zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Trung học phổ thông

LÍ THUYẾT VẬT LÝ 12 CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG

Chia sẻ: Hồ Huyền Trang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Báo xấu

1.437
lượt xem 205
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'lí thuyết vật lý 12 chương sóng ánh sáng', tài liệu phổ thông, ôn thi đh-cđ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: LÍ THUYẾT VẬT LÝ 12 CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG

Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! LÍ THUYẾT CHƯƠNG SÓNG ÁNH SÁNG I. TÓM TẮT CÔNG THỨC GIAO THOA ÁNH SÁNG Giao thoa với khe Young (Y-âng hay I-âng) Tối thứ 5, k=4  Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young  Sáng thứ 4, k=-4, bậc Tối thứ 4,k=3  i  Sáng thứ 3, k=-3, bậc 3 Tối thứ 3, k=2   Sáng thứ 2, k=-2, bậc 2 vuøng giao thoa Tối thứ 2,k=1   Sáng thứ 1, k=-1, bậc 1 Tối thứ 1,k=0   Vân sáng TT, k= 0 S1, S2 là hai khe sáng; O là vị trí vân sáng Tối thứ 1, k= 0  trung tâm a (m): khoảng cách giữa hai khe sáng;  Sáng thứ 1, k= 1, bậc 1 D (m): khoảng cách từ hai khe sáng đến màn Tối thứ 2, k= 1  i λ (m): bước sóng ánh sáng;  Sáng thứ 2, k= 2, bậc 2 L (m): bề rộng vùng giao thoa, Tối thứ 3, k= 2   Sáng thứ 3, k= 3, bậc 3 Tối thứ 4, k= 3   Sáng thứ 4, k= 4, bậc 4 Tối thứ 5, k= 4  Hình ảnh vân giao thoa 1. Hiệu đường đi từ S1, S2 đến điểm A trên màn ax Xét D >> a, x thì: d2 – d1 = (1) D 2. Khoảng vân i Khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp gọi là khoảng vân D i (2) a 3. Vị trí vân sáng và vân tối a. Vị trí vân sáng Tại A có vân sáng khi hai sóng cùng pha, hiệu đường đi bằng số nguyên lần bước sóng: d2 – d1 = k  (3) Điều kiện trên còn được gọi là điều kiện cực đại giao thoa. D  xs = k hay xs=ki (với k  Z). (4) a Khi k = 0 thì x = 0: ứng với vân sáng trung tâm hay vân sáng chính giữa. D Khi k =  1: ứng với vân sáng bậc (thứ) 1. x =  a Khi k =  2: ứng với vân sáng bậc (thứ) 2. ...... Khi k =  n: ứng với vân sáng bậc (thứ) n (n là số nguyên dương) b. Vị trí vân tối Tại M có vân tối khi hai sóng từ hai nguồn đến M ngược pha nhau. Điều kiện này thỏa mãn khi hiệu đường đi từ hai nguồn đến M bằng số lẻ nửa bước sóng (số bán nguyên bước sóng)  1 d2 – d1 = (2k + 1) hay d2 – d1 = (k+ )  (5) 2 2 Điều kiện trên còn được gọi là điều kiện cực tiểu giao thoa. D  1  D  1 Từ (1) và (5) ta có: xt = (2k +1) , hay x   k   , hay x   k   i (6) 2a  2 a  2
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! 1 Tổng quát :vị trí vân tối xác định bởi công thức: xt   (k  )i ;k=0 vân tối thứ 1;k=1 vân tối thứ 2 2......... II.MỘT SỐ DẠNG TOÁN 1. Gọi L là khoảng cách giữa n vân sáng liên tiếp hoặc khoảng cách giữa n vân tối liên tiếp. L L=(n  1)i, i = (1) n 1 * Xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L. Biết trong khoảng L có n vân sáng. L + Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì: i = n- 1 L + Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: i = n L + Nếu một đầu là vân sáng còn một đầu là vân tối thì: i = n - 0,5 2. Xác định vị trí một điểm M bất kì trên trường giao thoa cách vân trung tâm một khoảng xM có vân sáng hay vân tối xM + Lập tỉ số: n (2) i Nếu n nguyên, hay n  Z, thì tại M có vân sáng bậc k=n. Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k  Z, thì tại M có vân tối thứ (k +1). 