chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

Mời các em cùng theo dõi bài học hôm nay với tiêu đề
SBT Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng | Giải SBT Vật Lí lớp 12

Bạn đang xem: chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

Thầy cô http://thcslequydoncaugiay.edu.vn/ giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các em theo dõi bài học sau đây nhé:

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng

Bài 24.1 trang 64 SBT Vật Lí 12: Dải sáng bảy màu thu được trong thí nghiệm thứ nhất  của Niu-tơn được giải thích là do

Bài 24.4 trang 65 SBT Vật Lí 12: Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào thủy tinh thì

Bài 24.7 trang 65 SBT Vật Lí 12: Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

Bài 24.9 trang 66 SBT Vật Lí 12: Tính chu kì và tần số của các bức xạ sau đây:

a) Bức xạ vàng của natri, biết bước sóng $\lambda =0,589\mu m.$

b) Bức xạ lục của thủy ngân, biết bước sóng $\lambda =0,546\mu m.$

c) Bức xạ da cam của krypton, biết bước sóng $\lambda =0,606\mu m.$

d) Bức xạ đỏ của heli, biết bước sóng $\lambda =0,706\mu m.$

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính chu kì $T={\displaystyle \frac{\lambda }{c}}$; $f={\displaystyle \frac{1}{T}}$

Lời giải:

a) Bức xạ vàng của natri:

$T={\displaystyle \frac{\lambda }{c}}={\displaystyle \frac{0,{589.10}^{-6}}{{3.10}^8}}=1,{96.10}^{-15}s$

$f={\displaystyle \frac{1}{T}}={\displaystyle \frac{1}{1,{96.10}^{-15}}}=5,{1.10}^{14}Hz$

b) Bức xạ lục của thủy ngân:

 $T={\displaystyle \frac{\lambda }{c}}={\displaystyle \frac{0,{546.10}^{-6}}{{3.10}^8}}=1,{82.10}^{-15}s$

$f={\displaystyle \frac{1}{T}}={\displaystyle \frac{1}{1,{82.10}^{-15}}}=5,{5.10}^{14}Hz$

c) Bức xạ da cam của krypton:

$T={\displaystyle \frac{\lambda }{c}}={\displaystyle \frac{0,{606.10}^{-6}}{{3.10}^8}}=2,{02.10}^{-15}s$

$f={\displaystyle \frac{1}{T}}={\displaystyle \frac{1}{2,{02.10}^{-15}}}=4,{95.10}^{14}Hz$

d) Bức xạ đỏ của heli:

$T={\displaystyle \frac{\lambda }{c}}={\displaystyle \frac{0,{706.10}^{-6}}{{3.10}^8}}=2,{35.10}^{-15}s$

$f={\displaystyle \frac{1}{T}}={\displaystyle \frac{1}{2,{35.10}^{-15}}}=4,{25.10}^{14}Hz$

Bài 24.10 trang 66 SBT Vật Lí 12: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang $A=5^0,$ được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là $n_d=1,643$ và $n_t=1,685.$ Cho một chùm tia sáng trắng, hẹp rọi gần vuông góc vào một mặt bên của lăng kính. Tính góc giữa tia đỏ và tia tím sau khi ra khỏi lăng kính.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức:  Khi

Lời giải:

Ta có: Khi

$$\begin{gathered} \Rightarrow \mathrm{\Delta }D=D_t-D_d \\ =(n_t-1)A-(n_d-1)A \\ =(n_t-n_d)A \\ =(1,685-1,643).5=0,{21}^0 \end{gathered}$$

Bài 24.11 trang 66 SBT Vật Lí 12: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang $A={60}^0,$ có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là $n_d=1,5140$ và $n_t=1,5368.$ Một chùm tia sáng mặt trời hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính dưới góc tới $i={50}^0.$ Chùm tia ló rọi vuông góc vào một màn đặt cách lăng kính một khoảng $f=1m.$ Tính khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím thu được trên màn.

Xem thêm: intention là gì

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức lăng kính:

$\begin{array}{l}\sin i_1=n\sin r_1\\ \sin i_1=n\sin r_1\\ A=r_1+r_2\\ D=i_1+i_2-A\end{array}$

Lời giải:

Xét tia đỏ:

$\begin{array}{l}+\sin i_{d1}=n_d\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{d1}\\ \Rightarrow \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{d1}={\displaystyle \frac{\sin i_{d1}}{n_d}}={\displaystyle \frac{\sin {50}^0}{1,514}}=0,506\\ \Rightarrow {\mathrm{r}}_{d1}=30,4^0\\ +A={\mathrm{r}}_{d1}+{\mathrm{r}}_{d2}\\ \Rightarrow {\mathrm{r}}_{d2}=A-{\mathrm{r}}_{d1}\\ =60-30,4^0=29,6^0\\ +\sin i_{d2}=n_d\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{d2}\\ =1,514.\sin 29,6^0=0,748\\ \Rightarrow i_{d2}=48,4^0\\ +D_d=i_{d1}+i_{d2}-A\\ =50+48,4^0-60=38,4^0\end{array}$

