Bài viết tóm tắt nội dung lý thuyết về sóng ánh sáng trong toàn chương. Sự tán sắc, giao thoa của ánh sáng, quang phổ kế và các loại ánh sáng là chủ đề của chương này.
Lý thuyết cơ bản về sóng ánh sáng
Tôi. sự phân tán của ánh sáng.
Bạn đang xem: ánh sáng đơn sắc là gì lý 12
* Tán sắc quang học: Tán sắc quang học là sự phân tách chùm ánh sáng phức tạp thành chùm đơn sắc.
* Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng
– Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mọi ánh sáng đơn sắc đều có một màu, gọi là ánh sáng đơn sắc. Mọi ánh sáng đơn sắc trong mọi môi trường đều có một bước sóng nhất định.
– Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau, tốc độ ánh sáng thay đổi, bước sóng ánh sáng thay đổi nhưng tần số ánh sáng không thay đổi.
– Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau, có màu biến đổi từ đỏ đến tím.
– Dải màu cầu vồng (có vô số màu, nhưng được chia thành 7 màu chính đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) được gọi là quang phổ ánh sáng trắng.
– Chiết suất của một chất trong suốt thay đổi theo màu của ánh sáng, từ đỏ đến tím.
* Ứng dụng của tán sắc quang học
– Một máy quang phổ chia chùm ánh sáng đa sắc từ một vật sáng thành các thành phần đơn sắc của nó.
– Hiện tượng cầu vồng xảy ra do sự tán sắc của ánh sáng, tia sáng mặt trời đã bị các giọt nước khúc xạ và phản xạ trước khi đến mắt chúng ta.
Giải pháp:
Áp dụng công thức lăng kính:
+ Công thức chung: sini1 = n sinr1
sini2 = n sinr2
a = r1 + r2
d = i1 + i2 – a
+ trường hợp i và a đều nhỏ: i1 = nr1; i2 = nr2; d = (n – 1) a
+ Độ lệch tối thiểu:
+ Công thức góc lệch nhỏ nhất: (sin frac {d_ {min} + a} {2} = nsin frac {a} {2} )
¨Điều kiện phản xạ tổng: n1> n2; i> igh với sinigh = ( frac {n_ {2}} {n_ {1}} )
¨ Đèn trắng: ( left { begin {matrix} n_ {tim} geq n _ { lambda} geq n_ {do} & amp; & amp; \ lambda _ {tim} leq lambda leq lambda _ {do} & amp; & amp; end {matrix} right. )
Hai. Diffraction of Light – Sự giao thoa của ánh sáng.
Một. Nhiễu xạ ánh sáng: Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng lan truyền khác với sự truyền theo đường thẳng của ánh sáng khi ánh sáng đi qua một lỗ nhỏ hoặc gặp vật cản. Sự nhiễu xạ của ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
b. Sự giao thoa của ánh sáng
– Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm sáng phát ra cùng tần số và cùng pha, hoặc chùm sáng có hiệu số pha không đổi theo thời gian.
– Khi hai chùm kết hợp gặp nhau, chúng giao thoa:
+ Trường hợp hai sóng gặp nhau nhưng cùng pha, chúng củng cố nhau tạo thành những vệt sáng.
+ Trường hợp hai sóng gặp nhau nhưng cùng pha, chúng triệt tiêu nhau tạo thành vân tối.
– Hệ thống rìa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng nhau nếu ánh sáng trắng giao thoa:
+ Ở chính giữa, các vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau trùng nhau tạo thành một vân sáng màu trắng, gọi là vân trung tâm.
+ Ở hai bên của sọc trung tâm, các sọc sáng khác nhau của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau không còn trùng nhau, chúng nằm cạnh nhau trong một quang phổ màu giống cầu vồng.
– Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm về tính chất sóng của ánh sáng.
c. Vị trí vòng và khoảng cách rìa trong giao thoa quang khe trẻ
+ vị trí cạnh: xs = k ( frac { lambda d} {a} ) ; với k ∈ z.
+ vị trí rìa tối: xt = (2k + 1) ( frac { lambda d} {2a} ); trong đó k ∈ z.
+ span : i = ( frac { lambda d} {a} ) . . strong> => bước sóng: ( lambda = frac {ia} {d} )
+ Có (n – 1) khoảng vân giữa n vân sáng liên tiếp.
