D.

Chú ý: Thông thường thấu kính có đường rìa là đường
tròn nên nếu đặt màn chắn vuông góc với trục chính và ở
sau thấu kính hội tụ thì trên màn chắn thu được một vệt

sáng hình tròn. Màu sắc và đường kính của vệt sáng này
phụ thuộc vào vị trí đặt màn. VD: nếu đặt màn tại tiêu
điểm đỏ thì vệt sáng có tâm màu đỏ rìa màu tỉm và đường
kính CD được tinh như sau:
( nt - 1)
FF
f- t
CD
= d t = d
=
- 1
AB
OF1
ft
( nd - 1)
Ví dụ 3: Một thấu kính mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 10 cm, chiết suất của chất làm
thấu kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là n đ = 1,61; nt = 1,69. Chiếu một chùm ánh
sáng trắng song song với trục chính. Đặt một màn ảnh vuông góc trục chính và đi qua
tiêu điểm của tia đỏ. Biết thấu kính có rìa là đường tròn có đường kính 25 cm. Tính đường
kính của vệt sáng trên màn.
A. 1,3 cm.

B. 3,3 cm.

C. 3,5 cm.

D. 1,6 cm.

Hướng dẫn
FdFt

fd CD
�޻-=-===
AB
OF1
ft

t

(n
(n

t

- 1)

- 1)
d

1

0,69
0,5

1

CD

3,3( cm)

Chọn B.

Ví dụ 4: Một thấu kính móng hội tụ gồm hai mặt cầu khác nhau, bán kính R, có chiết
suất đối với tia đỏ là 1,60 đối với tia tím là 1,69. Ghép sát vào thấu kính trên 1 thấu kính
phân kỳ mỏng, 2 mặt cầu giống nhau, bán kính R. Tiêu điểm của hệ thấy kính đối với tia
đó và đối với tia tím trùng nhau. Thấu kính phân kỳ có chiếu suất đối với tia đỏ (n’ đ) và
tia tím (n't) liên hệ với nhau bởi
14


A. n’t = 2n’đ + 1.

B. n’t = n’d + 0,01.

C. n’t= l,5n’đ.

D. n’t = n’đ +

0,09.
Hướng dẫn
D=

Độ tụ của thấu kính mỏng ghép sát:

2( n - 1)

Vì tiêu điểm đỏ trùng với tiêu điểm tím nên
�

2( nd - 1)
R

-

(

) = 2( n

2 nd' - 1
R

t

- 1)

R

-

(

R

2( n '- 1)
R

Dd = Dt

) �n

2 nt' - 1

R

-

'
t

= nd' + 0,09 �

Chọn D.

4. Tán sắc qua giọt nước:
�
sin i = n sin r
�
�
�
�
D = 2�
i + 900 - 2r �
= 1802 + 2i - 4r
�
�
�
�
�
�

(

)

�
sin i = nd sinrd = nt sinrt
�
�
��
Dd = 1800 + 2i - 4rd
�
�
�
�
D = 1800 + 2i - 4rt
�
�t
� d = Dt - Dd = 4( rd - rt )

Ví dụ 1: Một tia sáng Mặt Trời truyền trong mặt phẳng tiết diện thẳng đi qua tâm của 1
một giọt nước hình cầu trong suốt với góc tới 43°. Sau khi khúc xạ tại I tia sáng phảp xạ
một lần tại J rồi lại khúc xạ và truyền ra ngoài không khí tại P. Biết chiết suất của nước
đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n đ = 1,3241; nt = 1,3639. Tính góc tạo bởi
tia ló đỏ và tia ló tím.
A. 3,2°.

B. 2,9°

C. 3,5°.

D. 4°.

Hướng dẫn
�
r � 31,000
�
sin i = nd sinrd = nt sinrt � sin430 = 1,3241sin rd = 1,3639sin rt � �d
�
r � 30,000
�
�t

(

)

� d = Dt - Dd = 4( rd - rt ) = 4 310 - 300 = 40 �

Chọn D.

BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Bài 1: Một lăng kính có góc chiết quang 5°, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ là 1,643 và
đối với ánh sáng tím là 1,685. Chiếu một chùm sáng trắng hẹp song song tới mặt bên
của lăng kính theo phương gần vuông góc cho chùm ló ở mặt bên kia. Biết góc lệch của
tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A. Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và màu
tím là
A. 0,24°.

B. 3,24°.

C. 3°.

D. 6,24°

Bài 2: (CĐ 2010) Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 4 0 đặt trong không khí.
Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tìm lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một
lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính
theo công thức D = (n – 1) A. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia
của lăng kính xấp xỉ bằng
15


A. 0,24°.

B. 3,24°.

C. 0,21°.

D. 6,24°.

Bài 3: Môt lăng kính có góc chiết quang 6°. Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song
song tới mặt bên của lăng kính với góc tới nhỏ cho chùm ló ra ở mặt bên kia. Chiết suất
của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54. Biết góc lệch
của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A. Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và
màu tím là :
A. 0,24°.

B. 3,24°.

C. 3°.

D. 6,24°,

Bài 4: Góc chiết quang của lăng kính bằng 6°. Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của
lăng kính theo phương vuông 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 góc chiết quang
của lăng kính và cách mặt này 2 m. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là n đ = 1,50
và đối với tia tím là nt = 1,56. Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D
= (n − 1)A. Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng
A. 6,8 mm.

B. 12,6 mm.

C. 9,3 mm.

D. 15,4 mm.

Bài 5: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang 8°, chiết suất với tia tím 1,6644 với tia
đỏ 1,6552. Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song theo phương vuông góc mặt
bên AB của lăng kính. Sau lăng kính 1 (m) đặt một màn ảnh song song với mặt AB. Biết
góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A. Khoảng cách giữa hai
vệt sáng đỏ và tím trên màn gần nhất giá trị nào sau đây?
A. 1,6 mm.

B. 1,2 mm.

C. 1,5 mm.

D. 1,3 mm.

Bài 6: Một lăng kính có góc chiết quang nhỏ A = 6° và có chiết suất n = 1,62 đối với
màu lục. Chiếu một chùm tia tới song song hẹp, màu lục vào cạnh của lăng kính theo

phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A sao cho một phần
của chùm tia sáng không qua lăng kính, một phần đi qua lăng kính và bị khúc xạ. Khi đó
trên màn E song song với mặt phẳng phân giác của góc A và cách nó 1 m có hai vết
sáng màu lục. Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A.
Khoảng cách giữa hai vết sáng đó là
A. 5,6 cm.

B. 5,6mm.

C. 6,5 cm.

D. 6,5 mm.

Bài 7: Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng trắng song song hẹp vào
cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 8 0 theo phương vuông góc với mặt phẳng
phân giác của góc chiết quang. Đặt một màn ảnh E song song và cách mặt phẳng phân
giác của góc chiết quang 1 m. Biết góc lệch ciia tia ló so với tia tới tính theo công thức D
= (n − 1)A. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,61 và đối với ánh sáng tím
là 1,68 thì bề rộng dái quang phổ trên màn E là
A. 0,98 cm.

B. 0,83 cm.

C. 1,04 cm.

D. 1,22 cm.

Bài 8: Một bể nước rộng có đáy nằm ngang sâu l,2m. Một chùm ánh sáng mặt trời chiếu
vào mặt nước dưới góc tới i sao cho sini = 0,8. Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là
1,331 và đối với ánh sáng tím là 1,343. Bề rộng của dải quang phổ dưới đáy bể là

A. 1,5cm.

B. 2 cm.

C. 1,25 cm.

D. 2,5cm.

Bài 9: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước
dưới góc tới 60° chiều sâu của bể nước là 1 m. Dưới đáy bể đặt một gương phẳng song
16


song với mặt nước. Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và
1,33. Bề rộng của dải quang phổ trên mặt nước.
A. 1,3cm

B. 1,1 cm,

C. 2,2 cm,

D. 1,6 cm.

Bài 10: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước
dưới góc tới 60° chiều sâu của bể nước là 1 m. Dưới đáy bể đặt một gương phẳng song
song với mặt nước. Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và
1,33. Tính độ rộng của chùm tia ló trên mặt nước.
A. 1,3cm.

