Lí thuyết và bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương 5: Sóng ánh sáng

Nội dung text: Lí thuyết và bài tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương 5: Sóng ánh sáng

1. A. ánh sáng trắng là tập hợp của nhiều ánh sáng khác nhau.B. thuỷ tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng trắng. C. chiết suất của thuỷ tinh phụ thuộc vào màu sắc của ánh sáng.D. đã xảy ra hiện tượng giao thoa. 24. Khi chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp vào một lăng kính thì chùm sáng màu tím bị lệch nhiều nhất. Nguyên nhân là do A. chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng tím có giá trị nhỏ nhất. B. chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng tím có giá trị lớn nhất. C. ánh sáng tím bị hút về phí đáy lăng kính mạnh hơn so với các màu khác. D. ánh sáng tím là màu cuối cùng trong quang phổ của ánh sáng trắng. 25. Trong chùm ánh sáng trắng có A. vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau. B. bảy loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.C. ba loại ánh sáng đơn sắc thuộc màu đỏ, lục, lam. D. một loại ánh sáng màu trắng duy nhất.26. Hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra A. chỉ với lăng kính thuỷ tinh B. chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng C. ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau. D. ở mặt phân cách 1 môi trường rắn hoặc lỏng, với chân không (hoặc không khí). 27. Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng A. xảy ra với mọi chất rắn, lỏng hoặc khíB. chỉ xảy ra với chất rắn và chất lỏng C. chỉ xảy ra đối với chất rắn. D. là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh 28. Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong môi trường vật chất chiết suất n = 1,6 là 600nm. Bước sóng của nó trong nước chiết suất n’ = 4/3 là:A. 459nm. B. 500nm. C. 720nm. D. 760nm. 29. Một ánh sáng đơn sắc có tần số dao động là 5.1013 Hz, khi truyền trong một môi trường có bước sóng 600nm. Tốc độ ánh sáng trong môi trường đó bằng A. 3.108m/s. B. 3.10 7m/s. C. 3.106m/s. D. 3.10 5m/s. 30. Tại sao khi đi qua lớp kính cửa sổ, AS trắng không bị tán sắc thành các màu cơ bản? A. Vì do kết quả của tán sắc, các tia sáng màu đi qua lớp kính và ló ra ngoài dưới dạng những chùm tia chồng chất lên nhau, tổng hợp trở lại thành AS trắng B. Vì kính cửa sổ là loại thuỷ tinh không tán sắc ánh sáng. C. Vì kính cửa sổ không phải là lăng kính nên không tán sắc ánh sáng. D. Vì AS trắng ngoài trời là những sóng không kết hợp, nên chúng không bị tán sắc 31. Chiết suất của môi trường thứ nhất đối với một ánh sáng đơn sắc là n1 = 1,4 và chiết suất tỉ đối của môi trường thứ hai đối với môi trường thứ nhất là n21 = 1,5. Vận tốc của ánh sáng đơn sắc đó trong môi trường thứ hai là: A. 1,43.108 m/s B. 2,68.108 m/s C. 4,29.108 m/s D. Tất cả đều sai; 32. Hiện tượng cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng:A. nhiễu xạ ánh sáng. B. quang – phát quang C. giao thoa ánh sáng.D. tán sắc ánh sáng. 33. Khi nói về AS đơn sắc, phát biểu nào sau đây đúng? A. AS đơn sắc không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. B. AS đơn sắc không bị thay đổi bước sóng khi truyền từ không khí vào lăng kình thủy tinh. C. AS đơn sắc bị tán sắc khi truyền qua lăng kính. D. AS đơn sắc bị đổi màu khi truyền qua lăng kính. 34. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.10 8m/s. Nếu một ánh sáng có tần số f = 6.10 14Hz thì bước sóng của nó trong chân không là A. 5.10-7 m. B. 5.10 -5 mm. C. 5.10-5 m. D. 5μm. 35. Một sóng ánh sáng đơn sắc có tần số f1, khi truyền trong môi trường có chiết suất tuyệt đối n 1 thì có vận tốc v1 và có bước sóng λ1. Khi ánh sáng đó truyền trong môi trường có chiết suất tuyệt đối n2 (n2 ≠ n1) thì có vận tốc v2, có bước sóng λ2 và tần số f2. Hệ thức nào sau đây là đúng? A. v2 = v1. B. v 2f2 = v1.f1. C. f2 = f1. D. λ 2 = λ1. 36. Khi nói về ánh sáng đơn sắc, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Chiết suất của 1 môi trường trong suốt đối với các AS đơn sắc khác nhau là khác nhau.
