Giải bài tập vật lý 12 - Bài sự tán sắc ánh sáng

Thứ hai , 31/07/2017, 02:22 GMT+7
     

Hôm nay trang congnghegi.com sẽ giúp bạn Tổng hợp công thức, lý thuyết, định luật, chuyên đề vật lý phổ thông lớp 12, giải bài tập vật lý trong sgk lớp 12. Giải bài tập Vật Lý lớp 12 - Để học tốt Vật Lý 12 - Giải Lý 12 hay

Các bài đã đi qua:

                                + Lý thuyết - Công thức về vật lý 12

                                + Giải bài tập chương giao động cơ

                                + Giải bài tập chương Sóng cơ và sóng âm

                                + Giải bài tập chương Dòng điện xoay chiều

                                + Giải bài tập chương Dao động và Sóng điện từ

                                                                   + Mạch dao động

                                                                   + Điện từ trường

                                                                   + Sóng điện từ

                                                                   + Nguyên tắc thông tin liên lạc bằng sóng vô tuyến

 

Chương V: ÁNH SÁNG

SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

BÀI 24

Câu 1. Trình bày thí nghiệm của Niu-tơn về sự tán sắc ánh sáng.

Giải

Bố trí thí nghiệm như hình vẽ.

Trong đó, gương G dùng để hắt ánh sáng Mặt Trời qua một khe hẹp F, nằm ngang, vào một buồng tối.

Nhờ các hạt bụi nhỏ ta nhìn thấy vết của chùm sáng song song hẹp, qua F.

Đặt một màn M song song với F và cách F chừng một hai mét để hứng chùm sáng, thì trên màn ta thấy một vệt sáng F' màu trắng, giống như khe F.

Đặt lăng kính thủy tinh p giữa F và F1 cho cạnh khúc xạ song song với F, sao cho chùm sáng rọi xiên vào mặt AB, ta thấy vệt sáng F1 trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng kính, đồng thời bị trải dài thành một dải sáng, trong đó có bảy màu cơ bản lần lượt từ trên xuống dưới là: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím; ranh giới giữa các màu không rõ rệt, tức là màu nọ chuyển dần sang màu kia một cách liên tục. Dải sáng này gọi là quang phổ của ánh sáng Mặt Trời, hay quang phổ của Mặt Trời. Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng.

Hiện tượng trên gọi là sự tán sắc ánh sáng (gây ra bởi lăng kính P).

Câu 2. Trình bày thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn

Giải

Bố trí thí nghiêm như hình

Trong thí nghiệm như hình trên, rạch trên màn M một khe hẹp F' song song với F, và xê dịch màn M để đặt F' vào đúng chỗ một màu (màu vàng V chẳng hạn).

Cho chùm sáng màu vàng (lọt qua khe F' ) đó khúc xạ qua một lăng kính P' giống hệt lăng kính P và hứng chùm tia ló trên một màn M'. Kết quả là vệt sáng màu vàng tuy vẫn bị dịch chuyển về phía đáy của P', nhưng vẫn giữ nguyên màu vàng.

Làm thí nghiệm với các màu khác, kết quả vẫn như thế, tức là chùm sáng có một màu nào đó tách ra từ quang phổ của Mặt Trời, sau khi qua lăng kình P', chỉ bị lệch mà không bị đổi màu.

Chùm sáng có tính chất như trên gọi là chùm sáng đơn sắc.

Vậy ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.

Câu 3. Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn, nếu ta bỏ màn M đi rồi đưa hai lăng kính lại gần nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau, thì vết sáng trên màn M' có màu gì? Có thể coi đó là một thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng được không?

Giải

Trong thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn, nếu ta bỏ màn M đi rồi đặt hai lăng kính lại gần nhau, nhưng vẫn đặt ngược chiều nhau, thì vết sáng trên màn M' có màu trắng. Lý do là theo tính chất thuận nghịch của chiều truyền tia sáng thì sau khi qua lăng kính P', các chùm sáng đơn sắc lại bị lệch ngược tiở lại và chúng chồng chất lên nhau trên màn M'. Vì ánh sáng ban đầu chiếu vào lăng kính P là ánh sáng trắng, ánh sáng sau khi ra khỏi lăng kính P' cũng là ánh sáng trắng nên không thể coi đó là một thí nghiêm tổng hợp ánh sáng trắng được.

Câu 4.       Chọn câu đúng.

Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu-tơn nhằm chứng minh:

A.      sự tồn tại của ánh sáng đơn sắc.

B.      lăng kính không làm thay đổi màu sắc của ánh sáng qua nó. c. ánh sáng mặt trời không phải là ánh sáng đơn sắc.

     D. ánh sáng có bất kì màu gì, khi qua lăng kính cũng bị lệch về phía đáy.

Giải

Câu đúng là câu B.

Câu 5.       Một lãng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 5°, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nd = 1,643 và nt = 1,685. Cho một chùm sáng trắng hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính, dưới góc tới i nhỏ. Tính góc giữa tia tím và tia đỏ sau khi ló ra khỏi lăng kính.

Giải

Độ lệch của tia đỏ (so với chùm tia tới): D1 = (n1 - 1).A.

Độ lệch cua tia tím (so với chùm tia tới): D2 = (n2 - 1).A.

Độ rộng góc của quang phổ:

= D2 - D1 =(n2-n1).A = (l, 685-1,643).5° =0,21°.

Câu 6.       Một cái bể sâu l,2m chứa đầy nước. Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bế, dưới góc tới i, có tani = 4/ 3. Tính độ dài của quang phổ do tia sáng tạo ở đáy bể. Cho biết: chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là

Giải

ta có tani = 4/ 3

⇒ sin i = 0,8

cosr2 = = 0,7982       ⇒ tanr2 = 0,7547

cosr1 = = 0,8048       ⇒ tanr2 = 0,7375

Độ dài quang phổ dưới đáy bể:   a = h(tanr2 - tanr1) = 2.06 cm

--- CẢM ƠN CÁC BẠN ĐÃ ĐỌC BÀI - HY VỌNG BÀI ĐỌC SẼ GIÚP ÍCH CHO CÁC BẠN - TRÂN TRỌNG CẢM ƠN!!! ---

Vật lý lớp 6 - Vật lý lớp 7 - Vật lý lớp 8 - Vật lý lớp 9 - Vật lý lớp 10 - Vật lý lớp 11 - Vật lý lớp 12

 

giai bai tap vat ly 12
tan sac anh sang giải vật lý giai vat ly giai bai tap ly 12 hoc tot vat ly vật lý