Đo bước sóng ánh sáng
Chia sẻ bởi Nguyễn Hồng Thái |
Ngày 19/03/2024 |
11
Chia sẻ tài liệu: Đo bước sóng ánh sáng thuộc Vật lý 12
Nội dung tài liệu:
Sở giáo dục đào tạo hà nội
Trường THPT Kim Anh
Đ44. đo bước sóng ánh sáng.
Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Người thực hiện : Nguyễn Hồng TháI
Tổ : Vật lý-KTCN
Ngày soạn : 01-03-2007
??
1.Chọn câu sai: ánh sáng đơn sắc là ánh sáng
A.Không bị tán sắc khi qua lăng kính B. Có một màu sắc xác định
C.Bị khúc xạ khi qua lăng kính D.Có v=const khi đi từ môi trường này sang môi trường kia
2.Chọn câu sai:
A.Nguyên nhân tán sắc là do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.
B.Trong HT tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng thì tia tím có góc lệch nhỏ nhất
C.Trong HT tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng thì tia đỏ có góc lệch nhỏ nhất
D.ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính
3.Chọn câu đúng: Bước sóng được định nghĩa
A.Là k/c giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha
B.Là k/c giữa hai nút sóng gần nhau nhất trong hiện tượng sóng dừng
C.Là quãng đường sóng truyền đi được một chu kỳ
D. Cả A và C đúng
4.Chọn câu đúng: Nguồn sóng kết hợp là các nguồn sóng có:
A.Cùng tần số B.Cùng biên độ C.Độ lệch pha không đổi theo thời gian D.Cả A và C đúng
5.Chọn câu đúng: Trong hiện tượng giao thoa sóng,những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khi hiệu đường truyền của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là?
A. B. C. D.
6.Chọn câu đúng: Trong hiện tượng giao thoa sóng,những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khi hiệu đường truyền của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là?
A. B. C. D.
7.Chọn câu đúng : Hiện tuợng cầu vồng xuất hiện được giải thích
A.Là một cung tròn và do tán sắc ánh sáng B. Là một mặt cầu và do tán sắc ánh sáng
C.Là một vòng tròn và do tổng hợp ánh sáng trắng D.Là một vòng tròn và do tán sắc ánh sáng
8.Chọn câu đúng: Kết quả thí nghiệm Young
A.Là bằng chứng thực nghiệm=>ánh sáng có tính chất sóng B.Là kết quả của hiện tượng giao thoa ánh sáng
C.Là bằng chứng thực nghiệm=>ánh sáng có tính chất hạt D.Cả A và B đúng
d2-d1=k?/2
d2-d1=k?
d2-d1=(2k+1)?/2
d2-d1=(2k+1)?/4
d2-d1=k?/2
d2-d1=(2k+1)?/2
d2-d1=k?
d2-d1=(2k+1)?/4
1.Khoảng vân giao thoa
1.1. Vị trí của các vân giao thoa trong thí nghiệm Young
Bài toán : Trong thí nghiệm Young.ánh sáng qua hai nguồn xuất hiện các vân giao thoa trên màn M đặt song song với .Cho .
Xác định vị trí của vân sáng (hoặc vân tối) A trên màn M?
Dữ kiện:
Yêu cầu: Xây dựng biểu thức AO=x=?
S1,S2
S1S2=a , S1I=S2I=a/2 , IO?S1S2
S1S2
S1S2=a , S1I=S2I=a/2 , IO?S1S2, M//S1S2
Hiệu đường truyền sóng :S1A=d1 ,S2A=d2
* Xét trường hợp tại A có vân sáng.
Theo hiện tượng giao thoa tại A có vân sáng
khi sóng do hai nguồn ánh sáng gửi đến A
là cùng pha và tăng cường lẫn nhau
Điều kiện :
Hiệu hai đường truyền sóng = số nguyên lần bước sóng
(1)
(Với k= 0,�1,�2,...)
S1,S2
d2-d1=k?
Trong hiện tượng giao thoa khi song do hai nguồn kết hợp gửi đến 1 điểm là cùng pha và tăng cường lẫn nhau thi có điều kiện gi?
-Xác định d1 và d2
Từ S1 và S2 hạ các đường cao S1H1 và S1H2 xuống AI.
+Ta có cos?1= =>AH1=d1cos?1=AI-IH1=AI- sin? (2)
+Và cos?2= =>AH2=d2cos?2=AI+IH2=AI+ sin? (3)
Do S1 và S2 rất nhỏ nên ? , ?1, ?2 rất nhỏ =>
cos?=1 ? ? sin? ? tg?=
Từ (2) suy ra d1cos?1 ? d1 =AI - sin?
