Đề cương ôn tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương V: Sóng ánh sáng

 Ơn tập chương sĩng ánh sáng 
 CHƢƠNG V: SĨNG ÁNH SÁNG 
 I. Tĩm tắt lí thuyết 
 1. Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng. 
 * Đ/n: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách của hai mơi 
trường trong suốt. 
 * Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng khơng bị tán sắc 
 Ánh sáng đơn sắc cĩ tần số xác định, chỉ cĩ một màu. 
 v c  c 
 Bước sĩng của ánh sáng đơn sắc  , truyền trong chân khơng  => 0  0 
 f 0 f  v n
 * Chiết suất của mơi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng. Đối với ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất, 
màu tím là lớn nhất. 
 * Ánh sáng trắng là tập hợp của vơ số ánh sáng đơn sắc cĩ màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. 
 Bước sĩng của ánh sáng trắng: 0,4 m  0,76 m. 
 2. Hiện tƣợng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng trong thí nghiệm Iâng). 
 * Đ/n: Là sự tổng hợp của hai hay nhiều sĩng ánh sáng kết hợp trong khơng gian trong đĩ xuất hiện những 
vạch sáng và những vạch tối xen kẽ nhau. 
 Các vạch sáng (vân sáng) và các vạch tối (vân tối) gọi là vân giao thoa. 
 d1 M 
 * Hiệu đƣờng đi của ánh sáng (hiệu quang trình) S1 x 
 ax d2 
 Dd = d - d = a I O 
 21D
 Trong đĩ: a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe sáng S2 
 D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến màn quan sát 
 D 
 S1M = d1; S2M = d2 
 x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét 
 D
 * Vị trí (toạ độ) vân sáng: d = k x k ,k Z 
 a
 k = 0: Vân sáng trung tâm 
 k = 1: Vân sáng bậc (thứ) 1 
 k = 2: Vân sáng bậc (thứ) 2 
 D
 * Vị trí (toạ độ) vân tối: d = (k + 0,5) x (k 0.5) ,k Z 
 a
 k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) nhất 
 k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai 
 k = 2, k = -3: Vân tối thứ (bậc) ba 
 D
 * Khoảng vân i: Là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp: i 
 a
 * Nếu thí nghiệm đƣợc tiến hành trong mơi trƣờng trong suốt cĩ chiết suất n thì bƣớc sĩng và khoảng 
vân: 
   D i
  i n 
 n n n a n
 * Khi nguồn sáng S di chuyển theo phƣơng song song với S1S2 thì hệ vân di chuyển ngƣợc chiều và 
 D
khoảng vân i vẫn khơng đổi khi đĩ Độ dời của hệ vân là: xd0 = 
 D1
 Trong đĩ: D là khoảng cách từ 2 khe tới màn 
 D1 là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe 
 d là độ dịch chuyển của nguồn sáng 
 * Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S1 (hoặc S2) được đặt một bản mỏng dày e, chiết suất n thì hệ 
 (n- 1) eD
vân sẽ dịch chuyển về phía S1 (hoặc S2) một đoạn: x = 
 0 a
 * Xác định số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa (trƣờng giao thoa) cĩ bề rộng L 
 (đối xứng qua vân trung tâm) 
 L
 Ta cĩ: n, p : n là phần nguyên ,p là phần lẻ 
 2i
 Thầy: Trịnh Đình Giang tổ Vật lí - Cơng nghệ trường THPT Phạm Văn Đồng Ơn tập chương sĩng ánh sáng 
 c
 A. v 
 n
 c
 B. Gọi  là bước sóng của ánh sáng đó trong chân không thì  
 f
 v
 C. Gọi  ' là bước sóng của ánh sáng đó trong môi trường chiết suất n thì  ' 
 f
 cf
 D. Gọi là bước sóng của ánh sáng đó trong môi trường chiết suất n thì  ' 
 n
Câu 5. Chiết suất của thuỷ tinh Flin đối với ánh sáng tím là 1,6852. Vận tốc truyền của ánh sáng tím trong thuỷ tinh 
Flin là: 
 A. 1,78.108m/s B. 2,01.108m/s C. 2,15.108m/s D. 1,59.108m/s . 
Câu 6. Ở vùng ánh sáng vàng, chiết suất tuyệt đối của nước là 1,333, chiết suất tỉ đối của kim cương đối với nước là 
1,814, Vận tốc của ánh sáng vàng ở trên khi truyền trong kim cương là: 
 A. 2,4.108m/s B. 1,59.108m/s C. 2,78108m/s D. 1,24.108m/s 
Câu 7. Ánh sáng đỏ có bước sóng trong thuỷ tinh Crao và trong chân không lần lượt là 0,4333 m và 0,6563 m. Vận 
tốc truyền của ánh sáng đỏ trong Crao: 
 A. 2,05.108m/s B. 1,56.108m/s C. 1,98.108m/s D. 2,19.108m/s 
Câu 8. Khi ánh sáng truyền từ môi trường trong suốt này sáng môi trường trong suốt khác. Nhận xét nào dưới đây là 
đúng. 
