Bài tập về sóng ánh sáng có lời giải năm 2024
Sóng ánh sáng là một dạng sóng điện từ, có thể lan truyền trong không khí, trong nước, trong thủy tinh, v.v. Sóng ánh sáng được tạo ra bởi sự dao động của các điện tích trong vật chất. Đây cũng là phần kiến thức thường xuyên xuất hiện trong các đề thi THPT Quốc gia, đặc biệt là các câu hỏi trắc nghiệm. Vì vậy, việc luyện tập bài tập sóng ánh sáng là vô cùng cần thiết để giúp các bạn học sinh đạt được kết quả cao trong kỳ thi. Bài viết dưới đây BTEC FPT đã tổng hợp các dạng bài tập sóng ánh sáng từ cơ bản đến nâng cao. Các dạng bài tập sóng ánh sáng Show Dưới đây là một số dạng bài tập sóng ánh sáng thường gặp: Dạng 1: Bài tập về tán sắc ánh sángDạng bài tập này thường liên quan đến các nội dung sau:
Để giải các bài tập dạng này, học sinh cần nắm vững các công thức sau:
n = sinθ/sinα = λ/λm Trong đó:
d = kλ/n Trong đó:
👉 Xem thêm: Đề thi thpt quốc gia 2023 môn lý mới nhất 👉 Xem thêm: Đề thi thử thpt quốc gia 2024 môn lý mới nhất 👉 Xem thêm: Tài liệu ôn thi thpt quốc gia 2024 môn lý chuẩn xác nhất 👉 Xem thêm: Cấu trúc để thi lý thpt quốc gia 2024 chuẩn nhất Dạng 2: Bài tập về giao thoa ánh sángDạng bài tập này thường liên quan đến các nội dung sau:
Để giải các bài tập dạng này, học sinh cần nắm vững các công thức sau:
d = kλ/D Trong đó:
I = I1 + I2 + 2√I1I2cosφ Trong đó:
Dạng 3: Bài tập về quang phổDạng bài tập này thường liên quan đến các nội dung sau:
Ví dụ bài tập sóng ánh sángVí dụ 1: Tán sắc ánh sáng Một chùm ánh sáng trắng chiếu vuông góc vào mặt phẳng phân cách giữa hai môi trường trong suốt có chiết suất n1 = 1,5 và n2 = 1,3. Khoảng cách từ mặt phân cách đến màn quan sát là D = 2 m.
Lời giải
Bước sóng của ánh sáng tím và ánh sáng đỏ trong môi trường thứ nhất là λ1' = λ1/n1 = 0,00025 m λ2' = λ2/n1 = 0,00057 m Bước sóng của ánh sáng tím và ánh sáng đỏ trong môi trường thứ hai là λ1'' = λ1/n2 = 0,00028 m λ2'' = λ2/n2 = 0,00065 m
x1 = k1*λ1'/D = k1*0,00025/2 = 0,000125k1 x2 = k2*λ2'/D = k2*0,00057/2 = 0,000285k2 Với k1, k2 là số vân sáng. Ví dụ, nếu k1 = 1 thì x1 = 0,000125 m = 1,25 mm, k2 = 1 thì x2 = 0,000285 m = 2,85 mm. Vậy, vân sáng thứ nhất ứng với ánh sáng tím có vị trí gần mặt phân cách hơn vân sáng thứ nhất ứng với ánh sáng đỏ. Ví dụ 2: Giao thoa ánh sáng Hai nguồn sáng S1 và S2 cách nhau 1mm, phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,0005 m. Hai nguồn được đặt cách màn quan sát D = 2 m.
Lời giải
d = λD/(2*a) = 0,0005*2/(2*0,001) = 0,05 cm = 5 mm
x1 = k*d = k*0,05 = 0,05k x5 = 5*d = 5*0,05 = 0,25 x10 = 10*d = 10*0,05 = 0,5 Vậy, vân sáng thứ nhất có vị trí ở chính giữa hai nguồn sáng, vân sáng thứ 5 có vị trí cách hai nguồn sáng 2,5 cm, vân sáng thứ 10 có vị trí cách hai nguồn sáng 5 cm. Danh sách bài tập sóng ánh sángĐể giải quyết các dạng bài tập về sóng ánh sáng, cần nắm vững các kiến thức cơ bản về sóng ánh sáng, đồng thời cần áp dụng các công thức, quy tắc tính toán phù hợp. Dưới đây là một số bài tập về sóng ánh sáng để các bạn học sinh luyện tập. Một chùm sáng trắng chiếu qua một lăng kính thủy tinh. Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ là 1,515, chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng tím là 1,535. Tính góc lệch của tia sáng đỏ và tia sáng tím khi đi qua lăng kính. Một chùm sáng trắng chiếu qua một lăng kính thủy tinh. Biết góc lệch của tia sáng đỏ khi đi qua lăng kính là 30°. Tính góc lệch của tia sáng tím khi đi qua lăng kính. Một khe hẹp S phát ra ánh sáng trắng. Trên màn M cách S một khoảng d = 2 m, người ta quan sát được 13 vân sáng, trong đó có 7 vân sáng màu trắng. Biết bước sóng ánh sáng đỏ là 0,76 μm, bước sóng ánh sáng tím là 0,38 μm. Tính khoảng cách giữa hai khe hẹp a. Hai khe hẹp S1 và S2 cách nhau một khoảng a = 0,5 mm. Trên màn M cách S1 và S2 một khoảng d = 1 m, người ta quan sát được 10 vân sáng, trong đó có 5 vân sáng màu trắng. Tính bước sóng ánh sáng. Một vật sáng phát ra ánh sáng trắng. Khi cho ánh sáng trắng đó đi qua một lăng kính thủy tinh, người ta thu được quang phổ liên tục. Trên quang phổ đó, ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất, ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất. Giải thích tại sao? Một ngôi sao phát ra ánh sáng có quang phổ vạch. Biết bước sóng của một số vạch trong quang phổ đó là 434,0 nm, 486,1 nm, 656,3 nm. Tính nhiệt độ của ngôi sao đó. Tham khảo thêm bài tập tại:
Trên đây là danh sách bài tập sóng ánh được phân loại theo mức độ từ cơ bản đến nâng cao, giúp học sinh có thể luyện tập hiệu quả, từ đó nâng cao kiến thức và kỹ năng giải bài tập. Hy vọng đây sẽ là tài liệu hữu ích giúp các bạn học sinh ôn tập hiệu quả, đạt điểm cao trong các bài kiểm tra, bài thi. |