Lý thuyết và bài tập giao thoa ánh sáng vật lý 12 – Cụ thể và chính xác

Bạn đang xem: Lý thuyết và bài tập giao thoa ánh sáng vật lý 12 – Cụ thể và chính xác tại thptnguyenquannho.edu.vn

Nhằm giúp các em học sinh dễ dàng củng cố kiến ​​thức về giao thoa ánh sáng Vật lý 12, bài viết dưới đây sẽ hệ thống hóa kiến ​​thức và hướng dẫn giải một số bài tập của bài học này.

1. Tổng hợp kiến ​​thức 12 môn giao thoa ánh sáng môn vật lý

Trước khi tiến hành giải các bài tập liên quan, chúng ta cùng điểm qua một số kiến ​​thức quan trọng về giao thoa ánh sáng Vật lý 12.

1.1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

Đây là hiện tượng ánh sáng không truyền theo đường thẳng mà bị méo khi gặp vật cản. Ta có thể thực hiện quan sát thí nghiệm trên bằng cách chiếu một nguồn sáng và đặt trước nguồn sáng một lỗ tròn nhỏ. Khi đó ta thấy lỗ càng nhỏ thì đường kính của vệt sáng tròn càng lớn. Ngoài ra, hiện tượng này được thể hiện bằng công thức sau:

1.2 Giao thoa ánh sáng

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là khi hai chùm ánh sáng phát ra có cùng tần số, cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi về thời gian gặp nhau. Khi đó các sự kiện sau sẽ xảy ra:

• Nơi hai sóng gặp nhau và cùng pha, chúng sẽ củng cố lẫn nhau và tạo thành các vân sáng. Và ngược lại, nếu chúng cùng pha thì sẽ triệt tiêu nhau và tạo thành các vân tối.
• Trong trường hợp giao thoa ánh sáng trắng, các vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng nhau. Vân sáng trung tâm được gọi là vân trung tâm. Và ở hai bên vân trung tâm còn có các vân sáng khác của các ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng nhau. Chúng sẽ ngồi cạnh nhau và tạo ra quang phổ màu cầu vồng.

Công thức vật lý giao thoa ánh sáng 12.

1.3 Bước sóng và màu sắc

• Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng xác định trong chân không.
• Và tất cả ánh sáng đơn sắc mà mắt chúng ta có thể nhìn thấy đều có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38 đơn vị bước sóng (ánh sáng tím) đến 0,76 đơn vị bước sóng (ánh sáng đỏ).
• Các màu chính trong quang phổ của ánh sáng trắng gồm: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Tương ứng với từng vùng có bước sóng gần nhau. Chúng ta có thể hình dung rõ hơn cũng như ghi nhớ đặc điểm của từng bước sóng qua hình dưới đây:

Bảng màu sắc và bước sóng của mỗi ánh sáng đơn sắc trong chân không.

2. Hoàn thành bài tập về ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng SGK Vật lý 12

Sau khi đã nắm được lý thuyết về hiện tượng giao thoa ánh sáng vật lý 12. Sau đây chúng ta sẽ làm một số bài tập liên quan trong SGK Vật Lý 12.

2.1 Bài tập trang 132

một. Bài 2 trang 132

Nội dung: Viết công thức xác định vị trí các vân sáng.

Cách giải: Ta có thể tìm công thức này trong phần lý thuyết SGK Vật Lý 12 bài 25.

b. Bài 3 trang 132

Nội dung: Viết công thức tính khoảng vân sáng.

Giải: Công thức này cũng có thể tham khảo trong SGK Vật Lý 12 bài 25.

c. bài 4 trang 132

Nội dung: Mắt ta nhìn thấy được những ánh sáng có bước sóng nào?

Giải: Trong phần tổng hợp lí thuyết trên, ta đã phát biểu rằng mắt ta nhìn thấy ánh sáng trong khoảng có bước sóng từ 380nm đến 760nm.

2.2 Bài tập trang 133

một. Bài 8 trang 133

Nội dung: Trong một thí nghiệm Y–âng có a= 2mm và D = 1,2 m. Trong quá trình thí nghiệm, người ta đo được i = 0,36 mm. Tính bước sóng λ và tần số f của bức xạ trên.

Lời giải: Muốn vậy ta cần nhớ và áp dụng công thức tính bước sóng và tần số của bước sóng bức xạ đã trình bày ở trên như sau:

b. Bài 9 trang 133

Nội dung: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 600 nm. Cho ánh sáng này rọi vào hai khe F1, F2 song song với F và cách nhau một khoảng 1,2mm. Sau đó quan sát vân giao thoa trên màn M song song với mặt phẳng chứa F1, F2 và cách nó 0,5 m.

a) Tính khoảng vân của thí nghiệm trên.

b) xác định khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ tư trong thí nghiệm trên.

