Công thức tính bước sóng ánh sáng

     

Tất cả những dạng bài bác tập chương sóng ánh sáng được trình diễn từ phương pháp đến vid dụ có hướng dẫn giải và các bài tập từ luyện giúp các em sáng sủa khi làm bài tập.

Bạn đang xem: Công thức tính bước sóng ánh sáng


PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN SÓNG ÁNH SÁNG 

A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

I. Tán dung nhan ánh sáng.

* Sự tán sắc đẹp ánh sáng:Tán dung nhan ánh sáng là sự việc phân tách một chùm sáng tinh vi thành những chùm sáng 1-1 sắc.

* Ánh sáng solo sắc, ánh sáng trắng

-Ánh sáng 1-1 sắc là ánh sáng không biến thành tán nhan sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng đối chọi sắc tất cả một màu hotline là màu 1-1 sắc.Mỗi màu đơn sắc vào mỗi môi trường có một bước sóng xác định.

-Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh nắng thay đổi, bước sóng của ánh sáng biến đổi còn tần số của ánh sáng thì không nuốm đổi.

-Ánh sáng trắng là tập vừa lòng của rất nhiều ánh sáng 1-1 sắc khác biệt có màu đổi mới thiên tiếp tục từ đỏ đến tím.

-Dải gồm màu như mong vồng (có gồm vô số màu cơ mà được tạo thành 7 màu chính là đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) điện thoại tư vấn là quang quẻ phổ của tia nắng trắng.

-Chiết suất của các chất trong suốt đổi thay thiên theo màu sắc ánh sáng sủa và tăng mạnh từ màu đỏ đến màu tím.

* Ứng dụng của việc tán sắc ánh nắng

-Máy quang quẻ phổ so với một chùm sáng nhiều sắc, do các vật sáng phạt ra, thành những thành phần đối chọi sắc.

-Hiện tượng mong vồng xảy ra do sự tán sắc ánh sáng, các tia sáng mặt Trời đã biết thành khúc xạ với phản xạ trong các giọt nước trước khi tới mắt ta.

Phương pháp giải:

*

Áp dụng các công thức của lăng kính :

+ công thức tổng quát: sini1 = n sinr1

 sini2 = n sinr2

A = r1 + r2

D = i1 + i2 – A

 +Trường thích hợp i với A nhỏ: i1 = nr1 ; i2 = nr2; D = (n – 1)A

+Góc lệch cực tiểu:

*

 +Công thức tính góc lệch rất tiểu: (sinfracD_min+A2=nsinfracA2) 


¨ Điều kiện để có phản xạ toàn phần: n1 > n2 ; i > igh với sinigh = (fracn_2n_1)

¨ Với ánh nắng trắng: (left{eginmatrix n_timgeq n_lambda geq n_do & & \ lambda _timleq lambda leq lambda _do và & endmatrix ight.)

II. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao quẹt ánh sáng.

a. Nhiểu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng lạ truyền lệch lạc với sự truyền thẳng của tia nắng khi đi qua lỗ nhỏ tuổi hoặc gặp mặt vật cản. Hiện tượng kỳ lạ nhiễu xạ ánh sáng minh chứng ánh sáng có đặc điểm sóng.

b. Hiện tượng giao trét ánh sáng

-Hai chùm sáng phối kết hợp là nhị chùm phát ra tia nắng có cùng tần số và thuộc pha hoặc gồm độ lệch pha không đổi theo thời gian.

-Khi hai chùm sáng sủa kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa:

+Những chổ hai sóng chạm mặt nhau nhưng cùng trộn nhau, chúng tăng cường lẫn nhau chế tạo thành những vân sáng.

+Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược trộn với nhau, bọn chúng triệt tiêu nhau chế tác thành các vân tối.

-Nếu tia nắng trắng giao thoa thì khối hệ thống vân của những ánh sáng đơn sắc khác biệt sẽ không trùng nhau:


+Ở bao gồm giữa, vân sáng của những ánh sáng đối kháng sắc khác nhau nằm trùng nhau cho một vân sáng trắng hotline là vân trắng ở vị trí chính giữa ( vân trung tâm) .

+Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của những sóng ánh sáng đối chọi sắc khác biệt không trùng với nhau nữa, bọn chúng nằm kề sát bên nhau và cho hầu như quang phổ có màu như làm việc màu ước vồng.

