Bài tp 12 luyn thi ði hc  Trn Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 1
TçN SC ¼ GIAO THOA çNH SçNG
A.LÝ THUYT
TÁN SC ÁNH SÁNG
* S tán sc ánh sáng
Tán sc ánh sáng là s phân tách mt chùm sáng phc tp thành
các chùm sáng ñơn sc.
* Ánh sáng ñơn sc, ánh sáng trng
Ánh sáng ñơn sc là ánh sáng không b tán sc khi ñi qua lăng
kính. M$i ánh sáng ñơn sc có mt màu nh&t ñnh g'i là màu ñơn sc.
M$i màu ñơn sc trong m$i môi trư+ng có mt bư,c sóng xác
ñnh. Chú ý rng màu sc ñưc qui ñnh bi tn s sóng ánh sáng và
không ñ i khi truy"n ñi trong các môi trư$ng khác nhau.
Khi truy0n qua các môi trư+ng trong su1t khác nhau v n t!c c"a ánh sáng thay ñ%i, bư)c sóng c"a
ánh sáng thay ñ%i còn t,n s! c"a ánh sáng thì không thay ñ%i.
Ánh sáng trng là t3p h4p c5a vô s1 ánh sáng ñơn sc khác nhau có màu bi7n thiên liên t9c t: ñ; ñ7n
tím.
D=i có màu như c>u v?ng có có vô s1 màu nhưng ñư4c chia thành 7 nhóm màu chính (mà mt ngư+i có
thB phân biCt ñư4c) là ñ;, cam, vàng, l9c, lam, chàm, tím, còn g'i là quang phF c5a ánh sáng trng.
Chi7t su&t c5a các ch&t l;ng trong su1t ñ1i v,i các ánh sáng ñơn sc khác nhau là khác nhau, chi7t su&t
bi7n thiên theo màu sc c5a ánh sáng và tăng d>n t: màu ñ; ñ7n màu tím: n
ñ;
< n
cam
<. . . . < n
tím
và v3n t1c ánh
sáng truy0n trong môi trư+ng ñó thì ngư4c li: v
ñ;
> v
cam
>. . . . > v
tím
.
Tính ch&t này là tính ch&t chung cho m'i môi trư+ng trong su1t . Khi ánh sáng trng truy0n qua các môi
trư+ng trong su1t như lưNng ch&t phOng ,b=n mPt song song , th&u kính , lăng kính . . . ñ0u x=y ra hiCn tư4ng tán
sc nhưng thB hiCn rõ nh&t khi truy0n qua lăng kính. HiCn tư4ng tán sc x=y ra ñFng th+i v,i hiCn tư4ng khúc x
ánh sáng .
* 0ng d2ng c"a s tán sc ánh sáng
HiCn tư4ng tán sc ánh sáng ñư4c dùng trong máy quang phF ñB phân tích mt chùm sáng ña sc, do các
v3t sáng phát ra, thành các thành ph>n ñơn sc.
Nhi0u hiCn tư4ng quang h'c trong khí quyBn, như c>u v?ng chOng hn x=y ra do s tán sc ánh sáng. ðó là
vì trư,c khi t,i mt ta, các tia sáng MPt Tr+i ñã b khúc x và ph=n x trong các gi't nư,c.
HiCn tư4ng tán sc làm cho =nh c5a mt v3t trong ánh sáng trng qua th&u kính không r; nét mà b nhòe,
li b vi0n màu sc (g'i là hiCn tư4ng sc sai).
NHI4U X6 ÁNH SÁNG
HiCn tư4ng nhiXu x là hiCn tư4ng ánh sáng không tuân theo ñnh lu3t truy0n thOng .
HiCn tư4ng nhiXu x quan sát ñư4c khi ánh sáng truy0n qua l$ nh;, hoPc g>n mép c5a nhYng v3t trong su1t
hay không trong su1t .
HiCn tư4ng nhiXu x gi=i thích ñư4c khi coi ánh sáng có tính ch&t sóng. M$i l$ nh; hoPc khe hZp khi có ánh
sáng truy0n qua s[ tr\ thành mt ngu?n phát sóng ánh sáng th c&p.
M$i chùm ánh sáng ñơn sc là mt chùm sáng có bư,c sóng và t>n s1 xác ñnh:
] Trong chân không , bư,c sóng xác ñnh b\i công thc :
)(
)/(10.3
)(
8
Hzf
sm
f
c
m==
λ
.
] Trong môi trư+ng trong su1t có chi7t su&t n:
nfn
c
f
v
λ
λ
=== .