B. 1,1 cm.

C. 2,2 cm.

D. 1,6 cm.

Bài 11: Một bể nước rộng có đáy nằm ngang sâu 1,2 m. Một chùm ánh sáng mặt trời
chiếu vào mặt nước dưới góc tới i sao cho tani = 4/3. Chiết suất của nước đối với ánh
sáng đỏ là 1,328 và đối với ánh sáng tím là 1,343. Bề rộng của dái quang phổ dưới đáy
bể là
A. 1,57 cm.

B. 2 cm.

C. 1,25 cm.

D. 2,5 cm.

Bài 12: Chiếu chùm sáng trắng, hẹp, song song xuống mặt nước yên lặng, theo phương
hợp với mặt nước góc 30°. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng tím và ánh sáng đỏ
lần lượt là 1,343 và 1,329. Góc hợp bởi tia khúc xạ đỏ và tia khúc xạ tím trong nước là
A. 41’23,53".

B. 22'28,39".

C. 30'40,15".

D. 14'32,35".

Bài 13: Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt trên một tấm thủy tinh nằm ngang (góc
tới nhỏ) một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màu

chàm. Khi đó chùm tia ló ra khỏi mặt dưới
A. vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song.
B. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm song song với
nhau nhưng không song song với chùm tới.
C. gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm song song với
nhau và song song với chùm tới.
D. chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phàn xạ toàn phần.
Bài 14: Chiếu tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có bề dày 10 cm dưới
góc tới 60°. Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,547; 1,562.
Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tún.
A. 0,83 cm.

B. 0,35 cm.

C. 0,99 cm.

D. 0.047 cm.

Bài 15: Chiếu một tia ánh sáng trắng lên bề mặt một bản mặt song song dưới góc tới
45°. Biết rằng bản này dày 20 cm và có chiết suất đối với tia sáng màu tím và màu đỏ
lần lượt là 1,685 và 1,643. Bề rộng của chùm tia ló bằng
A. 2,63 mm.

B. 3,66mm.

C. 2,05 mm.

D. 3,14 mm.

Bài 16: Khi cho một chùm ánh sáng trắng truyền tới một thấu kính hội tụ theo phương

song song với trục chính của thấu kính thì sau thấu kính, trên trục chính, gần thấu kính
nhất sẽ là điểm hội tụ của?
A. ánh sáng màu đỏ.

B. ánh sáng màu trắng,

C. ánh sáng có màu trung gian giữa đỏ và tím.

D. ánh sáng màu tím.

17


Bài 17: Một thấu kính hội tụ mỏng gồm hai mặt cầu lồi giống nhau bán kính 30 cm.
Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54.
Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím của thấu kính là
A. 27,78 cm.

B. 22,2 cm.

C. 2,22 cm.

D. 3 cm.

Bài 18: Cho một thấu kính hai mặt cầu lồi, bán kính 24 cm, chiết suất của thuỷ tinh làm
thấu kính với tia sáng màu đỏ là n đ = 1,50, với tia sáng màu tím là n t =1,54. Khoảng
cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím là:
A. FđFt= 1,78cm.

B. FdFt= 1,84 cm. C. FđFt = 1,58cm. D. FđFt=l,68cm.

Bài 19: Cho một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính 25 cm. Tính khoảng cách giữa tiêu
điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím, biết chiết suất thấu kính đối với hai tia
này là nđ = 1,50; nt = 1,54.
A. 1,85 cm.

B. 1,72 cm.

C. 1,67 cm.

D. 1,58 cm.

Bài 20: Thấu kính mỏng hội tụ bằng thủy tinh có chiết suất đối với tia đỏ 1,5145, đối với
tia tím 1,5318. Tỉ số giữa tiêu cự đối với tia đỏ và tiêu cự đối với tia tím: 
A. 1,0336.

B. 1,0597.

C. 1,1057.

D. 1,2809.

Bài 21: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trục
chính. Phía sau tấm bìa 3,5 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thu
được
A. một điểm sáng.