=> Vị trí cạnh: xs = k i
=> Vị trí cạnh tối: xt = (2k + 1) i / 2
d. Các thí nghiệm trẻ có các mặt song song:
-Vì có một bản mỏng e với chiết suất n:
+ Đường đi từ s1 đến m là: s1m = (d1 – e) + n.e
+ Đường đi từ s2 đến m là: s2m = d2
– Chênh lệch phương trình quang học: δ = s2m – s1m = d2 – d1 – e (n-1) = ( frac {ax} {d} ) – e (n-1)
– Vị trí cạnh sáng: xs = k ( frac { lambda d} {a} ) + ( frac {e.d} {a} ) (n-1)
– Vị trí cạnh tối: xt = (k + 0,5) ( frac { lambda d} {a} ) + ( frac {e.d } {a} ) (n-1)
– chế độ di chuyển một đoạn về phía các bảng song song: x0 = ( frac {e.d} {a} ) (n-1)
e. Bước sóng và màu sắc của ánh sáng
+ Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng nhất định trong chân không.
+ Mọi ánh sáng đơn sắc (ánh sáng nhìn thấy) mà ta nhìn thấy đều có bước sóng trong chân không (hoặc không khí) từ 0,38μm (tím) đến 0,76μm (đỏ).
+ Các màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với từng vùng có bước sóng lân cận. Bảng màu sắc và bước sóng của ánh sáng trong chân không như sau:
Ba. quang phổ.
Một. Máy quang phổ lăng kính
+ Máy quang phổ là dụng cụ phân tích chùm sáng gồm nhiều thành phần thành các thành phần đơn sắc khác nhau.
+ Máy dùng để xác định các thành phần cấu tạo của chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra.
+ Máy quang phổ có ba bộ phận chính:
– Ống chuẩn trực là thành phần tạo ra chùm tia song song.
– Hệ tán sắc phân tích chùm sáng song song thành nhiều chùm sáng đơn sắc song song.
– Buồng ảnh để xem hoặc chụp ảnh quang phổ.
+ Máy quang phổ lăng kính hoạt động dựa trên nguyên tắc tán sắc ánh sáng.
b. Loại Quang phổ
Bốn. Tia hồng ngoại – Tia cực tím – Tia X.
Một. Phát hiện tia hồng ngoại và tia cực tím
Ngoài quang phổ nhìn thấy, ở cả hai đầu màu đỏ và tím, có những bức xạ không nhìn thấy bằng mắt thường, nhưng chúng ta có thể phát hiện chúng bằng cách hàn cặp nhiệt điện và phốt pho. Những bức xạ này được gọi là tia hồng ngoại và tia cực tím.
b. Sử dụng trình quản lý để tạo tia X:
Nó là một ống thủy tinh chân không với hai điện cực bên trong:
– Cực âm k bằng kim loại, dạng hình nón cầu tập trung các êlectron từ ff ‘về anôt a
– Khối lượng nguyên tử cao và cực dương kim loại làm mát bằng nước có nhiệt độ nóng chảy cao
Dây dẫn ff ‘bị dòng điện đốt nóng, các electron bay ra từ ff’ va chạm nhau gây ra phát xạ tia X
b.beams
c. Thang sóng điện từ.
+ Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma đều là sóng điện từ.
Các loại sóng điện từ này được tạo ra theo những cách rất khác nhau, nhưng về cơ bản chúng giống nhau và không có sự phân định rõ ràng giữa chúng.
+ Tuy nhiên, do tần số và bước sóng khác nhau nên sóng điện từ có những tính chất rất khác nhau (nhìn thấy được hoặc không nhìn thấy được, độ xuyên thấu khác nhau, phương thức truyền sóng khác nhau).
Các tia có bước sóng ngắn hơn (tia X, tia gamma) có khả năng xuyên thấu và tác dụng lên kính ảnh, các chất phát quang và ion hóa không khí nhiều hơn.
Với các tia có bước sóng dài, chúng ta có thể dễ dàng quan sát được các hiện tượng giao thoa.
Tất cả nội dung bài viết. Vui lòng xem thêm và tải xuống các tệp chi tiết sau:
Tải xuống
Bài tập trắc nghiệm Vật lý lớp 12 – Xem ngay