'.
GIAO THOA ÁNH SÁNG – GIAO THOA ÁNH SÁNG TRNG
* Hi:n tư;ng giao thoa ánh sáng
Hai chùm sáng k7t h4p là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng t>n s1 và cùng pha hoPc có ñ lCch pha
không ñFi theo th+i gian.
Khi hai chùm sáng k7t h4p gPp nhau chúng s[ giao thoa v,i nhau: NhYng ch$ 2 sóng gPp nhau mà cùng
pha v,i nhau, chúng tăng cư+ng len nhau to thành các vân sáng. NhYng ch$ hai sóng gPp nhau mà ngư4c pha
v,i nhau, chúng triCt tiêu nhau to thành các vân t1i. N7u hai ngu?n cùng pha thì vân trung tâm là vân sáng.
ñ;
tím
Bài tp 12 luyn thi ði hc  Trn Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 2
N7u chùm sáng t,i g?m nhi0u bc x thì trê màn thu ñư4c là các hC th1ng vân xen k[ nhau v,i các
kho=ng vân khác nhau. Ti vân trung tâm có s ch?ng ch3p c5a các hC th1ng vân và có màu là tFng h4p c5a các
bc x. Ti mt s1 ñiBm trên màn cũng có hiCn tư4ng ch?ng ch3p này g' là s trùng vân. Kho=ng cách giYa hai
vân g>n nh&t có màu gi1ng màu vân trung tâm g'i là kho=ng trùng vân.
N7u dùng ánh sáng trng thì hC th1ng vân giao thoa c5a các ánh sáng ñơn sc khác nhau s[ không trùng
khít v,i nhau: \ chính giYa, vân sáng c5a các ánh sáng ñơn sc khác nhau ngm trùng v,i nhau cho mt vân sáng
trng g'i là vân trng chính giYa. h hai bên vân trng chính giYa, các vân sáng khác c5a các sóng ánh sáng ñơn
sc khác nhau không trùng v,i nhau nYa, chúng ngm k0 sát bên nhau và cho nhYng quang phF có màu như \
c>u v?ng.
HiCn tư4ng giao thoa ánh sáng là bgng chng thc nghiCm quan tr'ng khOng ñnh ánh sáng có tính ch&t
sóng.
* V> trí vân, khoAng vân
+ V trí vân sáng: x
s
= k
a
D
λ
; v,i k
∈
Z.
+ V trí vân t1i: x
t
= (2k + 1)
a
D
2
λ
; v,i k
∈
Z.
+ Kho=ng vân là kho=ng cách giYa 2 vân sáng (hoPc 2 vân t1i) liên ti7p:
i =
a
D
λ
. GiYa n vân sáng liên ti7p có (n – 1) kho=ng vân.
MÁY QUANG PHE F CÁC LO6I QUANG PHE
Máy quang ph :
ðnh nghĩa:
Máy quang phF là d9ng c9 dùng ñB phân tích chùm sáng có nhi0u thành ph>n
thành
nhYng thành ph>n ñơn sc khác nhau .
Nguyên tc ho.t ñ/ng:
Da vào hiCn tư4ng tán sc ánh sáng .
C0u t.o:
C&u to g?m 3 b ph3n chính: png chuqn trc, hC tán sc và bu1ng =nh
1ng chu2n tr3c:
png chu>n trc là b ph3n có dng mt cái 1ng, g?m mt th&u kính hi t9 (L
1
) gn \ mt
ñ>u 1ng, ñ>u còn li có mt khe hZp, tiêu ñiBm (F) ngm \ tiêu diCn c5a th&u kính. png chuqn trc có tác d9ng
to ra chùm tia ló sau th&u kính L
1
là chùm sáng song song
.
H5 tán sc:
HC tán sc g?m mt hoPc vài th&u kính (P), có tác d9ng tán sc chùm sáng phc tp truy0n t:
1ng chuqn trc t,i lăng kính.
Bu7ng 8nh:
Bu?ng =nh là mt hp kín g?m mt th&u kính hi t9 (L
2
) và mt t&m kính m+ hoPc kính =nh
(E) ñPt ti têu diCn c5a th&u kính. Bu?ng =nh có tác d9ng ghi li quang phF c5a ngu?n sáng.
Quang ph liên t;c:
ðnh nghĩa:
Quang phF liên t9c là quang phF g?m nhi0u dãi màu tx ñ; ñ7n tím , n1i li0n nhau mt cách
lien t9c .
