Chuyên đề
Lý thuyết trọng điểm và bài tập lý thuyết LTĐH

Chương 7
TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG

A – KIẾN THỨC CƠ BẢN
1. Ánh sáng là sóng điện từ có bước sóng ngắn. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng ( (tần số f) xác định và chỉ có một màu gọi là màu đơn sắc.
- Ánh sáng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc, có màu sắc biến thiên liên tục từ màu đỏ đến màu tím.
2. Hiện tượng lăng kính phân tích một chùm ánh sáng trắng thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau, gọi là hiện tượng tán sắc ánh sáng.
- Một chùm ánh sáng trắng, song song đến lăng kính, sau khi ló ra khỏi lăng kính bị tách thành một dải nhiều màu, từ đỏ đến tím, gọi là quang phổ của ánh sáng trắng. Tia đỏ bị lệch (về phía đáy lăng kính) ít nhất, tia tím bị lệch nhiều nhất.
- Nguyên nhân của sự tán sắc là do chiết suất của môi trường phụ thuộc vào bước sóng (tần số) của ánh sáng. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng tím là lớn nhất, đối với ánh sáng đỏ là nhỏ nhất.
3. Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai sóng ánh sáng kết hợp, đó là các sóng ánh sáng do hai nguồn sáng kết hợp phát ra, có cùng phương dao động, cùng chu kì (tần số) dao động, (cùng màu sắc và có độ lệch pha luôn không đổi theo thời gian.
4. Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng:
* Đặt OI = D: khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe S1, S2 đên màn quan sát
* S1S2 = a: khoảng cách giữa hai khe.
* S1M = d1; S2M = d2;
* x = OM: khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét.
a) Hiệu đường đi:

b) Vị trí vân sáng, vân tối và khoảng vân:
* Vị trí vân sáng: Tại M có vân sáng tức là hai sóng ánh sáng do hai nguồn S1, S2 gửi tới cùng pha với nhau và tăng cường lẫn nhau. Điều kiện này sẽ thoả mãn nếu hiệu quang trình bằng một số nguyên lần bước sóng (.

( vị trí vân sáng:
(với k(Z)
Nếu k = 0 ( x = 0: vân sáng trung tâm.
Nếu k = (1 : vân sáng bậc 1.
Nếu k = (2 : vân sáng bậc 2…
* Vị trí vân tối: Tại M có vân tối tức là hai sóng ánh sáng do hai nguồn S1, S2 gửi tới ngược pha với nhau và triệt tiêu lẫn nhau. Điều kiện này sẽ thoả mãn nếu hiệu quang trình bằng một số lẻ lần nửa bước sóng.

( vị trí vân tối:
(với k(Z)
Nếu k = 0; k = -1: vân tối bậc 1.
Nếu k = 1 ; k = -2: vân tối bậc 2.
Nếu k = 2 ; k = -3: vân tối bậc 3…
* Lưu ý:
- Số vân sáng luôn là số lẻ, số vân tối là số chẵn.
- Đối với vân sáng theo cả hai chiều (k(0 và k<0) và đối với vân tối theo chiều k<0: bậc của vân tương ứng với giá trị của k.
- Đối với vân tối theo chiều k(0, bậc của vân ứng với giá trị k + 1
* Khoảng vân i:
Là khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnh nhau.

Do đó ta có thể viết công thức vị trí của các vân sáng là: xs = ki ;
vị trí vân tối là:
Với k ( Z.
- Trong trường hợp giao thoa với ánh sáng trắng, vân sáng trung tâm có màu trắng, các vân sáng bậc 1 của tất cả các thành phần đơn sắc trong ánh sáng trắng tạo ra quang phổ bậc 1 (bờ tím ở phía O)…kế tiếp là các quang phổ bậc 2, 3 … có một phần chồng lên nhau.
5. Đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa:
Ta có thể đo khoảng cách D từ hai khe S1, S2 đến màn quan sát. Mặt khác, có thể sử dụng kính hiển vi để đo khoảng cách a giữa hai khe S1 và S2 và đo khoảng vân i.
Biết D, a, i ta có thể tính được bước sóng ( của ánh sáng bằng công thức:
. Đó là nguyên tắc của việc đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa.

B – CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM KHÁCH QUAN
VII. 1. Tìm phát biểu sai về hiệntượng tán sắc:
A. Tán sắc là hiện tượng một chùm ánh