Giải SBT Vật Lí 12 Chương 5: Sóng ánh sáng

---

Giải SBT Vật Lí 12 Chương 5: Sóng ánh sáng

Haylamdo biên soạn và sưu tầm lời giải sách bài tập Vật Lí 12 Chương 5: Sóng ánh sáng hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh củng cố kiến thức, biết cách làm bài tập về nhà Vật Lí lớp 12.

• Bài 24: Tán sắc ánh sáng
• Bài 25: Giao thoa ánh sáng
• Bài 26: Các loại quang phổ
• Bài 27: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại
• Bài 28: Tia X
• Bài tập cuối chương V

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

Bài 24.1, 24.2, 24.3 trang 64 Sách bài tập Vật Lí 12:

24.1. Dải sáng bảy màu thu được trong thí nghiệm thứ nhất của Niu-tơn được giải thích là do

A. thuỷ tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng.

B. lăng kính đã tách riêng bảy chùm sáng bảy màu có sẵn trong chùm ánh sáng Mặt Trời.

C. lăng kính làm lệch chùm sáng về phía đáy nên đã làm thay đổi màu sắc của nó.

D. các hạt ánh sáng bị nhiễu loạn khi truyền qua thuỷ tinh.

24.2. Mội chùm ánh sáng mặt trời hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng

A. có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

B. có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

C. có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc.

D. không có màu dù chiếu thế nào.

24.3. Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì

A. tần số không đổi, nhưng bước sóng thay đổi.

B. bước sóng không đổi, nhưng tần số thay đổi.

C. cả tần số lẫn bước sóng đều không đổi.

D. cả tần số lẫn bước sóng đều thay đổi.

Lời giải:

24.1	24.2	24.3
B	C	A

Bài 24.4, 24.5, 24.6, 24.7, 24.8 trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12:

24.4. Hãy chọn phát biểu đúng.

Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào thuỷ tinh thì

A. tần số tăng, bước sóng giảm.

B. tần số giảm, bước sóng giảm.

C. tần số không đổi, bước sóng giảm.

D. tần số không đổi, bước sóng tăng.

24.5. Gọi n_c, n_l n_L và n_v là chiết suất của thuỷ tinh lần lượt đối với các tia chàm, lam, lục và vàng, sắp xếp thứ tự nào dưới đây là đúng ?

A. n_c > n_l > n_L > n_v.        B. n_c < n_l < n_L < n_v.

C. n_c > n_L > n_l > n_v.        D. n_c < n_L < n_l < n_v.

24.6. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc ?

A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

B. Trong môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ.

C.Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng một vận tốc.

D. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím.

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

A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần.

B. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.

C. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.

D. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.

24.8. Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc : tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đom sắc màu :

A. lam, tím.        B. đỏ, vàng, lam.

C. đỏ, vàng.        D. tím, lam, đỏ.

Lời giải:

24.4	24.5	24.6	24.7	24.8
C	A	D	D	C

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

a) Bức xạ vàng của natri, biết bước sóng λ = 0,589 μm.

b) Bức xạ lục của thủy ngân, biết bước sóng λ = 0,546 μm.

c) Bức xạ da cam của krypton, biết bước sóng λ = 0,606 μm.

d) Bức xạ đỏ của heli, biết bước sóng λ = 0,706 μm.

Lời giải:

a) T = 1,965.10^-15s

f = 5,093.10¹⁴ Hz.

b) T = 1,820.10^-15s

f = 5,495.10¹⁴ Hz.

c) T = 2,020.10^-15s

f = 4,950.10¹⁴ Hz.

d) T = 2,353.10^-15s

f = 4,249.10¹⁴ Hz.

Bài 24.10 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 5^o, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 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.

Lời giải:

Góc lệch ∆D giữa tia đỏ và tia tím :

∆D = (n_t - n_đ)A = (1,685 - 1,643).5^o =.0,21^o = 12,6'

Bài 24.11 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 60^o, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 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^o. Chùm tia ló rọi vuông góc vào một màn đặt cách lăng kính một khoảng f = 1 m. Tính khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím thu được trên màn.