-Hiện tượng giao thoa tia nắng là bằng xác nhận nghiệm khẵng định ánh nắng có đặc điểm sóng. 

c.Vị trí vân, khoảng vân trong giao thoa ánh nắng khe Young

*

+ vị trí vân sáng: xs = k (fraclambda Da); với k ∈ Z.

+ địa chỉ vân tối: xt = (2k + 1)(fraclambda D2a) ; với k ∈ Z.

+ khoảng tầm vân :  i =(fraclambda Da) . => cách sóng: (lambda =fraciaD)

+ thân n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng chừng vân.

=> vị trí vân sáng: xs = ki

=> địa điểm vân tối: xt = (2k + 1)i/2

d. Thí điểm Young có phiên bản mặt song song :

*

- vị có bản mỏng có bề dày là e, phân tách suất n :

+ quang quẻ lộ tự S1 đến M là : S1M = (d1 – e)+ n.e


+ quang quẻ lộ từ bỏ S2 đến M là : S2M = d2

- Hiệu quang đãng trình : δ = S2M – S1M = d2 – d1 – e (n-1) = (fracaxD) - e (n-1)

- địa chỉ vân sáng : xs = k(fraclambda Da) + (frace.Da)(n-1)

- địa điểm vân buổi tối : xt = (k + 0,5)(fraclambda Da) + (frace.Da)(n-1)

- Hệ vân dời một đoạn về phía bao gồm đặt phiên bản mặt tuy vậy song: x0 = (frace.Da)(n-1)

e. Cách sóng và màu sắc ánh sáng

+ Ánh sáng đơn sắc là tia nắng có một bước sóng xác minh trong chân không.

+ các ánh sáng đối kháng sắc mà ta nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) đều phải sở hữu bước sóng vào chân ko (hoặc ko khí) trong khoảng từ 0,38μm (ánh sáng sủa tím) cho 0,76μm (ánh sáng đỏ).

+ hầu như màu chính trong quang quẻ phổ tia nắng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với từng vùng bao gồm bước sóng lân cận nhau. Bảng color và cách sóng của ánh sáng trong chân không giống như sau:

*

B. CÁC DẠNG BÀI TẬP

1. Sự tán sắc ánh nắng .

a. Loài kiến thức:

Tán sắc tia nắng là hiện tượng kỳ lạ một chùm ánh sáng tinh vi bị phân tích thành các chùm ánh sáng đối kháng sắc.


Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là do chiết suất của môi trường thiên nhiên biến thiên theo màu sắc ánh sáng, và tăng nhiều từ red color đến màu tím :(nđỏ cam quà lục lam chàm tím.)

=>Tia màu đỏ lệch không nhiều nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.

Bước sóng ánh sáng trong chân không: l = ; với c = 3.108 m/s.

Bước sóng ánh nắng trong môi trường: l’ = .

Khi truyền từ môi trường xung quanh trong xuyên suốt này sang môi trường thiên nhiên trong suốt khác vận tốc truyền của ánh nắng thay đổi, cách sóng của ánh sáng chuyển đổi nhưng tần số (chu kì, tần số góc) của ánh sáng không cố kỉnh đổi.

Thường các bài toán liên quan đến những công thức của lăng kính:

+ phương pháp chung: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; A = r1 + r2; D = i2 + i2 - A.

khi i1 = i2 (r1 = r2) thì D = Dmin với sin = n ( Đối xứng)

+ lúc góc chiết quang A cùng góc cho tới i1 đều nhỏ tuổi (≤ 100), ta có các công thức sát đúng:

i1 = nr1; i2 = nr2; A = r1 + r2; D = A(n – 1); Dmin = A(n – 1).

Xem thêm: Chức Năng Của Mô Xương Xốp Là ? Chức Năng Của Mô Xương Xốp Là

+ Khi nên thiết, một số trong những bài toán còn liên quan đến định hình thức phản xạ:


i = i’, định chính sách khúc xạ: n1sini1 = n2sini2.

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng một chùm ánh sáng phức tạp bị so với thành các chùm ánh sáng đối kháng sắc.