Từ (3) suy ra d2cos?2 ?d2 =AI+ sin?
Thay d1 và d2 vào (1) ta được : d2-d1=asin? = a =k?
Vậy vị trí vân sáng A được xác định bởi biểu thức
xS= k (*)
Trong đó : + k là số nguyên k= 0,�1,�2,...
+ ? là bước sóng ánh sáng (m)
+ D khoảng cách từ hai nguồn đến màn chắn (m)
+ a là khoảng cách giưa hai nguồn sáng (m)
Từ biểu thức (*)
+ứng với k=0 => x=0 Gọi là vân sáng chính giữa
+ứng với k=?1 => gọi là vân sáng bậc 1 ở hai bên cạnh của vân sáng chính giữa
+ứng với k= ?2 => gọi là vân sáng bậc 2
* Xét trường hợp tại A có vân tối (BTVN)
Trong hiện tượng giao thoa khi sóng do hai nguồn kết hợp gửi đến 1 điểm là cùng pha và triệt tiêu lẫn nhau thi có điều kiện gi?
d2-d1=(2k+1)?/2
???
1.2. Khoảng vân :
- Kv là khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng cạnh nhau
+Vân sáng bậc k : xk= k
+Vân sáng bậc k+1 : xk+1= (k+1)
- Khoảng cách giữa vân sáng bậc k và bậc k+1 là
Khoảng vân : i = (**)
2. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
2.1 Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
-Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young
S1 d1 ?1 A
?2
x
I H1 ? d2
H2 O
S2 D
Từ biểu thức khoảng vân : i= đo được các khoảng cách I , D , a ta sẽ xác định được bước sóng của
một ánh sáng có màu sắc bất kỳ bằng công thức:
2.2.Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Bằng phương pháp giao thoa khi đo bước sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau người ta thấy rằng:
-Mỗi một ánh sáng đơn sắc thì có một bước sóng xác định
-Những ánh sáng đơn sắc có bước sóng gần bằng nhau thì gần như có cùng một màu.Vì vậy trong một dải sáng (quang phổ liên tục) có những vùng màu khác nhau
+Vùng đỏ có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng da cam và vàng có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng lục có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng lam-chàm có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng tím có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
3.Bài tập vận dụng
3.1. Bài tập tự luận
Bài 1: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng,các khe được chiếu bởi ánh sáng đơn sắc.Biết khoảng cách giữa hai khe là a=0,5mm,khoảng cách giữa màn chứa hai khe và màn chắn là D=2m.Khoảng vân đo được trên màn là i=2mm.Bước sóng của ánh sáng tới là
A. 0,5 nm B. 0,5 cm C. 0,5?m D. 0,5mm
Đáp án: Bài cho a=0,5mm, D=2m=2000mm, i=2mm
Công thức : i= ?D/a => ?=ia/D
=>?=2.0,5/2000= 0,5 ?m Đáp án C
3.2.Bài tập trắc nghiệm
1.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young, vân sáng bậc nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
A. ?/4 B. ?/2 C. ? D. 2?
2.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young,vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân sáng trung tâm là?
A. i/4 B. i/2 C. i D. 2i
3.Chọn câu đúng: ánh sáng đơn sắc màu lục có ?=500nm được chiếu vào 2 khe hẹp cách nhau 1mm.Khoảng cách giữa 2 vân sáng trên màn đặt cách khe 2m là?
A. 0,1mm B. 0,25mm C. 0,4mm D. 1mm
4.Chọn câu đúng: Một nguồn sáng đơn sắc S cách 2khe Young 0,2mm có bước sóng ?=0,64?m.2khe cách nhau 3mm,màn cách 2khe 3m.Miền vân giao thoa trên màn có bề rộng 12mm.Số vân tối quan sát trên màn là?
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
5.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young,ánh sáng được dùng là ánh sáng đơn sắc có ?=0,52?m. Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng ?` thì khoảng vân tăng thêm 3lần . Bước sóng có ?` bằng
A. 0,4?m B. 0,68 ?m C. 4 ?m D. 6,8 ?m
Cảm ơn các thầy giáo,cô giáo
và các em học sinh
đã chú ý theo dõi
Trường THPT Kim Anh
Đ44. đo bước sóng ánh sáng.
Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Người thực hiện : Nguyễn Hồng TháI
Tổ : Vật lý-KTCN
Ngày soạn : 01-03-2007
??