Lời giải:

⇒ r_đ = 30°24'; r'_đ= A - r_đ = 60° - 30°24’ = 29°36'.

sin r'_đ = sin 29°36’ = 0,4940.

sini'_đ = n_đsinr'_đ = 1,5140.0,4940 = 0,74791 ⇒ i'_đ = 48°25'.

D_đ = i_đ + i'_đ - A

= 50^o + 48^o25' - 60^o

⇒ D_đ = 38^o25'

sinr_t = 0,7660/1,5368 = 0,49843

⇒ r'_t = 29^o54'

r'_t = 60^o - 29^o54' = 30^o06'; sin30^o06' = 0,5015

sini'_t = 1,5368.0,5015 = 0,77070 ⇒ i'_t = 50^o25'

D_t = 50^o + 50^o25' - 60 = 40^o25'

Khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím :

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

Bài 25.1, 25.2, 25.3, 25.4, 25.6 trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12:

25.1. Hai nguồn sáng nào dưới đây là hai nguồn sáng kết hợp ?

A. Hai ngọn đèn đỏ.

B. Hai ngôi sao.

C. Hai đèn LED lục.

D. Hai ảnh thật của cùng một ngọn đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác nhau.

25.2. Trong thí nghiệm với khe Y-âng, nếu dùng ánh sáng tím có bước sóng 0,4 μm thì khoảng vân đo được là 0,2 mm. Hỏi nếu dùng ánh sáng đỏ có bước sóng 0,7 μm thì khoảng vân đo được sẽ là bao nhiêu ?

A. 0,3 mm.        B. 0,35 mm.        C. 0,4 mm.        D. 0,45 mm.

25.3. Ánh sáng đơn sắc màu lam - lục, có tần số bằng bao nhiêu ?

A. 6.1012 Hz.        B. 6.1013 Hz.        C. 6.1014 Hz.        D. 6.1015 Hz.

25.4. Trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i được tính bằng công thức nào ?

25.5. Hãy chọn phương án đúng.

Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì:

A. Chỉ quan sát được vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân số 0 vẫn có 1 màu trắng.

B. Hoàn toàn không quan sát được vân.

C. Vẫn quan sát được vân, không khác gì vân của ánh sáng đom sắc.

D. Chỉ thấy các vân sáng có màu sắc mà không thấy vân tối nào.

25.6. Khi xác định bước sóng một bức xạ màu da cam, một học sinh đã tìm được giá trị đúng là

A. 0,6 μm.        B. 0,6 mm.        C. 0,6 nm.        D. 0,6 cm.

Lời giải:

25.1	25.2	25.3	25.4	25.5	25.6
D	B	C	B	A	A

Bài 25.7, 25.8, 25.9, 25.10, 25.11 trang 68 Sách bài tập Vật Lí 12:

25.7. Thực hiện thí nghiêm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam, ta I quan sát được hệ vân giao thoa trên màn. Nếu thay ánh sáng màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và các điều kiộn khác của thí nghiệm được giữ nguyên thì

A. khoảng vân giảm xuống.

B. vị trí vân trung tâm thay đổi.

C. khoảng vân tăng lên.

D. khoảng vân không thay đổi.

25.8. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. 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 S₁, S₂ đến M có độ lớn bằng

A. 2λ.        B. 1,5λ.        C. 3λ.        D. 2,5λ.

25.9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A. 0,50 μm.        B. 0,48 μm.        C. 0,64 μm.        D. 0,45 μm.

25.10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng từ 0,38 μm đến 0,76 μm. Tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 μm còn có bao nhiêu vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác ?