 A. Bước sóng thay đổi nhưng tần số không đổi B. Bước sóng và tần số đều thay đổi 
 C. Bước sóng không đổi nhưng tần số thay đổi D. Bước sóng và tần số đều không thay đổi 
Câu 9. Gọi nc, nl, nL, nv là chiết suất của thuỷ tinh lần lượt đối với các tia chàm, lam, lục và vàng. Sắp xếp thứ tự nào 
sau đây là đúng. 
 A. nc > nl > nL > nv . B. nc nL > nl > nv . D. nc < nL < nl < nv . 
Câu 10. Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,3563 m chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 1,3311. 
Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng 
 A. 0,4226 m B. 0,2676 m C. 0,4415 m D. 0,4549 m. 
 Sự tán sắc 
Câu 11. Tại sao khi đi qua lớp kính cửa sổ, ánh sáng trắng không bị tán sắc thành các màu cơ bản ? Chọn đáp án 
Đúng: 
 A. Vì kính cửa sổ là loại thuỷ tinh không tán sắc ánh sáng. 
 B. Vì kính cửa sổ không phải là lăng kính nên không tán sắc ánh sáng. 
 C. Vì do kết quả của tán sắc, các tia màu đi qua lớp kính và ló ra ngoài dưới dạng những chùm tia chồng chất lên 
 nhau, tổng hợp trở lại thành ánh sáng trắng 
 D. Vì ánh sáng trắng ngoài trời là những sóng không kết hợp, nên chúng không bị tán sắc. 
Câu 12: Trong các câu sau, tìm câu sai: 
 A. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau thì có giá trị khác nhau. 
 B. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. 
 C. Mắt ta nhìn thấy ánh sáng có bước sóng biến thiên từ 0,38m đến 0,76m 
 D. Ở miền ánh sáng nhìn thấy thì tia tím có bước sóng lớn nhất, tia đỏ có bước sóng nhỏ nhất. 
Câu 13. Một bản thuỷ tinh phẳng, hai mặt song song, bề dày e = 5cm đặt nằm ngang. Chiếu vào mặt trên của một 
 o
bản một tia sáng gồm các thành phần có bước sóng 1 , đến 2 dưới góc tới 60 . Chiết suất của bản đối với thành 
phần đơn sắc và lần lượt n1 = 1,732 và n2 = 1,225. Độ rộng của vệt sáng ở mặt dưới của bản: 
 a) 2,11cm b) 1,50cm c) 1,75cm d) 1,34cm 
Câu 14. Chiếu một tia sáng vàng vào mặt bên của một lăng kính có góc chiếu quang A = 9o (coi là góc nhỏ) dưới góc 
tới nhỏ. Vận tốc của tia vàng trong lăng kính là 1,98. Góc lệch của tia ló là 
 a) 0,0809 rad b) 0,089 rad c) 0,0153 rad d) 0,1025 rad 
Câu 15. Một lăng kính có góc chiếu quang A = 6o. Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là 
 nđ = 1,6444 và đối với tia tím nt = 1,6852. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ. Góc lệch 
giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là 
 A. 0,0011 rad B. 0,0043 rad C. 0,00152 rad D. 0,0025 rad 
 Thầy: Trịnh Đình Giang tổ Vật lí - Cơng nghệ trường THPT Phạm Văn Đồng Ơn tập chương sĩng ánh sáng 
 D. Hai ảnh thật của cùng một ngọn đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác nhau. 
Câu 28. Các sóng ánh sáng giao thoa bị triệt tiêu lẫn nhau ( xuất hiện vân tối) tại vị trí cố định trong môi trường, 
nếu tại vị trí này: 
