Các dạng toán cơ bản Sóng ánh sáng và Lượng tử
ánh sáng
Có thể nói phân dạng trong các chương của sách vật lý 12 đã được khá
nhiều tác giả biên soạn vì nó thiết thực và giúp được nhiều cho học sinh
để tham khảo dùng làm tài liệu quí để ôn thi tốt nghiệp và thi cao đẳng,
đại học. Việc phân dạng bài tập trong từng chương đòi hỏi người giáo
viên phải có kiến thức tổng hợp xuyên suốt của chương đó và điều đó đã
làm cụ thể hóa lượng kiến thức trong chương đó giúp học sinh tiếp cận
nhanh và nhớ được lâu lượng kiến thức này.
Đối với học viên bổ túc thì việc phân dạng bài tập từ những bài đơn
giản chỉ qua một bước biến đổi đến những bài phức tạp có nhiều bước
biến đổi sử dụng nhiều phép tính sẽ giúp ích rất nhiều cho việc học của
các học viên, qua thực tế dạy dỗ tôi thấy rằng nếu chỉ dạy kiến thức
trong nội dung sách giáo khoa thì không đủ thời gian để các học viên tự
làm được và làm hết bài tập. Với mong mõi học viên học được kiến thức
gì vận dụng làm được bài tập của kiến thức đó nên tôi đã chọn đề tài
“Các dạng toán cơ bản Sóng ánh sáng và Lượng tử ánh sáng” để làm
đề tài cho bài nghiên cứu của mình.
Phần I: SÓNG ÁNH SÁNG
I. SỰ TÁN SẮC CỦA ÁNH SÁNG:
1. Áp dụng công thức về lăng kính
2. Góc lệch cực tiểu: D = D min
Khi i1 = i2 = i và r1 = r2 = r =
Ta có: Dmin = 2i –A; sini = nsin ; sin( Dmin + A ) = nsin
3. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc:
tím đỏ . n = f ( ); ntím n nđ
Bài 1.1: Một lăng kính thủy tinh góc chiết quang A= 50. Chiếu một
chùm ánh sáng trắng vào mặt bên dưới góc tới rât nhỏ . Tính góc tạo bỡi
hai tia ló màu đỏ và màu tím qua lăng kính . Cho biết chiết suất của lăng
kính ứng với ánh sáng màu đỏ là nđ = 1,5 ;với ánh sáng tím nt = 1,68.
Giải: Khi góc tới i1 rất nhỏ ta có:
i1 = nr1 i2 = nr2 A = r1+ r2 D =i1+i2 –A = (n-1)A
Góc lệch đối với tia đỏ: Dđ = (nđ-1) A
Góc lệch đối với tia tím: Dt = (nt -1) A
Góc lệch giữa chùm tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là:
= (1,68 -1,5).50 = 0,9 Độ
Vậy :
Bài 1.2: Một chùm ánh sáng trắng hẹp chiếu vào lăng kinh thủy tinh có
tiết diện thẳng là tam giác đều trong điều kiện góc lệch của tia sáng vàng
cực tiểu .Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím trong chùm ánh sáng ló . Cho
biết chiết suất của lâng kính ứng vơí ánh sáng màu đỏ, vàng, tím lần lượt
là: nđ=1,5; nv = 1,51; nt=1,52.
Giải:
Khi biết được ánh sáng vàng có góc lệch cực tiểu ta tính được góc tới
i1của chùm ánh sáng trắng:
* Đối với ánh sáng màu đỏ ta có: sini1 = nđsinr1đ
sinr1đ =
Mặt khác A =r1đ + r2đ r2đ = A - r1đ
r2đ =60 – 30,71 =29,29
mà: sini2đ =nđsinr2đ = 1,5.sin29,290 0,74 i2đ =47,73140
Góc lệch của tia đỏ: Dđ=i1đ + i2đ - A (1)
* Đối ánh sáng tím ta có:
sini1= ntsinr1t r1t = và r1t= 29,78 Độ
Mà: A = r1t + r2t r2 t= A - r1t = 600 - 29,78Độ
Mặt khác: sini2t = nt.sinr2t =1,52.sin29,78 Độ i2t= 49.025 Độ
Mặt khác: Dt = i1 + i2t – A