A. 4.        B. 3.        C.7.        D. 8.

25.11. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm ; khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 450 nm và λ₂ = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là

A. 5.        B. 2.        C. 4.        D. 3.

Lời giải:

25.7	25.8	25.9	25.10	25.11
C	D	B	A	D

Bài 25.12, 25.13, 25.14, 25.15 trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12:

25.12. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đồng thời phát hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720 nm, bức xạ màu lục có bước sóng X (có giá trị nằm trọng khoảng từ 500 nm đến 575 nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có 8 vân sáng màu lục. Giá trị của λ là

A. 500 nm.        B. 520 nm.        C. 540 nm.        D. 560 nm.

25.13.Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm, có vân sáng của hai bức xạ với bước sóng

A. 0,48 μm và 0.56 μm.        B. 0,40 μm và 0,60 μm.

C. 0,45 μm và 0,60 μm.        D. 0,40 μm và 0,64 μm.

25.14. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân chính giửa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là

A. 9,9 mm.        B. 19,8 mm.

C. 29,7 mm.        D. 4,9 mm.

25.15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe S đồng thời phát ra ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là λ₁ = 0,42 μm ; λ₂ = 0,56 μm và λ₃ = 0,63 μm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống vân trung tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng, thì số vân sáng quan sát được sẽ là

A. 27.        B. 23.        C. 26.        D. 21.

Lời giải:

25.12	25.13	25.14	25.15
D	B	A	D

Bài 25.16 trang 69 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm với hai khe Y-âng, hai khe hẹp F₁, F₂ cách nhau một khoảng a = 1,2 mm, màn M để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa F₁, F₂ một khoảng D = 0,9 m. Người ta quan sát được 9 vân sáng. Khoảng cách giữa trung điểm hai vân sáng ngoài cùng là 3,6 mm. Tính bước sóng λ của bức xạ.

Lời giải:

Khoảng vân là i = 3,6/(9 - 1) = 4,5mm

Từ công thức i = λD/a suy ra

Bài 25.17 trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người dùng thí nghiệm Y-âng để đo bước sóng của một chùm sáng đơn sắc. Ban đầu, người ấy chiếu sáng khe nguồn bằng một đèn natri, thì quan sát được 8 vân sáng. Đo khoảng cách giữa tâm hai vân ngoài cùng, kết quả đo được là 3,3 mm. Sau đó, thay đèn natri bằng nguồn phát bức xạ λ thì quan sát được 9 vân,mà khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng là 3,37 mm. Tính bước sóng λ, biết bước sóng λ₀ của natri là 589 nm.

Lời giải:

Với λ₀, ta có i₀ = 3,3/(8 - 1) = 3,3/7 mm

Với λ ta có i = 3,37/(9 - 1) = 3,37/8 mm

Do đó ta có

Bài 25.18 trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe F₁, F₂ cách nhau 1,2 mm và cách màn quan sát 0,8 m. Bước sóng của ánh sáng là 546 nm.

a) Tính khoảng vân.

b) Tại hai điếm M₁, M₂ lần lượt cách vân chính giữa 1,07 mm và 0,91 mm có vân sáng hay vân tối thứ mấy, kể từ vân chính giữa ?

Lời giải:

a) Theo bài ra ta có

b) Tại M₁: x = 1,07mm = 1,07.i/0,364 = 3i

Vậy tại M₁ có vân sáng thứ 3

Tại M₂: x₂ = 0,91mm = 0,91.i/0,364 = 2,5i = (3 - 1/2)i

Vậy tại M₂ có vân tối thứ 3

Bài 25.19 trang 70 Sách bài tập Vật Lí 12: Một người dự định làm thí nghiệm Y-âng với bức xạ vàng λ = 0,59 μm của natri. Người ấy đặt màn quan sát cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D = 0,6 m và dự định thu được một hệ vân có khoảng vân i = 0,4 mm.

a) Hỏi phải chế tạo hai khe F₁, F₂ cách nhau bao nhiêu ?

b) Sau khi làm được hai khe và tiến hành thí nghiệm, người ấy quan sát được 7 vân sáng nhưng khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng chỉ đo được 2,1 mm. Hỏi khoảng cách đúng của hai khe F₁, F₂ là bao nhiêu ?

Lời giải:

Khoảng cách dự kiến α₀ của hai khe:

b) Khoảng cách thực của hai khe