 A. Chúng đồng pha và có chu kì bằng nhau. 
 B. Chúng ngược pha nhau và có biên độ bằng nhau 
 C. Các pha của chúng khác nhau một đại lượng và chúng có vận tốc bằng nhau. 
 2
 D. Các pha của chúng khác nhau một đại lượng và chúng có bước sóng bằng nhau 
 Chọn câu trả lời đúng 
Câu 29: Trong hiện tượng giao thoa ánh sáng, gọi xs là vị trí của một vân sáng trên màn ảnh thì: 
  D D D  D
 A. xk . B. xk . C. xk (2 1) . D. xk (2 1) . 
 s 2 a s a s a s 2 a
Câu 30: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, gọi i là khoảng vân. Tìm câu đúng 
 A. i là khoảng cách giữa hai vân sáng. 
 B. i là khoảng cách giữa hai vân tối 
 C. i là khoảng cách giữa một vân sáng và vân tối ở cạnh vân sáng ấy 
 D. i là khoảng cách giữa hai vân tối gần nhau nhất nằm về hai phía đối với vân sáng trung tâm. 
Câu 31: Về khoảng cách giữa một vân sáng và vân tối liên tiếp với nó là 
    D D
 A. . B. . C. . . D.  . 
 2 4 2 a a
 Bài tập giao thoa 
1. Công thức thông thường 
Câu 32. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm về giao thoa của Iâng có bước sóng 0,6 m. Hai khe sáng cách nhau 
0,2 mm và cách màn 1,5m. Vân sáng bậc hai cách vân sáng trung tâm: 
 a) 10mm b) 20mm c) 5mm d) 9mm. 
Câu 33. Trong thí nghiệm Iâng, hai khe sáng cách nhau 1 mm và cách màn 1m, Khoảng cách giữa 3 vân sáng liên 
tiếp là 9mm. Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng: 
 a) 6 m b) 6,5 m c) 5,1 m d) 4,5 m 
Câu 34. Trong thí nghiệm Iâng, Ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 6 m, hai khe sáng cách màn 1m, khoảng cách 
giữa vân sáng trung tâm và vân tối thứ tư là 6mm. khoảng cách giữa hai khe sáng là 
 a) 1mm b) 6,5mm c) 3,5mm d) 4,5mm 
Câu 35. Trong thí nghiệm Y-âng, ta thấy 11 vân sáng liên tiếp có bề rộng 3,8cm hiện ra trên màn đặt cách hai khe 
sáng 2m, ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 0,57 m. Bể rộng giữa hai khe sáng là 
 A. 0,25mm. B. 0,45mm. C. 0,30mm. D. 0,10mm. 
Câu 36. Ánh sáng được dùng trong thí nghiệm Iâng có bước sóng 0,5 m. Hai khe sáng cách nhau 1mm và cách màn 
2m. Khoảng cách từ vân tối thứ tư đến vân tối thứ bảy cùng một phía đôí với vân trung tâm là: 
 a) 4,0mm. b) 3mm. c) 2mm. d) 1,8mm. 
Câu 37. Trong thí nghiệm Iâng ánh sáng được dùng có bước sóng 0,6 m. Hai khe sáng cách nhau 0,5mm và cách 
màn 1m. Vân tối thứ 4 cách vân sáng trung tâm một đoạn: 
 A. 4,0mm. B. 5,5mm. C. 4,5mm. D. 4,2mm. 
Câu 38. Trong thí nghiệmY-âng trên đoạn MN = 9mm của màn quan sát (đoạn MN vuông góc với các vân) ta đếm 
được 15 vân tối. Biết tại M có vân tối và tại N có vân sáng. Tính khoảng vân 
 A. 0,62mm. B. 6,01mm. C. 6,33mm. D. 5,98mm. 
Câu 39. Trong thí nghiệm Iâng hai khe sáng cách nhau 0,5mm và cách màn 2m, ánh sáng thí nghiệm có bước sóng 
0,5 m. Tại một điểm trên màn cách vân sáng trung tâm 7mm có vân: 
 a) Sáng bậc 4. b) Tối thứ 4. c) Sáng bậc 3. d) Tối thứ 3. 
Câu 40 :Trong thí nghiệm giao thoa Iâng cĩ khoảng vân giao thoa là i, khoảng cách từ vân sáng bậc 5 bên này đến vân tối 
bậc 4 bên kia vân trung tâm là: 
A. 8,5i B.7,5i C.6,5i D.9,5i 
Câu 41. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc hai và vân tối thứ năm là 3 mm. 
a. Xác định vị trí của vân sáng bậc năm 
 A. 6 mm B. 5 mm C. 6,6 mm D. 5,5mm 
 Thầy: Trịnh Đình Giang tổ Vật lí - Cơng nghệ trường THPT Phạm Văn Đồng