3. Xác định số vân sáng quan sát được trên màn + Gọi L là bề rộng của trường giao thoa trên màn. L -Lập tỉ số: 2i L L  -Số vân sáng : N S  2   1 -Số vân tối: N T  2   0,5  2i   2i  Với   là lấy phần nguyên của biểu thức bên trong dấu ngoặc vuông. Ví dụ: 2,7  2 ; 2,2  2 4. Giao thoa với khe Young trong môi trường có chiết suất là n Gọi  là bước sóng ánh sáng trong chân không hoặc không khí =c/f. Gọi  ' là bước sóng ánh sáng trong môi trường có chiết suất n: ’=v/f. , v 1     hay ,  (6)  c n n k  ' D k D x a. Vị trí vân sáng: xs’ = =  (7) a n.a n  'D D x t b.Vị trí vân tối: xt’ =(2k +1) = (2k +1)  (8) 2a 2na n  ' D D i c. Khoảng vân: i’= =  (9) a an n 5. Giao thoa ánh sáng với nhiều bức xạ đơn sắc Tìm vị trí vân sáng của các bức xạ đơn sắc trùng nhau, các vân sáng trùng nhau có màu giống màu vân trung tâm 1 D 2 D 3 D n D x = k1 = k2 = k3 = …= k n . (10) a a a a k1i1=k2i2=k3i3=k4i4=....=knin. (11) k1λ1=k2λ2=k3λ3=k4λ4=....=knλn. (12) với k1, k2, k3,…, kn  Z
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! i2   k1  k2  2 k2 (13) i1 1 Dựa vào phương trình biện luận chọn các giá trị k thích hợp, thông thường đưa tỉ số trên về phân số của hai số nguyên tối giản, chọn k1 và k2 là bội số của số nguyên đó. Ví dụ: Thí nghiệm Yuong về giao thoa cho a=1mm, D=2m, hai bức xạ λ1=0,6m và λ2 =0,5m cho vân sáng trùng nhau. Xác định vị trí trùng nhau. 2 5 Ta có k1λ1=k2λ2  k1  k 2  k 2 ; ta chọn được k2 là bội của 6 và k1 là bội của 5 1 6 Có thể lập bảng như sau: k1 0 5 10 15 20 25 ..... k2 0 6 12 18 24 30 ..... x 0 6mm 12mm 18mm 24mm 30mm ..... 6. Giao thoa ánh sáng với nhiều bức xạ đơn sắc hay ánh sáng trắng  1=0,4.10-6m (tím)    0,75.10-6m=  2 (đỏ) x a. Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng 1 Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân sáng màu đỏ ngoài cùng và vân sáng màu tím của một vùng quang phổ. d D D D  xk= xđk-xtk = k  k t , xk = k ( d  t ) , xk = k(iđ  it) (14) a a a với k  N*, k là bậc quang phổ. b. Xác định các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0 Tại x0 có thể là giá trị đại số xác định hoặc là một vị trí chưa xác định cụ thể. D ax0 Vị trí vân sáng bất kì x= k =x0    . (15) a kD với điều kiện  1     2, thông thường  1=0,4.10-6m (tím)    0,75.10-6m=  2 (đỏ) ax0 ax   k  0 , (với k  Z) (16) 2 D 1 D Số giá trị k  Z chọn được là số bức xạ cho vân sáng tại x0. và thay các giá trị k tìm được vào tính  . đó là các bước sóng các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0. c. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại x0: 1 D ax 0 khi x = (k+ ) =x0    (17) 2 a 1 (k  )D 2 ax 0 với điều kiện 1    2  1    2 (18) 1 (k  )D 2 ax 1 ax  0  k   0 , (với k  Z) (19) 2D 2 1D Số giá trị k  Z chọn được là số bức xạ cho vân tối tại x0 (bị tắt tại x0). và thay các giá trị k tìm được vào tính  . 7. Xác định số vân sáng, số vân tối giữa hai điểm M, N M, N có toạ độ x1, x2 (giả sử x1 < x2) + Vân sáng: x1 < ki < x2 (20) + Vân tối: x1 < (k+0,5)i < x2 (21) Số giá trị k  Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu. M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu. 8. Đặt bản mỏng trước khe Young Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young (I-âng), nếu ta đặt trước khe S1 một bản thủy tinh có chiều dày e, chiết suất n. Hệ vân bị lệch một đoạn x0 về phía khe đặt bản mỏng.
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! M e S1 (n 1)eD Hay: xo  . (22) O a S2 9. TỊNH TIẾN KHE SÁNG S ĐOẠN y0 -Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Khoảng cách từ nguồn S đến mặt phẳng chứa hai khe S1; S2 là d. Khoảng cách giữa hai khe S1; S2 là a , khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là D. -Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2 về phía S1 một đoạn y thì hệ thống vân giao thoa di chuyển theo chiều ngược lại đoạn x0. yD S’ S1 x0  (23) y d O S S2 x0 d D O’ 10.