Nguyên nhân của hiện tượng lạ tán sắc là do chiết suất của môi trường thiên nhiên biến thiên theo màu sắc ánh sáng, và tăng ngày một nhiều từ màu đỏ đến màu tím :(nđỏ cam vàng lục lam chàm tím.)

=>Tia màu đỏ lệch ít nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.

Bước sóng ánh nắng trong chân không: (lambda =fraccf) ; với c = 3.108 m/s.

Bước sóng tia nắng trong môi trường: (lambda "=fracvf=fraccnf=fraclambda n) .

Khi truyền từ môi trường thiên nhiên trong suốt này sang môi trường trong xuyên suốt khác tốc độ truyền của ánh sáng thay đổi, cách sóng của ánh sáng chuyển đổi nhưng tần số (chu kì, tần số góc) của ánh nắng không nuốm đổi.

Thường các bài toán liên quan đến các công thức của lăng kính:

+ công thức chung: sini1 = nsinr1; sini2 = nsinr2; A = r1 + r2; D = i2 + i2 - A.

Khi i1 = i2 (r1 = r2) thì D = Dmin với sin = n ( Đối xứng)


+ khi góc tách quang A cùng góc tới i1 đều nhỏ tuổi (≤ 100), ta có những công thức gần đúng:

i1 = nr1; i2 = nr2; A = r1 + r2; D = A(n – 1); Dmin = A(n – 1).

+ Khi buộc phải thiết, một số bài toán còn liên quan đến định phương tiện phản xạ:

i = i’, định phương tiện khúc xạ: n1sini1 = n2sini2.

b.Bài tập:

Bài 1. Bước sóng của ánh nắng đỏ trong bầu không khí là 0,64 μm. Tính cách sóng của ánh sáng đó trong nước biết tách suất của nước đối với ánh sáng đỏ là (frac43) .

Giải Bài 1. Ta có:(lambda "=fracvf=fraccnf=fraclambda n=0,48mu m)

Bài 2. Một ánh sáng solo sắc tất cả bước sóng của nó trong bầu không khí là 0,6 μm cùng trong chất lỏng nhìn trong suốt là 0,4 μm. Tính chiết suất của hóa học lỏng đối với ánh sáng đó.

Giải Bài 2. Ta có: (lambda "=fraclambda nRightarrow n=fraclambda lambda "=1,5)

Bài 3. Một chùm ánh sáng hẹp, 1-1 sắc tất cả bước sóng trong chân không là λ = 0,60 μm. Khẳng định chu kì, tần số của tia nắng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh nắng đó khi truyền vào thủy tinh gồm chiết suất n = 1,5.


Giải Bài 3. Ta có:

 f = (fraccf)= 5.1014 Hz; T = (frac1f)= 2.10-15 s; v = (fraccn) = 2.108 m/s; λ’ = (fracvf=fraclambda n)= 0,4 μm.

Bài 4. Một lăng kính có góc phân tách quang là 600. Biết chiết suất của lăng kính so với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng red color vào mặt mặt của lăng kính với góc tới 600. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

Giải Bài 4. Ta có:

sinr1 = (fracsini_1n) = 0,58 = sin35,30 => r1 = 35,30 => r2 = A – r1 = 24,70;

sini2 = nsinr2 = 0,63 = sin38,00 => i2 = 38,80 => D = i2 + i2 – A = 38,80.

Bài 5. Một lăng kính thủy tinh tất cả góc phân tách quang A = 600, gồm chiết suất đối với tia đỏ là 1,514; đối với tia tím là 1,532. Tính góc lệch cực tiểu của nhì tia này.

Giải Bài 5. Với tia đỏ: sin(fracD_dmin+A2) = ndsin(fracA2)= sin49,20 =>(fracD_dmin+A2) = 49,20 =>Ddmin = 2.49,20 – A = 38,40 = 38024’. Cùng với tia tím: sin (fracD_dmin+A2) = ntsin(fracA2)= sin500 =>(fracD_dmin+A2)= 500 =>Dtmin = 2.500 – A = 400.


Bài 6. Một lăng kính thủy tinh gồm góc phân tách quang A = 40, đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng sủa đỏ với tím thứu tự là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng sủa hẹp tất cả hai sự phản xạ đỏ và tím vào mặt mặt của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Tính góc tạo bởi tia đỏ với tia tím sau khoản thời gian ló thoát ra khỏi mặt bên kia của lăng kính.