Ngu7n phát sinh quang ph liên t;c:
Các ch&t rn , ch&t l;ng , ch&t khí \ áp su&t l,n khi b nung nóng s[
phát ra quang phF lien t9c .
Tính ch0t:
]
Quang phF liên t9c không ph9 thuc vào b=n ch&t c5a v3t phát sáng .
]
Quang phF liên t9c ph9 thuc vào nhiCt ñ c5a v3t phát sáng . Khi nhiCt ñ tăng d>n thì cư+ng ñ bc x
càng mnh và mi0m quang phF lan d>n t: bc x có bư,c sóng dài sang bc x có bư,c sóng ngn.
Quang ph v.ch phát x.:
L
1
P
L
2
E
F
2
F
1
Bài tp 12 luyn thi ði hc  Trn Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 3
ðnh nghĩa:
Quang phF g?m các vch màu riêng l[ , ngăn cách nhau bgng nhYng kho=ng t1i, ñư4c g'i là
quang phF vch phát x .
Ngu7n phát ra quang ph v.ch phát x.:
Các ch&t khí hay hơi \ áp su&t th&p phát ra khi b kích thích phát
sáng .
Tính ch0t :
]
M$i nguyên t1 hoá h'c khi b kích thích , phát ra các bc x có bư,c sóng xác ñnh và cho mt quang
phF vch phát x riêng , ñPc trưng cho nguyên t1 &y .
F
Các nguyên t1 khác nhau , phát ra quang phF vch khác hOn nhau v0 :
s! lư;ng
các vch ,
màu sc
các vch
, v> trí (tLc là bư)c sóng
)c5a các vch và v0
cưMng ñN sáng
c5a các vch ñó .
Quang ph v.ch h0p th;:
ðnh nghĩa:
Quang phF liên t9c thi7u mt s1 vch màu do b ch&t khí (hay hơi kim loi) h&p th9, ñư4c g'i
là quang phF vch h&p th9. (Như v3y: Quang phF vch h&p th9 là nhYng vch t1i trên n0n c5a quang phF liên
t9c)
Ngu7n phát ra quang ph v.ch h0p th;:
Chi7u ánh sáng t: mt ngu?n qua kh1i khí hay hơi b nung nóng
r?i chi7u qua máy quang phF, ta s[ thu ñư4c quang phF vch h&p th9 .
ði0u kiCn ñB có quang phF vch h&p th9 là: nhiCt ñ c5a ngu?n sáng ph=i
l)n hơn
nhiCt ñ c5a ñám khí.
Tính ch0t:
]
Quang phF vch h&p th9 ph9 thuc vào b=n ch&t c5a khí h&p th9. M$i ch&t khí h&p th9 có mt quang phF
vch h&p th9 ñPc trưng.
]
Trong quang phF vch có s ñ=o sc như sau: m$i nguyên t1 hoá h'c chy h&p th9 nhYng bc x nào mà
nó có kh= năng phát x, và ngư4c li, nó chy phát bc x nào mà nó có kh= năng h&p th9.
Phân tích quang ph :
]
Phân tích quang ph là gì ?
Phân tích quang phF là phương pháp v3t lí dùng ñB xác ñnh thành ph>n hoá h'c c5a mt h4p ch&t, da vào
viCc nghiên cu quang phF c5a ánh sáng do ch&t ñó phát x hoPc h&p th9 .
]
Phép phân tích quang ph có ưu ñiDm như thE nào ?
Cho k7t qu= nhanh, cùng mt lúc xác ñnh ñư4c s có mPt c5a nhi0u nguyên t1.
ð nhy r&t cao, cho phép phát hiCn ñư4c hàm lư4ng r&t nh; có trong meu nghiên cu.
Cho phép nghiên cu t: xa, như phát hiCn thành ph>n c&u to c5a mPt tr+i , các ngôi sao. . . .
TIA HONG NGO6I – TIA TP NGO6I – TIA X
Tia h7ng ngo.i – Tia tG ngo.i.
* Phát hi5n tia h7ng ngo.i và tG ngo.i
h ngoài quang phF ánh sáng nhìn th&y ñư4c, \ c= hai ñ>u ñ; và tím, còn có nhYng bc x mà mt không
nhìn th&y, nhưng nh+ m1i hàn c5a cPp nhiCt ñiCn (h?ng ngoi và tx ngoi) và bt huỳnh quang (tx ngoi) mà ta
phát hiCn ñư4c. Các bc x ñó g'i là tia h?ng ngoi và tia tx ngoi.
Tia h?ng ngoi và tia tx ngoi có cùng b=n ch&t v,i ánh sáng.