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 sáng đơn 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 màu gọi 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 ánh sáng 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 đến tím. 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 lỏng trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím. 1. Đường đi của tia sáng qua lăng kính: - Tia sáng ló JR qua lăng kính bị lệch về phía đáy của lăng kính so với phương của tia A sáng tới. 2. Công thức của lăng kính: - Tại I: sini = n.sinr. I J - Tại J: sini’ = n.sinr’. - Góc chiết quang của lăng kính: A = r + r’. S K n - Góc lệch của tia sáng qua lăng kính: D = i + i’ – A. * Trường hợp nếu các góc là nhỏ ta có các công thức gần đúng: i = n.r ; i’ = n.r’. ; A = r + r’. ; D = (n – 1).A 3. Góc lệch cực tiểu:Khi tia sáng qua lăng kính có góc lệch cực tiểu thì đường đi của tia sáng đối xứng qua mặt phân giác của góc chiết quang của lăng kính. Ta có: i = i’ = im(góc tới ứng với độ lệch cực tiểu)
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! r = r’ = A/2. Dm = 2.im – A. hay im = (Dm + A)/2. sin(Dm + A)/2 = n.sinA/2. 4. Điều kiện để có tia ló ra cạnh bên: - Đối với góc chiết quang A: A ≤ 2.igh. - Đối với góc tới i: i  i0 với sini0 = n.sin(A – igh). 5. Bề rộng vùng quang phổ khi chiếu chùm sáng hẹp qua lăng kính x=DT. - Với góc A nhỏ ta có góc lệch: D = (n – 1)A  DT  L. A.(nt  n d ) (37) S A L K L (m) là khoảng cách từ lăng kính đến màn I D A (rad) là góc chiết quang của lăng kính. A
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất! 12.TIA HỒNG NGOẠI – TIA TỬ NGOẠI – TIA X Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia X Định nghĩa - Là sóng điện từ có bước - Là sóng điện từ có bước sóng dài hơn 0,76 μm ( đỏ sóng ngắn hơn 0,38 μm Là sóng điện từ có bước ) (tím) sóng từ 10-8m ÷ 10-11m (ngắn hơn bước sóng tia tử - Là bức xạ không nhìn - Là bức xạ không nhìn ngoại) thấy nằm ngoài vùng đỏ thấy nằm ngoài vùng tím Nguồn phát - Ống rơnghen, ống cu-lít- giơ Mọi vật ở mọi nhiệt độ Các vật bị nung nóng đến (T>0K); lò than, lò điện, trên 2000oC; đèn hơi thủy - Khi cho chùm tia e có đèn dây tóc… ngân, hồ quang điện có vận tốc lớn đập vào một Chú ý: Tvật>Tmôi trường nhiệt độ trên 3000oC… đối âm cực bằng kim loại khó nóng chảy như vonfam hoặc platin Tính chất - Khả năng đâm xuyên ( khả năng đâm xuyên phụ - Tác dụng lên phim ảnh thuộc vào bước sóng và - Tác dụng nhiệt - Làm ion hóa không khí kim loại dùng làm đối âm cực ) - Gây ra một số phản ứng - Gây ra phản ứng quang hóa học hóa, quang hợp - Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không - Có thể biến điệu được - Tác dụng sinh lí: hủy diệt khí. như sóng cao tần tế bào da, diệt khuẩn… - Tác dụng làm phát quang - Gây ra hiện tượng quang - Gây ra hiện tượng quang nhiều chất. điện trong một số chất bán điện dẫn - Gây ra hiện tượng quang - Bị nước và thủy tinh hấp điện ở hầu hết kim loại. thụ rất mạnh - Tác dụng diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào.  Thang sóng điện từ : Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại, tia X, tia gamma đều có cùng bản chất, cùng là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số ( hay bước sóng). Các sóng tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ. -Xếp theo thứ tự bước sóng giảm dần :Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại, tia X, tia gamma
Tương lai không phải thuộc về những người thông minh nhất mà thuộc về những người cần cù và siêng năng nhất!

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.06: Bộ 240 Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2023

240 tài liệu

1117 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.