1.Chọn câu sai: ánh sáng đơn sắc là ánh sáng
A.Không bị tán sắc khi qua lăng kính B. Có một màu sắc xác định
C.Bị khúc xạ khi qua lăng kính D.Có v=const khi đi từ môi trường này sang môi trường kia
2.Chọn câu sai:
A.Nguyên nhân tán sắc là do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau.
B.Trong HT tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng thì tia tím có góc lệch nhỏ nhất
C.Trong HT tán sắc ánh sáng của ánh sáng trắng thì tia đỏ có góc lệch nhỏ nhất
D.ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi qua lăng kính
3.Chọn câu đúng: Bước sóng được định nghĩa
A.Là k/c giữa hai điểm gần nhau nhất trên cùng một phương truyền sóng dao động cùng pha
B.Là k/c giữa hai nút sóng gần nhau nhất trong hiện tượng sóng dừng
C.Là quãng đường sóng truyền đi được một chu kỳ
D. Cả A và C đúng
4.Chọn câu đúng: Nguồn sóng kết hợp là các nguồn sóng có:
A.Cùng tần số B.Cùng biên độ C.Độ lệch pha không đổi theo thời gian D.Cả A và C đúng
5.Chọn câu đúng: Trong hiện tượng giao thoa sóng,những điểm trong môi trường truyền sóng là cực đại giao thoa khi hiệu đường truyền của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là?
A. B. C. D.
6.Chọn câu đúng: Trong hiện tượng giao thoa sóng,những điểm trong môi trường truyền sóng là cực tiểu giao thoa khi hiệu đường truyền của sóng từ hai nguồn kết hợp tới là?
A. B. C. D.
7.Chọn câu đúng : Hiện tuợng cầu vồng xuất hiện được giải thích
A.Là một cung tròn và do tán sắc ánh sáng B. Là một mặt cầu và do tán sắc ánh sáng
C.Là một vòng tròn và do tổng hợp ánh sáng trắng D.Là một vòng tròn và do tán sắc ánh sáng
8.Chọn câu đúng: Kết quả thí nghiệm Young
A.Là bằng chứng thực nghiệm=>ánh sáng có tính chất sóng B.Là kết quả của hiện tượng giao thoa ánh sáng
C.Là bằng chứng thực nghiệm=>ánh sáng có tính chất hạt D.Cả A và B đúng
d2-d1=k?/2
d2-d1=k?
d2-d1=(2k+1)?/2
d2-d1=(2k+1)?/4
d2-d1=k?/2
d2-d1=(2k+1)?/2
d2-d1=k?
d2-d1=(2k+1)?/4
1.Khoảng vân giao thoa
1.1. Vị trí của các vân giao thoa trong thí nghiệm Young
Bài toán : Trong thí nghiệm Young.ánh sáng qua hai nguồn xuất hiện các vân giao thoa trên màn M đặt song song với .Cho .
Xác định vị trí của vân sáng (hoặc vân tối) A trên màn M?
Dữ kiện:
Yêu cầu: Xây dựng biểu thức AO=x=?
S1,S2
S1S2=a , S1I=S2I=a/2 , IO?S1S2
S1S2
S1S2=a , S1I=S2I=a/2 , IO?S1S2, M//S1S2
Hiệu đường truyền sóng :S1A=d1 ,S2A=d2
* Xét trường hợp tại A có vân sáng.
Theo hiện tượng giao thoa tại A có vân sáng
khi sóng do hai nguồn ánh sáng gửi đến A
là cùng pha và tăng cường lẫn nhau
Điều kiện :
Hiệu hai đường truyền sóng = số nguyên lần bước sóng
(1)
(Với k= 0,�1,�2,...)
S1,S2
d2-d1=k?
Trong hiện tượng giao thoa khi song do hai nguồn kết hợp gửi đến 1 điểm là cùng pha và tăng cường lẫn nhau thi có điều kiện gi?
-Xác định d1 và d2
Từ S1 và S2 hạ các đường cao S1H1 và S1H2 xuống AI.
+Ta có cos?1= =>AH1=d1cos?1=AI-IH1=AI- sin? (2)
+Và cos?2= =>AH2=d2cos?2=AI+IH2=AI+ sin? (3)
Do S1 và S2 rất nhỏ nên ? , ?1, ?2 rất nhỏ =>
cos?=1 ? ? sin? ? tg?=
Từ (2) suy ra d1cos?1 ? d1 =AI - sin?
