Bài dạy môn Vật lí Lớp 12 - Chương 5: Sóng ánh sáng

uật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép các vật trong suốt hoặc không trong suốt. Là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản
v. Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng
2. Hiện tượng giao thoa:
a. Thí nghiệm Y-âng: 
v. Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng, là cơ sở đo bước sóng ánh sáng
v. Kết quả thí nghiệm và giải thích: Xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối nằm xen kẽ nhau một cách đều đặn
+ Vạch sáng: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau tăng cường lẫn nhau
+ Vạch tối: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau
b. Giao thoa ánh sáng : là hiện tượng 2 sóng ánh sáng kết hợp khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa ( hai sóng cùng bước cùng phương và độ lệch pha không đổi )
c. Khoảng vân, bước sóng và màu sắc ánh sáng:
v. Khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp ()
v. Vị trí các vân giao thoa: 
+ Hiệu đường đi: 
+ Vị trí vân... Là sóng điện từ có bước sóng dài hơn 0,76 μm ( đỏ )
- Là bức xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng đỏ
- Là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn 0,38 μm (tím)
- Là bức xạ không nhìn thấy nằm ngoài vùng tím
Là sóng điện từ có bước sóng từ 10-8m ÷ 10-11m (ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại)
Nguồn phát 
Mọi vật ở mọi nhiệt độ (T>0K); lò than, lò điện, đèn dây tóc
Chú ý: Tvật>Tmôi trường
Các vật bị nung nóng đến trên 2000oC; đèn hơi thủy ngân, hồ quang điện có nhiệt độ trên 3000oC
- Ống rơnghen, ống cu-lít-giơ
- Khi cho chùm tia e có vận tốc lớn đập vào một đối âm cực bằng kim loại khó nóng chảy như vonfam hoặc platin
Tính chất
- Tác dụng nhiệt
- Gây ra một số phản ứng hóa học
- Có thể biến điệu được như sóng cao tần
- Gây ra hiện tượng quang điện trong một số chất bán dẫn
- Tác dụng lên phim ảnh
- Làm ion hóa không khí
- Gây ra phản ứng quang hóa, quang hợp
- Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào da, diệt khuẩn
- Gây ra hiện tượng quang điện
- Bị nước và thủy tinh hấp thụ rất mạnh
- Khả năng đâm xuyên ( khả năng đâm xuyên phụ thuộc vào bước sóng và kim loại dùng làm đối âm cực )
- Tác dụng mạnh lên phim ảnh, làm ion hóa không khí.
- Tác dụng làm phát quang nhiều chất.
- Gây ra hiện tượng quang điện ở hầu hết kim loại.
- Tác dụng diệt vi khuẩn, hủy diệt tế bào.
Ứng dụng 
- Sấy khô, sưởi ấm
- Điều khiển từ xa
- Chụp ảnh bề mặt Trái Đất từ vệ tinh
- Quân sự (tên lửa tự động tìm mục tiêu, camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại)
- Khử trùng nước uống, thực phẩm
- Chữa bệnh còi xương
- Xác định vết nức trên bề mặt kim loại
- Chiếu điện, chụp điện dùng trong y tế để chẩn đoán bệnh.
- Chữa bệnh ung thư.
- Kiểm tra vật đúc, dò bọt khí, vết nứt trong kim loại.
- Kiểm tra hành lí hành khách đi máy bay.
v Dụng cụ phát hiện:
 + Tia hồng ngoại – tia tử ngoại : hệ tán sắc và cặp nhiệt điện
 + Tia X: ống cu – lít – giơ ( nhà vật lí học Rơn – ghen tìm ra )
v Thang sóng điện từ : Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng khả kiến, tia tử ngoại, tia X, ti...e là 2 mm; khoảng cách từ 2 khe đến màn là 2 m. Nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,64 . Vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 3 tính từ vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm một khoảng lần lượt bằng
A. 1,6 mm; 1,92 mm.	B. 1,92 mm; 2,24 mm.	C. 1,92 mm; 1,6 mm.	D. 2,24 mm; 1,6 mm.
Lời giải:
Khoảng vân: mm
Vị trí của vân sáng bậc 3: mm
Vị trí của vân tối thứ 3: mm. Chọn C.
Ví dụ 3: Tiến hành thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Biết khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân tối thứ 5 là 4,32 mm. Bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm là
A. 0,45 .	B. 0,64 .	C. 0,70 .	D. 0,55 .
Lời giải:
Vị trí vân tối thứ 5 (k = 5) là: 
Mà . Chọn B.
Ví dụ 4: [Trích đề thi THPT QG năm 2010] Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe đến M có độ lớn bằng
A. 	B. 	C. 	D. 
Lời giải:
Tại M là vân tối thứ 3 thì hiệu đường đi: Chọn A.
Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách hai khe là 1,2 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 2 m. Người ta chiếu vào khe Y-âng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 . Xét tại hai điểm M và N trên màn có toạ độ lần lượt là 6 mm và 15,5 mm là vị trí vân sáng hay vân tối?
A. M sáng bậc 2; N tối thứ 16.	B. M sáng bậc 6; N tối thứ 16.
C. M sáng bậc 2; N tối thứ 9.	D. M tối bậc 2; N tối thứ 9.
Lời giải:
Khoảng vân: mm
M là vân sáng bậc 6 N là vân tối thứ 16. Chọn B.
Ví dụ 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt là = 720 nm, = 540 nm, = 432 nm và = 360 nm. Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 có vân sáng
A. bậc 3 của bức xạ .	B. bậc 3 của bức xạ .
C. bậc 3 của bức xạ .	D. bậc 3 của bức xạ .
Lời giải:
 k nguyên cho vân sáng,