Giải Bài 6. Cùng với A và i1 nhỏ (£ 100) ta có: D = (n – 1)A.

Do đó: Dd = (nd = 1)A; Dt = (nt – 1)A.

Góc tạo vị tia ló đỏ với tia ló tím là: ∆D = Dt – Dd = (nt – nd)A = 0,1680 ≈ 10’.

Bài 7. Chiếu một tia sáng đơn sắc màu quà từ bầu không khí (chiết suất coi như bằng 1 so với mọi ánh sáng) vào mặt phẵng ngăn cách của một khối chất rắn trong veo với góc tới 600 thì thấy tia bội phản xạ quay trở lại không khí vuông góc với tia khúc xạ lấn sân vào khối hóa học rắn. Tính tách suất của chất rắn nhìn trong suốt đó so với ánh sáng color vàng.

Giải Bài 7. Ta có:

 sini = nsinr = nsin(900 – i’) = nsin(900 – i) = ncosi ð n = tani = (sqrt3).

c.Trắc nghiệm:

Câu 1. Chiếu một tia sáng sủa trắng bên trong một ngày tiết diện trực tiếp của một lăng kính thủy tinh, vào lăng kính, theo phương vuông góc cùng với mặt mặt của lăng kính. Góc chiết quang của lăng kính bằng 300. Biết tách suất của lăng kính so với tia đỏ là 1,5 và so với tia tím là 1,6. Tính góc làm vày tia ló màu đỏ và tia ló color tím


A.4,540. B.12,230. C.2,340. D.9,160.

Giải: sử dụng công thức:Sin i1=n.sinr1 ; Sini2=n.sinr2; A=r1+r2

Theo đề bài xích "phương vuông góc cùng với mặt bên của lăng kính" cần r1=0

Bấm máy nhanh shift sin (nt.sin30)- shift sin (nd.sin30)=4,540

Câu 2. Một lăng kính chất thủy tinh có góc phân tách quang A = 60, gồm chiết suất đối với tia đỏ là nđ = 1,54 và đối với tia tím là nt = 1,58. Cho một chùm tia sáng trắng hẹp, chiếu vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc tách quang, vào mặt bên của lăng kính . Tính góc giữa tia đỏ cùng tia tím lúc ló thoát khỏi lăng kính.

A.0,870. B.0,240. C.1,220. D.0,720.

Giải: Góc nhỏ tuổi nên áp dụng D=(n-1)A ; Bấm sản phẩm nhanh: .58x6 - .54x6 =0,24

Câu 3. Một thấu kính có hai phương diện lồi cùng bán kính R = 30 cm được gia công bằng thủy tinh. Tách suất của thủy tinh đối với bức xạ red color là n1 = 1,5140 và đối với bức xạ màu sắc tím là n2 = 1,5318. Tính khoảng cách giữa tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng sủa đỏ và tiêu điểm của thấu kính so với ánh sáng sủa tím.

Xem thêm: Tiếng Anh Lớp 6 Unit 11 Communication, Communication Unit 11 Lớp 6 Our Greener World


A.3cm. B.1,5 cm. C.0,97 cm. D.0,56cm.

Giải: Áp dụng công thức: D=1/f=(n-1).(1/R1+1/R2)

Bấm máy: (.514÷15)-1 - (.5318÷15)-1=0,976... (Lưu ý do gồm 2 khía cạnh lồi cùng chào bán kính, ta rất có thể nhẩm 2/30=1/15 đề nghị bấm phân chia 15 cho cấp tốc và giảm sai sót)

Câu 4. Một chùm tia sáng sủa trắng song song cùng với trục chủ yếu của một thấu kính thủy tinh tất cả hai mặt lồi giống như nhau bán kính R = 10,5cm, gồm chiết suất đối với ánh sáng sủa đỏ cùng tím là nđ = 1,5 cùng nt = 1,525 thì khoảng cách từ tiêu điểm red color và tiêu điểm color tím là:

A. 0,5cm B. 1cm C. 1,25cm D. 1,5cm

Giải: Bấm đồ vật : (.5 x 2÷10.5)-1 - (.525 x 2÷10.5)-1 = 0.5

 

Tải về

Luyện bài tập trắc nghiệm môn đồ gia dụng lý lớp 12 - xem ngay