Tia h?ng ngoi và tia tx ngoi cũng tuân theo các ñnh lu3t: truy0n thOng, ph=n x, khúc x, và cũng gây
ñư4c hiCn tư4ng nhiXu x, giao thoa như ánh sáng thông thư+ng.
* Tia h7ng ngo.i
+ Các bc x không nhìn th&y có bư,c sóng dài hơn 0,76
m ñ7n kho=ng vài milimét ñư4c g'i là tia h?ng
ngoi.
+ M'i v3t có nhiCt ñ cao hơn nhiCt ñ môi trư+ng ñ0u phát ra tia h?ng ngoi. Cơ thB ngư+i phát ra tia h?ng
ngoi có bư,c sóng t:
9 m
tr\ lên. Ngu?n phát tia h?ng ngoi thông d9ng là lò than, lò ñiCn, ñèn ñiCn dây tóc.
+ Tính ch&t:
] Tính ch&t nFi b3t nh&t c5a tia h?ng ngoi là tác d9ng nhiCt: v3t h&p th9 tia h?ng ngoi s[ nóng lên.
] Tia h?ng ngoi có kh= năng gây ra mt s1 ph=n ng hóa h'c, có thB tác d9ng lên mt s1 loi phim =nh,
như loi phim h?ng ngoi dùng ch9p =nh ban ñêm.
] Tia h?ng ngoi có thB ñi0u bi7n ñư4c như sóng ñiCn t: cao t>n.
] Tia h?ng ngoi có thB gây ra hiCu ng quang ñiCn trong \ mt s1 ch&t bán den.
+ ~ng d9ng:
] Tia h?ng ngoi dùng ñB s&y khô, sư\i &m.
] Sx d9ng tia h?ng ngoi ñB ch9p =nh b0 mPt Trái ð&t t: vC tinh.
] Tia h?ng ngoi ñư4c dùng trong các b ñi0u khiBn t: xa ñB ñi0u khiBn hot ñng c5a tivi, thi7t b nghe,
nhìn, …
Bài tp 12 luyn thi ði hc  Trn Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 4
] Tia h?ng ngoi có nhi0u ng d9ng ña dng trong lĩnh vc quân s: Tên lxa t ñng tìm m9c tiêu da vào
tia h?ng ngoi do m9c tiêu phát ra; camera h?ng ngoi dùng ñB ch9p =nh, quay phim ban ñêm; 1ng nhòm h?ng
ngoi ñB quan sát ban ñêm.
* Tia tG ngo.i
+ Các bc x không nhìn th&y có bư,c sóng ngn hơn 0,38 m ñ7n c\ vài nanômét ñư4c g'i là tia tx ngoi.
+ Ngu?n phát: NhYng v3t ñư4c nung nóng ñ7n nhiCt ñ cao (trên 2000
0
C) ñ0u phát tia tx ngoi. Ngu?n phát
tia tx ngoi phF bi7n hơn c= là ñèn hơi th5y ngân và h? quang ñiCn.
+ Tính ch&t:
] Tác d9ng mnh lên phim =nh, làm ion hóa không khí và nhi0u ch&t khí khác.
] Kích thích s phát quang c5a nhi0u ch&t, có thB gây mt s1 ph=n ng quang hóa và ph=n ng hóa h'c.
] Có mt s1 tác d9ng sinh lí: h5y diCt t7 bào da, làm da rám nng, làm hi mt, diCt khuqn, diCt n&m m1c, …
] Có thB gây ra hiCn tư4ng quang ñiCn.
] B nư,c, th5y tinh… h&p th9 r&t mnh nhưng li có thB truy0n qua ñư4c thch anh.
+ S h&p th9 tia tx ngoi:
Th5y tinh h&p th9 mnh các tia tx ngoi. Thch anh, nư,c và không khí ñ0u trong su1t v,i các tia có
bư,c sóng trên 200 nm, và h&p th9 mnh các tia có bư,c sóng ngn hơn.
T>ng ôzôn h&p th9 h>u h7t các tia có bư,c sóng dư,i 300 nm và là “t&m áo giáp” b=o vC cho ngư+i và
sinh v3t trên mPt ñ&t kh;i tác d9ng h5y diCt c5a các tia tx ngoi c5a MPt Tr+i.
+ ~ng d9ng: Thư+ng dùng ñB khx trùng nư,c, thc phqm và d9ng c9 y t7, dùng chYa bCnh (như bCnh còi
xương), ñB tìm v7t nt trên b0 mPt kim loi, …
Tia X – Thang sóng ñi5n tJ.
