Chuyên đề Vật lý 12: Sóng ánh sáng

Để giúp các bạn học sinh lớp 12 có thêm nhiều tài liệu tham khảo về môn Vật lý để củng cố kiến thức chuẩn bị cho kỳ thi tuyển sinh Đại học sắp tới, hãy tham khảo chuyên đề sóng ánh sáng này để có thêm nhiều kiến thức nhé!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề Vật lý 12: Sóng ánh sáng CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC CHƯƠNG VI SÓNG ÁNH SÁNG CHỦ ĐỀ 19 TÁN SẮC ÁNH SÁNG – GIAO THOA ÁNH SÁNG A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢNI. Tán sắc ánh sáng. 1. Định nghĩa: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách của hai môitrường trong suốt. 2. Nguyên nhân tán sắc - Do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau là khác nhau. - Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt bên của lăng kính dưới cùng một góc tới,nhưng do chiết suất của lăng kính đối với các tia đơn sắc khác nhau nên bị khúc xạ dưới các góc khúc xạ khác nhau.Kết quả, sau khi đi qua lăng kính chúng bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau => tán sắc ánhsáng. 3. Ứng dụng Được dùng trong các máy quang phổ để phân tích ánh sáng của một nguồn sáng hay để giải thích các hiện tượngnhư cầu vồng, … 4. Ánh sáng đơn sắc - Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số xác định gọilà màu đơn sắc. - Một chùm ánh sáng đơn sắc khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, thì tần số và màu sắc khôngbị thay đổi. 5. Ánh sáng trắng Là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. 6. Chiết suất – Vận tốc và bước sóng - Vận tốc truyền ánh sáng phụ thuộc vào môi trường truyền ánh sáng. + Trong không khí vận tốc đó là c = 3.108 m / s + Trong môi trường có chiết suất n đối với ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng : v = c< c n - Bước sóng của ánh sáng đơn sắc v + Trong không khí :   f + Trong môi trường có chiết suất n : n  v   . f n Vì chiết suất của một môi trường vật chất : n > 1 ⇒ n  < Chú ý: + Chiết suất của môi 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 vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. + Bước sóng của ánh sáng trắng: 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm. 7. Tần số là đại lượng đặc trưng cho sóng. Màu sắc ánh sáng phụ thuộc vào tần số f Khi truyền trong các môi trường khác nhau: tần số ánh sáng không đổi nên màu không đổi. Vì chiết suất khácnhau nên vận tốc khác nhau dẫn đến bước sóngvà khoảng vân thay đổi. Do tia đỏ lệch ít hơn so với tia tím nên: v nđỏ < nda cam < ... < ntím mà n = c ⇒ vđỏ > vda cam > ... > vtím 8. Công thức tán sắc đối với lăng kính a. Tổng quát Trang 155 CHUYÊN ĐỀ VẬT LÝ 12 LUYỆN THI TN THPT – CAO ĐẲNG – ĐẠI HỌC sin i1 j = n j sin r1 j A = r1 j+ r2 j sin i2 j = n j sin r2 j D j = i1 j+ i2− A j Lưu ý : Chỉ số j biểu thị ứng với từng ánh sáng đơn sắc như : đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, …  Dv min + A i1 = i2 v =   2 Lưu ý: Nếu tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu thì:  sin i = n sin A   1 v 2 b. Trường hợp đặc biệt • Điều kiện i1 , A ≤ 10 0 i1 j = nr1 j i2 j = nr2 j A = r1 j+ r2 j D j = 1n j− A • Điều kiện góc lệch cực tiểu Dmin A i1 j = i2 j = i j ; r1 = r2 j = j j = r 2 D j min + A D + A A D j min = 2i j− A ⇒ =i j ⇒ = sin j min n sin 2 2 2 n2 Lưu ý : + Góc tới giới hạn : sin igh = n1 + Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên của lăng kính: ∆D= Dt D= − đ −nt nđ A Với Dđ = 1nđ− A và Dt = 1nt− A II. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo đị ...