2. a. Điều kiện xảy ra hiện tượng giao thoa: hai chùm sáng giao nhau phải là hai chùm kết hợp có: - Cùng bước sóng (tức tần số) - Độ lệch pha không đổi. b. Giao thoa của khe Y-âng: Các k/n: a: khoảng cách giữa 2 khe sáng; D: khoảng cách giữa 2 khe đến màn; x là vị trí 1 điểm trên màn so với vân trung tâm. ax Hiệu quang trình: d d 2 1 D (điều kiện: D>>a) Khoảng vân i: khoảng cách giữa 2 vân sáng (hoặc 2 vân tối) cạnh nhau:  D i a - Vị trí vân sáng trên màn E: D x k ki (k Z) a + Tại O (x = 0): k = 0: Vân sáng trung tâm + k = 1, 2 : Vân sáng bậc 1, 2 e 1 D 1 O’ - Vị trí vân tối: (k Z) S n x k k i 1 x0 2 a 2 O a Đối với vân tối không có k/n bậc giao thoa. S2 D * Khoảng cách giữa 2 vân: x = x2 – x1 (cùng phía); x = x2 + x1 (khác phía) c. (NC) Độ dời của hệ vân do bản mỏng: Tất cả các vân sáng đều di chuyển về (n 1)eD phía có chứa bản 1 khoảng bằng: x 0 a Trên lớp: Mức 1-6: 1. Để 2 sóng kết hợp có bước sóng  tăng cường lẫn nhau khi giao thoa thì hiệu được đi của chúng 1  A. bằng k  .B. bằng 0. C. bằng k . D. bằng k. 2 4 2. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D, khoảng vân i. Bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe là A. λ = D/(ai). B. λ = aD/i. C. λ = ai/D. D. λ = iD/a. 3. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát 2m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng 0,5μm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa có khoảng vân i bằng A. 0,1mm . B. 2,5mm . C. 2,5.10-2mm. D. 1,0mm . 4. Trong thí nghiệm Iâng về hiện tượng giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát 2m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng 0,6 μm. Trên màn quan sát thu được hình ảnh giao thoa. Vị trí của vân sáng bậc 2 cách vân trung tâm là A. 2,4 mm. B. 4,8 mm. C. 9,6 mm. D. 1,2 mm. 5. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng của Y-âng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng a, ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng λ xác định, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D (D >> a). Trên màn thu được hệ vân giao thoa. Khoảng cách x từ vân trung tâm đến vân sáng bậc k trên màn quan sát là A. x = kaD/λ. B. x = kλ/(aD). C. x = kλD/a. D. x = kλa/D. 6. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe hẹp 0,75mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát 1,5m. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa có khoảng vân 1,0mm. Ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng bằng A. 0, 50μm. B. 0, 60μm. C. 0, 75μm. D. 0, 45μm. 7. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 5 ở hai phía của vân sáng trung tâm là
3. 20. Trong TN Young về GTAS, có a = 1mm, D = 2m. Chiếu sáng 2 khe bởi AS đơn sắc có bước sóng , người ta đo được khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là 4,5mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc đó có giá trị là A. 0,5625 m. B. 0,6000 m. C. 0,7778 m. D. 0,8125 m. 21. Hiện tượng giao thoa chứng tỏ rằng A. ánh sáng có bản chất sóng. B. ánh sáng là sóng ngang. C. ánh sáng là sóng điện từ. D. ánh sáng có thể bị tán sắc. 22. Hiện tượng giao thoa AS chỉ quan sát được khi hai nguồn AS là hai nguồn A. đơn sắc. B. kết hợp. C. cùng màu sắc. D. cùng cường độ. 23. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng vân sẽ A. giảm đi khi tăng khoảng cách hai khe. B. tăng lên khi tăng khoảng cách giữa hai khe. C. giảm đi khi tăng khoảng cách từ màn chứa 2 khe và màn quan sát. D. không thay đổi khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát. 14 24. Hai nguồn sóng AS kết hợp S1, S2 có tần số 6.10 Hz, ở cách nhau 1mm, cho hệ vân giao thoa trên màn ảnh đặt song song , cách hai nguồn đó một khoảng 1m. Cho c = 3.108m/s. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 5 là A. 25mm. B. 0,5 mm. C. 2,5 mm. D. 2mm. 25. Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng để đo A. tần số ánh sáng. B. bước sóng của ánh sáng. C. chiết suất của môi trường. D. tốc độ của ánh sáng. 26. Một nguồn sáng đơn sắc có  = 0,6 m chiếu vào mặt phẳng chứa 2 khe hẹp, 2 khe cách nhau 1mm. Màn ảnh cách màn chứa 2 khe là 1m. Khoảng cách gần nhất giữa 2 vân tối là A. 0,3mm. B. 0,5mm. C. 0,6mm. D. 0,7mm. 27. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng cách nhau 1mm, hai khe đến màn 2m, khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp nhau là 1,2mm. Bước sóng và màu sắc của là A. 0,6µm, màu lục. B. 0,6µm, màu vàng. C. 0,5µm, màu lục. D. 0,5µm, màu vàng. Bài toán 3: Xác định số vân quan sát được trên màn. - Gọi L: bề rộng của trường giao thoa L L Số vân sáng quan sát được trên màn: k 2i 2i L hoặc L (chỉ lấy phần nguyên của ) Ns 1 2 2i 2i L 1 L 1 Số vân tối quan sát được trên màn: k 2i 2 2i 2 L hoặc L (thương được làm tròn) Nt 2 2i 2i Số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có tọa độ x1, x2 (x1 < x2): + Vân sáng: x1 < ki < x2 k + Vân tối: x1 < (k + 0,5)i < x2 k Lưu ý: M, N cùng phía thì x1, x2 cùng dấu; khác phía thì x1, x2 trái dấu 1. Trong TN GTAS dùng 2 khe Young, 2 khe được chiếu bằng AS có bước sóng 0,5m, biết S1S2 = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát là 1m. Bề rộng vùng giao thoa quan sát được trên màn là L = 13mm. Tính số vân sáng và tối quan sát được trên màn. A. 10 vân sáng; 12 vân tối B. 11 vân sáng; 12 vân tối C. 13 vân sáng; 12 vân tối D. 13 vân sáng; 14 vân tối 2. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5m; a = 1mm;  = 0,6m. Bề rộng trường giao thoa đo được là 12,5 mm. Số vân quan sát được trên màn là : A. 8; B. 9; C. 15; D. 17;
4. B. Để thu được quang phổ hấp thụ thì nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải cao hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục. C. Mỗi nguyên tố hoá học ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó. D. Quang phổ liên tục của nguồn sáng nào thì phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng ấy. 16. Quang phổ vạch phát xạ A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng 1 nhiệt độ thì như nhau về độ sáng tỉ đối của các vạch B. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng. C. là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. D. là một hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối 17. Hiện tượng đảo vạch quang phổ, nhiệt độ t của đám hơi hấp thụ phải đủ lớn để có thể phát xạ và so với nhiệt độ t0 của nguồn sáng trắng thì: A. t > t0. B. t < t0. C. t = t0. D. t có giá trị bất kì. 18. Quang phổ liên tục A. phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát mà không phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát. B. phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát. C. không phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát. D. phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát mà không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát. 16. Quang phổ của các vật phát ra AS sau, quang phổ nào là quang phổ liên tục? A. Đèn hơi thủy ngân B. Đèn dây tóc nóng sáng C. Đèn Natri D. Đèn Hiđrô 17. Thanh sắt và thanh niken tác rời nhau được nung nóng đến cùng nhiệt độ 1200oC thì phát ra: A. Hai quang phổ vạch không giống nhau.B. Hai quang phổ liên tục giống nhau C. hai quang phổ vạch giống nhau. C. Hai quang phô liên tục không giống nhau Bài toán 6: Tia Hồng ngoại – Tử ngoại – Tia X 1. Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia hồng ngoại có khả năng gây một số phản ứng hóa học. B. Bản chất của tia hồng ngoại là sóng điện từ. C. Tia hồng ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của tia X. D. Tính chất nổi bật của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt. 2. Tia tử ngoại không có tính chất nào sau đây? A. Không bị nước hấp thụ. B. Làm ion hóa không khí. C. Tác dụng lên kính ảnh. D. Có thể gây ra hiện tượng quang điện. 3. Phát biểu nào trong các phát biểu sau đây về tia Rơnghen là sai? A. Tia Rơnghen truyền được trong chân không. B. Tia Rơnghen có khả năng đâm xuyên. C. Tia Rơnghen có bước sóng lớn hơn bước sóng tia hồng ngoại. D. Tia Rơnghen không bị lệch hướng đi trong điện trường và từ trường. 4. Cơ thể con người có thân nhiệt 37oC là một nguồn phát ra A. tia hồng ngoại.B. tia gamma.C. tia Rơn-ghen.D. tia tử ngoại. 5. Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào dưới đây là sai? A. Tia tử ngoại có tần số lớn hơn tần số của ánh sáng tím. B. Tia tử ngoại bị thuỷ tinh và nước hấp thụ rất mạnh. C. Tia tử ngoại có bản chất không phải là sóng điện từ. D. Tia tử ngoại tác dụng rất mạnh lên kính ảnh. 6. Tia Rơn-ghen có bước sóng A. nhỏ hơn bước sóng của tia tử ngoại. B. nhỏ hơn bước sóng của tia gamma. C. lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím. D. lớn hơn bước sóng của tia tử ngoại. 7. Trong chân không, các bức xạ có bước sóng tăng dần theo thứ tự đúng là A. tia gamma; tia X; tia tử ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia hồng ngoại và sóng vô tuyến. B. ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma; sóng vô tuyến và tia hồng ngoại. C. tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X; tia gamma và sóng vô tuyến. D. sóng vô tuyến; tia hồng ngoại; ánh sáng nhìn thấy; tia tử ngoại; tia X và tia gamma. 8. Khi nói về tia hồng ngoại, phát biểu nào sau đây sai? A. Tia hồng ngoại là bức xạ nhìn thấy được. B. Tia hồng ngoại được ứng dụng để sấy khô, sưởi ấm. C. Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ. D. Tia hồng ngoại có tính chất nổi bật là tác dụng nhiệt. 9. Khi nói về tia Rơnghen (tia X), phát biểu nào dưới đây là đúng?