Lời giải: Ở bài a, ta chỉ cần áp dụng công thức tính khoảng vân đã trình bày ở trên. Còn ở câu b, ta chỉ cần nhân khoảng vân tìm được với bội độ của vân sáng.

=>> Xem thêm các bài liên quan: Trọn bộ 12 Công thức Vật lý chọn lọc ôn thi THPT Quốc gia

3. Đáp án và bài giải giao thoa ánh sáng Vật lý 12

Ngoài các bài tập trong sách, các em hãy cùng làm thêm một số bài tập Vật lý 12 giao thoa ánh sáng dưới đây.

3.1 Bài tập trang 67

Nội dung: Nếu thí nghiệm của John chỉ được thực hiện với ánh sáng trắng, điều gì sẽ xảy ra?

Hướng dẫn giải: Đáp án A. Khi đó ta chỉ quan sát được một số vân bậc thấp có màu (trừ vân số 0 vẫn có màu trắng).

3.2 Bài tập trang 68

Nội dung: Nếu thay ánh sáng màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác của thí nghiệm trên thì khoảng vân sẽ thay đổi như thế nào?

Hướng dẫn giải: Đáp án C. Áp dụng công thức tính khoảng vân, khi thay đổi ánh sáng thì bước sóng sẽ thay đổi làm cho khoảng vân tăng.

3.3 Bài tập trang 69

Nội dung: Trong một thí nghiệm Y-âng cho hai khe hẹp F1 và F2 cách nhau một khoảng a = 1,2 mm. Ta hứng các vân giao thoa trong mặt phẳng M cách mặt phẳng chứa F1, F2 một khoảng D = 0,9 m. Người ta quan sát được 9 vân sáng và khoảng cách giữa trung điểm của hai vân sáng ngoài cùng là 3,6 mm. Tính bước sóng λ của bức xạ trên.

Giải: Đầu tiên ta cần tính giá trị của khoảng vân trước, sau đó áp dụng công thức tính khoảng vân để suy ra bước sóng như sau:

3.4 Bài tập trang 70

Nội dung: Trong một thí nghiệm Y-âng cho hai khe F1 và F2 cách nhau a = 1,8 mm. Còn hệ vân được quan sát qua kính lúp. Ban đầu, 16 khoảng vân được đo với giá trị 2,4 mm. Tuy nhiên, khi dịch chuyển kính lúp ra xa thêm 30 cm thì đo được 12 khoảng vân với giá trị là 2,88 mm. Tính bước sóng của bức xạ trên.

Cách giải: Ở bài này ta cần vận dụng 2 hằng đẳng thức và lập công thức tổng quát dựa vào công thức tính khoảng rồi giải hệ phương trình.

=>> Ngoài những kiến ​​thức bổ ích trên các em có thể xem thêm những kiến ​​thức trọng tâm khác tại đây : =>> Vật lý lớp 12

3.5 Bài tập trang 71

Nội dung: Một khe hẹp F phát ánh sáng trắng chiếu vào hai khe F1 và F2 song song với khoảng cách 1,5 mm. Màn M quan sát được các vân cách mặt phẳng chứa hai khe một đoạn D = 1,2 m.

1. Tính khoảng vân cho hai bức xạ giới hạn 750 nm và 400 nm.

b) Cho một điểm A trên màn M cách vân trung tâm 2 mm, bức xạ nào sẽ có vân sáng, vân tối?

Giải pháp: Chúng ta có thể tham khảo giải pháp của vấn đề này dưới đây:

bài tập giao thoa ánh sáng khác.

4. Kết luận

Giao thoa ánh sáng Vật Lý 12 là hiện tượng phổ biến trong tự nhiên và điển hình nhất của hiện tượng này là hiện tượng cầu vồng. Ngoài ra, chúng ta cũng có thể thực hiện các thí nghiệm tương tự tại nhà một cách rất dễ dàng.

Trên đây là phần tổng quan lý thuyết cũng như hướng dẫn giải chi tiết bài tập về giao thoa ánh sáng vật lý 12. Hi vọng những thông tin trên có thể giúp các bạn vận dụng tốt nhất vào bài học của mình. .

=>> Hãy theo dõi Trường THPT Nguyễn Quán Nho để cập nhật bài giảng và kiến ​​thức các môn học khác nhé!

Bạn thấy bài viết Lý thuyết và bài tập giao thoa ánh sáng vật lý 12 – Cụ thể và chính xác có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Lý thuyết và bài tập giao thoa ánh sáng vật lý 12 – Cụ thể và chính xác bên dưới để Trường THPT Nguyễn Quán Nho có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: thptnguyenquannho.edu.vn của Trường THPT Nguyễn Quán Nho

Nhớ để nguồn bài viết này: Lý thuyết và bài tập giao thoa ánh sáng vật lý 12 – Cụ thể và chính xác của website thptnguyenquannho.edu.vn

Chuyên mục: Giáo dục