Xét tia tím:

$\begin{array}{l}+\sin i_{t1}=n_t\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{t1}\\ \Rightarrow \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{t1}={\displaystyle \frac{\sin i_{t1}}{n_t}}={\displaystyle \frac{\sin {50}^0}{1,5368}}=0,498\\ \Rightarrow {\mathrm{r}}_{t1}=29,9^0\\ +A={\mathrm{r}}_{t1}+{\mathrm{r}}_{t2}\\ \Rightarrow {\mathrm{r}}_{t2}=A-{\mathrm{r}}_{t1}=60-29,9^0=30,1^0\\ +\sin i_{t2}=n_t\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{t2}\\ =1,5368.\sin 30,1^0=0,77\\ \Rightarrow i_{d2}=50,4^0\\ +D_t=i_{d1}+i_{d2}-A\\ =50+50,4^0-60=40,4^0\end{array}$

$$\begin{gathered} TD=2f(\tan {\displaystyle \frac{D_t-D_d}{2}}) \\ =\mathrm{2.1.}(\tan {\displaystyle \frac{40,4^0-38,4^0}{2}}) \\ ={35.10}^{-3}m=35mm \end{gathered}$$

Bài 24.12 trang 66 SBT Vật Lí 12: Một lăng kính có góc chiết quang $A=6^0$ (coi như là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnh của lăng kính. Đặt một màn ảnh $E$ sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang $1,2m.$ Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là $n_d=1,642$ và đối với ánh sáng tím là $n_t=1,685.$ Tính độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn ảnh.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức:  Khi

Lời giải:

Ta có: Khi 

$\Rightarrow \{\begin{array}{l}{D}_d=(n_d-1)A\\ D_t=(n_t-1)A\end{array}$

Khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím thu được trên màn:

$\begin{array}{l}TD=HT-HD\\ =AH.\tan D_t-AH.\tan D_d\\ =f(\tan D_t-\tan D_d)\\ =f(n_t-n_d)A\\ =1,2.(1,685-1,642).6=5,{4.10}^{-3}m\\ =5,4mm\end{array}$

Bài 24.13 trang 66 SBT Vật Lí 12: Một tia sáng trắng chiếu vuông góc vào mặt nước trong một chậu nước. Dưới đáy chậu có một gương phẳng đặt nghiêng, mặt gương làm với mặt nước một góc ${15}^0.$ Cho chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là $n_d=1,329$ và đối với ánh sáng tím là $n_t=1,344.$ Tính góc giữa tia tím và tia đỏ khi ló ra khỏi mặt nước.

Phương pháp giải:

Sử dụng định luật khúc xạ ánh sáng: $n_1\sin i=n_2\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}\mathrm{r}$

Lời giải:

Tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt nước, khi trở lại mặt nước thì vẫn là ánh sáng trắng. Nhưng khi khúc xạ ra khỏi mặt nước, tia sáng bị tách ra thành các tia sáng đơn sắc khác nhau do có sự tán sắc ánh sáng.

Có thể coi tia sáng trắng đi qua một lăng kính bằng nước có góc chiết quang $A={2.15}^0={30}^0$.

Do được chiếu vuông góc với mặt nước nên góc tới của tia sáng ở mặt sau của lăng kính là $r_2=A={30}^0$

Ta có$$\begin{gathered} \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{i}}_{2d}=n_d\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{2d} \\ =1,329.\sin {30}^0=0,6645 \\ \Rightarrow {\mathrm{i}}_{2d}=41,{64}^0 \end{gathered}$$

$$\begin{gathered} \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{i}}_{2t}=n_t\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{n}{\mathrm{r}}_{2t} \\ =1,344.\sin {30}^0=0,672 \\ \Rightarrow {\mathrm{i}}_{2d}=42,{22}^0 \end{gathered}$$

Góc giữa tia tím và tia đỏ là:

$$\begin{gathered} \mathrm{\Delta }i=i_{2t}-i_{2d} \\ =42,{22}^0-41,{64}^0=0,{58}^0 \end{gathered}$$

Trên đây là toàn bộ nội dung về bài học
SBT Vật lí 12 Bài 24: Tán sắc ánh sáng | Giải SBT Vật Lí lớp 12
. Hy vọng sẽ là tài liệu hữu ích giúp các em hoàn thành tốt bài tập của mình.

Đăng bởi: http://thcslequydoncaugiay.edu.vn/

Chuyên mục: Tài Liệu Học Tập

Xem thêm: flash mob là gì