B. vệt sáng hình tròn, tâm màu đỏ và rìa màu tím.

C. vệt sáng màu trắng.

D. vệt sáng hình tròn, tâm màu tím và rìa màu đỏ.

Bài 22: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trục
chính. Phía sau tấm bìa 3,4 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thu
được vệt sáng hình tròn tâm
A. không phải màu tím hoặc màu đỏ nhưng rìa màu tím.
B. màu đỏ và rìa màu tím.
C. không phải màu tím hoặc màu đỏ nhưng rìa màu đỏ.
D. màu tím và rìa màu đỏ.
Bài 23: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7. Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trục
chính. Phía sau tấm bìa 3 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thu
được
A. một điểm sáng.

B. vệt sáng hình tròn, tâm màu đỏ và rìa màu tím.

C. vệt sáng màu trắng.

D. vệt sáng hình tròn, tâm màu tím và rìa màu đỏ.

Bài 24: Hiện tượng cầu vòng là do hiện tượng tán sắc của ánh sáng Mặt Trời qua các giọt
nước hoặc các tinh thể bằng trong không khí. Một tia sáng Mặt Trời truyền trong mặt
phẳng tiết diện thẳng đi qua tâm của một giọt nước hình cầu trong suốt với góc tới 44 0.

18


Sau khi khúc xạ tại 1 tai sáng, phản xạ một lần tại J rồi lai khúc xạ và truyền ra ngoài
không khí tại P. Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là
nđ = 1,32; nt = 1,35. Tính góc tạo bởi tai ló đỏ và tia ló tím.
A. 3,20.

B. 2,90

C. 3,50

D. 4,90

Bài 25: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về chiết suất của một môi trường ?
A. Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với mọi ánh sáng đơn sắc là
như nhau.
B. Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với mỗi ánh sáng đơn sắc
khác nhau là khác nhau.
C. Với bước sóng ánh sáng qua môi trường trong suốt càng dài thì chiết suất của môi
trường càng lớn.
D. Chiết suất của các môi trường trong suốt khác nhau đối với một loại ánh sáng nhất
định thì có giá trị như nhau.
1.C
11.A
21.B

2.C
12.C
22.A

3.A
13.C
23.D

4.B
14.D
24.A

5.D
15.C
25.B

6.C
16.D
26.

7.A
17.C
27.

8.C
18.A
28.

9.C
19.A
29.

10.B

20.A
30.

19


Chủ đề 17. GIAO THOA ÁNH SÁNG
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
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.
− Hiện tượng nhiễu xạ chỉ có thể giải thích được nếu thừa
nhận ánh sáng có tính chất sóng. Mỗi ánh sáng đơn sắc coi
như một sóng có bước sóng xác định
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
a. Thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng.
− Ánh sáng từ bóng đèn Đ → trên E trông thấy một hệ vân có nhiều màu.
− Đặt kính màu K (đỏ. ..) → trên E 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 S1, S2 gặp nhau trên E 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.
+ Chú ý: Hai nguồn sáng kết hợp thì hai nguồn phát ra hai
sóng ánh sáng có cùng bước sóng và hiệu số pha dao động giữa
hai nguồn không thay đổi theo thời gian.
b.Vị trí vân sáng
− Hiệu đường đi:

d : d = d2 - d1 =

− Để tại A là vân sáng thì:
− Vị trí các vân sáng:
− Vị trí các vân tối:

2ax
ax
�2D � d2 - d1 =
d2 + d1
D

d2 - d1 = kl

x =k

với k = 0; �1; �2...

lD
,k :
a
bậc của giao thoa

x = ( m + 0,5)

lD
.
m = 0, �1, �2...
a Với

c. Khoảng vân
+ Định nghĩa: Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên
tiếp.
+ Công thức tính khoảng vân:

i=

lD
a

+ Tại O là vân sáng bậc 0 của mọi bức xạ: vân chính giữa hay vân trung tâm, hay vân
số 0.
20


Chú ý: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y−âng, khi
bỏ kính lọc sắc (tức là dùng ánh sáng trắng), ta thấy có
một vạch sáng trắng ở chính giữa, hai bên có những dải
màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài (xem Hình 2).
d. Ứng dụng:
− Đo bước sóng ánh sáng. Nếu biết i, a, D sẽ suy ra được

l :l =

ai
.
D

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:

l = ( 380 �760) nm

nm.

+ Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc.
B. PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN
1. Bài toán liên quan đến giao thoa với ánh sáng đơn sắc.
2. Bài toán liên quan đến giao thoa với ánh sáng hôn hợp.
3. Bài toán liên quan đến giao thoa I−âng thay đối cấu trúc.
Dạng 1. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
1. Khoảng vân, vị trí vân
*Hiệu đường đi của hai sóng kết hợp đến M:
* Khoảng vân:
* Vân sáng:

i=

d2 - d1 =

ax
D.

lD
a .

d2 - d1 =

ax

lD
= kl � x = k
D
a

* Vân sáng trung tâm:

d2 - d1 = 0l � x = 0i

Vân sáng bậc 1:

d2 - d1 = �l � x = �i

Vân sáng bậc 2:

d2 - d1 = �2l � x = �2i

……………………………………..
Vân sáng bậc k:
* Vân tối:

d2 - d1 = �kl � x = �i

d2 - d1 =

ax
= ( m - 0,5) l � x = ( m - 0,5) i
D

Vân tối thứ 1:

d2 - d1 = �( 1- 0,5) l � x = �( 1- 0,5) i

Vân tối thứ 2:

d2 - d1 = �( 2 - 0,5) l � x = �( 2 - 0,5) i

…………….
Vân tối thứ n:

d2 - d1 = �( n - 0,5) l � x = �( n - 0,5) i

21


Ví dụ 1: Một trong 2 khe của thí nghiệm của Young được làm mờ sao cho nó chỉ truyền
1/2 so với cường độ của khe còn lại. Kết quả là:
A. vân giao thoa biến mất.

B. vạch sáng trở nên sáng hơn và vạch tối thì tối

hơn.
C. vân giao thoa tối đi.

D. vạch tối sáng hơn và vạch sáng tối hơn.
Hướng dẫn

* Gọi A1, A2 và AM lần lượt là biên độ dao đọng do nguồn 1. nguồn 2 gửi tới M và biên
độ dao động tổng hợp tại M.
+ Tại M là vân sáng:

AM = A1 + A2

+ Tại M là vàn tối: AM = A1 − A2 (giả sử A1 > A2).
* Giả sử I’2 = I2/2

� A’2 = A2/ 2 thì

+ Vân sáng A’M = A1 + A2/ 2 � biên độ giảm nên cường độ sáng giảm.
+ Vân tối A’M = A1 − A2/ 2 � biên độ tăng nên cường độ sáng tăng

� Chọn D.
Ví dụ 2: (CĐ−2010) Hiện tượng nào sau đây khẳng định ánh sáng có tính chất sóng?
A. Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
C. Hiện tượng quang điện trong.

B. Hiện tượng quang điện ngoài,
D. Hiện tượng quang phát quang.
Hướng dẫn

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh
sáng có tính chất sóng.

� Chọn A.
Ví dụ 3: 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 tư (tính
vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S 1, S2 đến M có độ lớn
bằng
A. 3,5λ.

B. 3 λ.

C. 2,5 λ.

D. 2 λ.

Hướng dẫn
Vân tối thứ 4 thì hiệu đường đi:

d2 - d1 = ( 4 - 0,5) l = 3,5l �

Chọn A.

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa I âng khoảng cách hai khe là 5 mm khoảng cách
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh 2 m. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu
vàng có bước sóng 0,58 µm. Tìm vị trí vân sáng bậc 3 trên màn ánh.
A. ± 0,696 mm.

B. ± 0,812 mm.

C. 0,696 mm.

D. 0,812 mm.

Hướng dẫn

x = +3

lD
= +0,396( mm) �

a
Chọn A.