Từ (3) suy ra d2cos?2 ?d2 =AI+ sin?
Thay d1 và d2 vào (1) ta được : d2-d1=asin? = a =k?
Vậy vị trí vân sáng A được xác định bởi biểu thức
xS= k (*)
Trong đó : + k là số nguyên k= 0,�1,�2,...
+ ? là bước sóng ánh sáng (m)
+ D khoảng cách từ hai nguồn đến màn chắn (m)
+ a là khoảng cách giưa hai nguồn sáng (m)
Từ biểu thức (*)
+ứng với k=0 => x=0 Gọi là vân sáng chính giữa
+ứng với k=?1 => gọi là vân sáng bậc 1 ở hai bên cạnh của vân sáng chính giữa
+ứng với k= ?2 => gọi là vân sáng bậc 2
* Xét trường hợp tại A có vân tối (BTVN)
Trong hiện tượng giao thoa khi sóng do hai nguồn kết hợp gửi đến 1 điểm là cùng pha và triệt tiêu lẫn nhau thi có điều kiện gi?
d2-d1=(2k+1)?/2
???
1.2. Khoảng vân :
- Kv là khoảng cách giữa hai vân tối hoặc hai vân sáng cạnh nhau
+Vân sáng bậc k : xk= k
+Vân sáng bậc k+1 : xk+1= (k+1)
- Khoảng cách giữa vân sáng bậc k và bậc k+1 là
Khoảng vân : i = (**)
2. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
2.1 Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa
-Thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Young
S1 d1 ?1 A
?2
x
I H1 ? d2
H2 O
S2 D
Từ biểu thức khoảng vân : i= đo được các khoảng cách I , D , a ta sẽ xác định được bước sóng của
một ánh sáng có màu sắc bất kỳ bằng công thức:
2.2.Bước sóng và màu sắc ánh sáng
Bằng phương pháp giao thoa khi đo bước sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau người ta thấy rằng:
-Mỗi một ánh sáng đơn sắc thì có một bước sóng xác định
-Những ánh sáng đơn sắc có bước sóng gần bằng nhau thì gần như có cùng một màu.Vì vậy trong một dải sáng (quang phổ liên tục) có những vùng màu khác nhau
+Vùng đỏ có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng da cam và vàng có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng lục có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng lam-chàm có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
+Vùng tím có bước sóng từ 0,76?m đến 0,64 ?m
3.Bài tập vận dụng
3.1. Bài tập tự luận
Bài 1: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng,các khe được chiếu bởi ánh sáng đơn sắc.Biết khoảng cách giữa hai khe là a=0,5mm,khoảng cách giữa màn chứa hai khe và màn chắn là D=2m.Khoảng vân đo được trên màn là i=2mm.Bước sóng của ánh sáng tới là
A. 0,5 nm B. 0,5 cm C. 0,5?m D. 0,5mm
Đáp án: Bài cho a=0,5mm, D=2m=2000mm, i=2mm
Công thức : i= ?D/a => ?=ia/D
=>?=2.0,5/2000= 0,5 ?m Đáp án C
3.2.Bài tập trắc nghiệm
1.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young, vân sáng bậc nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
A. ?/4 B. ?/2 C. ? D. 2?
2.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young,vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân sáng trung tâm là?
A. i/4 B. i/2 C. i D. 2i
3.Chọn câu đúng: ánh sáng đơn sắc màu lục có ?=500nm được chiếu vào 2 khe hẹp cách nhau 1mm.Khoảng cách giữa 2 vân sáng trên màn đặt cách khe 2m là?
A. 0,1mm B. 0,25mm C. 0,4mm D. 1mm
4.Chọn câu đúng: Một nguồn sáng đơn sắc S cách 2khe Young 0,2mm có bước sóng ?=0,64?m.2khe cách nhau 3mm,màn cách 2khe 3m.Miền vân giao thoa trên màn có bề rộng 12mm.Số vân tối quan sát trên màn là?
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
5.Chọn câu đúng: Trong thí nghiệm Young,ánh sáng được dùng là ánh sáng đơn sắc có ?=0,52?m. Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng ?` thì khoảng vân tăng thêm 3lần . Bước sóng có ?` bằng
A. 0,4?m B. 0,68 ?m C. 4 ?m D. 6,8 ?m
Cảm ơn các thầy giáo,cô giáo
và các em học sinh
đã chú ý theo dõi
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Nguyễn Hồng Thái
Dung lượng: |
Lượt tài: 0
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)