* Tia X:
Tia X là nhYng sóng ñiCn t: có bư,c sóng t: 10
]11
m ñ7n 10
]8
m.
* Cách t.o ra tia X:
Cho mt chùm tia catôt – tc là mt chùm electron có năng lư4ng l,n – ñ3p vào mt
v3t rn thì v3t ñó phát ra tia X.
Có thB dùng 1ng Rơn]ghen hoPc 1ng Cu]lít]dơ ñB to ra tia X.
* Tính ch0t cKa tia X:
+ Tính ch&t ñáng chú ý c5a tia X là kh= năng ñâm xuyên. Tia X xuyên qua ñư4c gi&y, v=i, gF, th3m chí c=
kim loi nYa. Tia X dX dàng ñi xuyên qua t&m nhôm dày vài cm, nhưng li b l,p chì vài mm chPn li. Do ñó
ngư+i ta thư+ng dùng chì ñB làm các màn chn tia X. Tia X có bư,c sóng càng ngn thì kh= năng ñâm xuyên
càng l,n; ta nói nó càng cng.
+ Tia X có tác d9ng mnh lên phim =nh, làm ion hóa không khí.
+ Tia X có tác d9ng làm phát quang nhi0u ch&t.
+ Tia X có thB gây ra hiCn tư4ng quang ñiCn \ h>u h7t kim loi.
+ Tia X có tác d9ng sinh lí mnh: h5y diCt t7 bào, diCt vi khuqn, …
* Công d;ng cKa tia X:
Tia X ñư4c sx d9ng nhi0u nh&t ñB chi7u ñiCn, ch9p ñiCn, ñB chqn ñoán hoPc tìm chF xương gãy, m=nh
kim loi trong ngư+i…, ñB chYa bCnh (chYa ung thư). Nó còn ñư4c dùng trong công nghiCp ñB kiBm tra ch&t
lư4ng các v3t ñúc, tìm các v7t nt, các b't khí bên trong các v3t bgng kim loi; ñB kiBm tra hành lí c5a hành
khách ñi máy bay, nghiên cu c&u trúc v3t rn...
* Thang sóng ñi5n tJ:
GiA thuyQt c"a Mc – xoen:
Ánh sáng là sóng ñiCn t: có bư,c sóng r&t ngn so v,i sóng vô tuy7n , lan
truy0n trong không gian ( Tc là ánh có b=n ch&t sóng )
M!i li:n h: giUa tính chVt ñi:n tW v)i tính chVt quang c"a môi trưMng:
ε
=
v
c
hay
ε
=n
Trong ñó:
là hgng s1 ñiCn môi,
ph9 thuc vào t>n s1 f c5a ánh sáng;
là ñ t: thqm .
] Sóng vô tuy7n, tia h?ng ngoi, ánh sáng nhìn th&y, tia tx ngoi, tia X, tia gamma ñ0u có b=n ch&t là sóng
ñiCn t:. Chúng có cách thu, phát khác nhau, có nhYng tính ch&t r&t khác nhau và giYa chúng không có ranh gi,i
rõ rCt.
]
NhYng sóng ñiCn t: có bư,c sóng dài thì dX quan sát hiCn tư4ng giao thoa, bư,c sóng càng ngn thì tính
ñâm xuyên càng mnh .
]
Thang sóng ñiCn t: ñư4c sp x7p và phân loi theo th t bư,c sóng gi=m d>n t: trái qua ph=i
Bài tp 12 luyn thi ði hc  Trn Th An (tranthean1809@gmail.com – 09.3556.4557) Trang 5
MiÒn sãng ®iÖn tõ B−íc sãng (m) TÇn sè (Hz)
Sãng v« tuyÕn ®iÖn
4 4
3.10 10
−
÷
4 12
10 3.10
÷
Tia hång ngoai
3 7
10 7,6.10
− −
÷
11 14
3.10 4.10
÷
nh s¸ng nh×n thÊy
7 7
7,6.10 3,8.10
− −
÷
14 14
4.10 8.10
÷
Tia tñ ngo¹i
7 9
3,8.10 10
− −
÷
14 17
8.10 3.10
÷
Tia X
8 11
10 10
− −
÷
16 19
3.10 3.10
÷
Tia gamma D−íi 10
,11
Trªn 3.10
19
−
−
−
−
−
−
−
λ


! "
! " ! "
! 
 

# !"
$
! "
%!&!
0
' "

( !
) *
+,-.
* 
&
- 
%!!
0
' "

/
*
%!0
1 2
!
0
%!
# 

/ 3
4