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng người ta sử dụng ánh sáng đơn sắc.
Giữa hai điểm. M và N trên màn cách nhau 9 (mm) chỉ có 5 vân sáng mà tại M là một
22


trong 5 vân sáng đó, còn tại N là vị trí của vân tối. Xác định vị trí vân tối thứ 2 kể từ vân
sáng trung tâm.
A. ±3 mm.

B. +0,3 mm.

C. +0,5 mm.

D. +5 mm.

Hướng dẫn

9
= 2( mm) � x12 = +( 2 - 0,5) i = +3( mm) �
4,5
Chọn A.
Ví dụ 6: Trong thí nghiệm giao thoa lâng, khoảng cách từ khe đến màn là 1 m, khoảng
cách giữa 2 khe là 1,5 mm, ánh sáng đơn sắc sử dụng có bước sóng 0,6 µm. Khoảng cách
giữa vân sáng bậc 2 ở bên này và vân tối thứ 5 ở bên kia so với vàn sáng trung tâm là:
A. 1 mm.
B. 2,8 mm.
C. 2,6 mm.

D. 3 mm.
Hướng dẫn
D x = 4i + 0,5i � i =

xs2 + xt 5 = 2.

lD
lD
0,6.106.1
+ 4,5
= 6,5.
= 2,6( mm) �
a
a
1,5.10- 3
Chọn C.

Ví dụ 7: Trong thí nghiệm lâng (Y−âng) về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp
cách nhau 1 mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,875 m. Khoảng cách
giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này
bằng
A. 0,48 µm.

B. 0,40 µm.

C. 0,60 µm.

D. 0,76 µm.

Hướng dẫn

i=

DS
3,6
ai
10- 3.0,9.10- 3
=
= 0,9( mm) � l = =
= 0,48.10- 6 ( m)
n - 1 5- 1
D
1,875

� Chọn A.
Ví dụ 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, Khoảng cách giữa hai khe
là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5 m. Trên màn, người ta đo khoảng cách
từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 7 cùng phía so với vân trung tâm là 4,5 mm. Bước
sóng dùng trong thì nghiệm là
A. λ = 0,4µm. B. λ = 0,5µm.

C. λ = 0,6µm.

D. λ = 0,45µm.

Hướng dẫn
x7 - x2 = 7

( x7 0x2) a 4,5.10- 3.10- 3
lD
lD

lD
- 2
=5
�l =
=
0,6.10- 6 ( m)
a
a
a
5D
5.1,5

� Chọn C.
Ví dụ 9: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng: khoảng cách hai khe 3 mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Giữa hai điểm P, Q trên màn quan sát
đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm có 11 vân sáng, tại P và Q là hai vân sáng. Biết
khoảng cách PQ là 3 mm. Bước sóng do nguồn phát ra nhận giá trị
A. λ = 0,65 µm.

B. λ = 0,5 µm.

C. λ = 0,6 µm.

D. λ = 0,45 µm.

Hướng dẫn

i=

PQ

ai 3.10- 3.0,3.10- 3
= 0,3.10- 3 ( m) � l = =
= 0,45.10- 6 ( m) �
11- 1
D
2
Chọn D.
23


Chú ý: Để kiểm tra tại M trên màn là vân sáng hay vân tối tại M trên màn là vân sáng
hay vấn tối thì ta căn cứ vào:

x
Nếu tọa độ i :
+ Số nguyên → Vân sáng;
+ Số bán nguyên → Vân tối.

D d d2 - d1
=
l
Nếu cho hiệu đường đi: l
:
= Số nguyên → Vân sáng.
= Số bán nguyên → vân tối.
Ví dụ 10: Trong một thí nghiệm giao thoa I âng, khoảng cách hai khe là 1,2mm, khoảng
cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 2m. Người ta chiếu vào khi Iang bằng
ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm. Xét tại hai điểm M và N trên màn có tọa độ lần
lượt là 6 mm và 15,5 mm là vị trí vân sáng hay vân tối
A. M sáng bậc 2;N tối thứ 16.

B. M sáng bậc 6; N tối thứ 16.

C. M sáng bậc 2; N tối thứ 9.

D. M tối 2; N tối thứ 9.
Hướng dẫn

i=

lD
0,6.10- 6.2
=
= 1( mm)
a
1,2.10- 3

Suy ra:

xM
= 6�
+ i
Vân sáng bậc 6.

x
= 15,5 �
+ i
Tối thứ 15,5 + 0,5 = 16 � Chọn B
Ví dụ 11: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có
bước sóng lần lượt là λ1 = 720 nm, λ2 = 540 nm, λ3 = 432 nm và λ4 = 360 nm. Tại điểm

M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 µm có vân
A. sáng bậc 2 của bức xạ λ4.

B. tối thứ 3 của bức xạ λ1.

C. sáng bậc 3 của bức xạ λ1.

D. sáng bậc 3 của bức xạ λ2.
Hướng dẫn

Vân sáng:
Vân tối:

�

d2 - d1 = kl

d2 - d1 = ( m + 0,5) l

songuyen � vansang
D d d2 - d1 �
=
=�
�
�
sobannguyen � vantoi
l
l
�
�

24


�
�
D d 1,08.10- 6
D d 1,08.10- 6
�
�
=
=
1
,5
�
vantoi
thu
2
=
= 2,5 � vantoi thu 3
�
�
- 9
- 9
�l
�l
720.10
432.10
�
�

�1
�1
- 6
�
�
D
d
1
,08.10
Dd
1,08.10- 6
�
�
=
= 2 � vansangbac 2 � = 360
= 3 � vansangbac 3
�
�
�
540.10- 9
540.10- 9
�
�
�l 2
�l 2

� Chọn B.
Ví dụ 12: Ánh sáng từ hai nguồn kết hợp có bước sóng 750 nm truyền đến một cái màn
tại một điểm mà hiệu đường đi hai nguồn sáng là 0,75 µm. Tại điểm này quan sát được gì
nếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng 500 nm?

A. Từ cực đại của một màu chuyển thành cực đại của một màu khác.
B. Từ cực đại giao thoa chuyển thành cực tiểu giao thoa.
C. Từ cực tiểu giao thoa chuyển thành cực đại giao thoa.
D. Cả hai trường hợp đều quan sát thấy cực tiểu.
Hướng dẫn
Dd
750.10- 9
=
= 1�
l1
0,75.10- 6
Vân sáng bậc 1.
Dd
750.10- 9
=
= 1,5 �
l2
500.10- 9
Vân tối thứ 2

� Chọn B.
2. Thay đổi các tham số a và D
Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe (thay đổi a) thì có thể tại điểm M trên màn lúc
đầu là vân sáng (tối) sẽ chuyển thành vân tối (sáng) có bậc cao hơn hoặc thấp hơn tùy
thuộc a tăng hay giảm.

�
lD
xk '
�

xM = k
�
�
a
�l =?
�
lD
�
�
xx
=
k
'
xk
�
M
�
a + Da
�

�
lD
x ( m + 0,5)
�
xM = k
�
�
a
�l =?
�

lD
�
�
x
=
m
+
0
,5
(
) a + D a xk
�
M
�
�

Khi thay đổi khoảng cách hai khe đến màn (thay đổi D) thì có thể tại điểm M trên màn
lúc đầu là vân sáng (tối) sẽ chuyển thành vân tối (sáng) có bậc cao hơn hoặc thấp hơn
tùy thuộc D giảm hay tăng.
�
lD
�
xk '
xM = k
�
�
a
�
�l =?
�

l
D
+
D
D
�
(
)
�
xM = k '
xk
�
�
a
�

�
lD
�
xM = k
�
x ( m + 0,5)
�
a
�
�l =?
�
l
D
+

D
D
�
(
)
xk
�
xM = ( m + 0,5)
�
�
a
�

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
khoảng cách giữa hai ke hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn
quan sát là 2m. Trên màn quan sát tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5mm, có vân
sáng bậc 5. Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,3 mmm sao cho
vị trí vân sáng không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6. Giá trị của λ bằng?
A. 0,60 µm.

B. 0,50 µm.

C. 0,45 µm.

D. 0,75 µm.

Hướng dẫn
25