Các dạng bài tập Tán sắc ánh sáng có lời giải - Vật Lí lớp 12

Các dạng bài tập Tán sắc ánh sáng có lời giải

Với Các dạng bài tập Tán sắc ánh sáng có lời giải Vật Lí lớp 12 tổng hợp các dạng bài tập, 50 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết với đầy đủ phương pháp giải, ví dụ minh họa sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Tán sắc ánh sáng từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.

• Dạng 1 : Bài tập Hiện tượng tán sắc ánh sáng trong đề thi Đại học có giải chi tiết Xem chi tiết

• Phương pháp giải: Tán sắc qua lăng kính

  Xem chi tiết

• 40 bài tập trắc nghiệm Tán sắc qua lăng kính có lời giải

  Xem chi tiết

Cách giải bài tập Tán sắc qua lăng kính

1. Phương pháp

    + Áp dụng các công thức của lăng kính:

sini₁ = nsinr₁; sini₂ = nsinr₂;

A = r₁ + r₂; D = i₂ + i₂ - A.

Khi i₁ = i₂ (r₁ = r₂) thì D = D_min với

    + Trường hợp góc chiết quang A và góc tới i₁ đều nhỏ (≤ 100), ta có các công thức gần đúng: i₁ = nr₁; i₂ = nr₂; A = r₁ + r₂; D = (n – 1)A; D_min = A(n – 1).

Trong một số trường hợp khác, ta cần giải một số bài toán liên quan đến định luật phản xạ: i = i’, định luật khúc xạ: n₁sini₁ = n₂sini₂.

2. Ví dụ

Ví dụ 1: Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,64 μm . Tính bước sóng của ánh sáng đó trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 4/3 .

Hướng dẫn:

Ta có:

Ví dụ 2: Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là λ = 0,60 μm. Xác định chu kì, tần số của ánh sáng đó. Tính tốc độ và bước sóng của ánh sáng đó khi truyền trong thủy tinh có chiết suất n = 1,5.

Hướng dẫn:

Ta có

Ví dụ 3: Một lăng kính có góc chiết quang là 60^ο. Biết chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5. Chiếu tia sáng màu đỏ vào mặt bên của lăng kính với góc tới 60^ο. Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.

Ta có:

⇒ r₁ = 35,3^ο ⇒ r₂ = A – r₁ = 24,7^ο; sini₂ = nsinr₂ = 0,63 = sin38,0^ο

⇒ i₂ = 38,8^ο ⇒ D = i₂ + i₂ – A = 38,8^ο.

Ví dụ 4: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 4^ο, đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính.

Hướng dẫn:

Với A và i₁ nhỏ (≤ 100) ta có: D = (n – 1)A. Do đó: D_d = (n_d = 1)A; D_t = (n_t – 1)A. Góc tạo bởi tia ló đỏ và tia ló tím là: ΔD = D_t – D_d = (n_t – n_d)A = 0,168^ο ≈ 10’.

Bài tập Hiện tượng tán sắc ánh sáng trong đề thi Đại học

Câu 1. [THPT QG năm 2015 – Câu 26 - M138] : Chiếu một chùm sáng đơn sắc hẹp tới mặt bên của một lăng kính thủy tinh đặt trong không khí. Khi đi qua lăng kính, chùm sáng này

A. không bị lệch khỏi phương truyền ban đầu.

B. bị đổi màu.

C. bị thay đổi tần số.

D. không bị tán sắc.

Lời giải:

Chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính không bị tán sắc.

Đáp án: D

Câu 2. [THPT QG năm 2017 – Câu 4 – M202] : Hiện tượng cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng

A. quang - phát quang.

B. nhiễu xạ ánh sáng.

C. tán sắc ánh sáng.

D. giao thoa ánh sáng.

Lời giải:

Hiện tượng cầu vồng do sự tán sắc ánh sáng.

Đáp án: C

Câu 3. [THPT QG năm 2018 – Câu 5 – M201] : Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím, cam và lục. Chiết suất của thủy tinh có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng

A. lục.    B. cam.    C. đỏ.    D. tím.

Lời giải:

Chiết suất có giá trị lớn nhất ứng với ánh sáng có bước sóng nhỏ nhất

Đáp án: D

Câu 4. [THPT QG năm 2018 – Câu 27 – M206] : Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, chàm, cam và lục. Chiết suất của nuớc có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng

A. chàm.    B.cam.    C. Lục.     D.đỏ.

Lời giải:

Theo thứ tự chiết suất tăng dần theo bước sóng giảm dần: n_đỏ < n_cam< n_vàng< n_lục <n_lam< n_chàm<n_tím.

Đáp án: A

Câu 5. [THPT QG năm 2018 – Câu 3 – M203] : Cho bốn ánh sáng đơn sắc: vàng, tím, cam và lục. Chiết suất của nước có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng

A. vàng.    B. lục.    C. tím.    D. cam.

Lời giải:

Ánh sáng có bước sóng càng lớn thì chiết suất tương ứng càng nhỏ.

Đáp án: D

Câu 6. [THPT QG năm 2018 – Câu 12 – M210] : Cho bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, tím, cam và lục. Chiết suất của thủy tinh có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng

A. tím    B. lục    C. cam    D. đỏ.

Lời giải:

Theo thứ tự chiết suất tăng dần theo bước sóng giảm dần: n_đỏ < n_cam< n_vàng< n_lục <n_lam< n_chàm<n_tím

Đáp án: D

Câu 7. [THPT QG năm 2019 – Câu 2 – M218] : Trong miền ánh sáng nhìn thấy, chiết suất của thủy tinh có giá trị lớn nhất đối với ánh sáng đơn sắc nào sau đây?

A. Ánh sáng đỏ.    B. Ánh sáng lục.

C. Ánh sáng tím.    D. Ánh sáng lam.

Lời giải:

Theo thứ tự chiết suất tăng dần theo bước sóng giảm dần: n_đỏ < n_cam< n_vàng< n_lục <n_lam< n_chàm<n_tím

Đáp án: C

Câu 8. [THPT QG năm 2019 – Câu 10 – M213] : Trong miền ánh sáng nhìn thấy, chiết suất của thủy tinh có giá trị nhỏ nhất đối với ánh sáng đơn sắc nào sau đây?

A. Ánh sáng tím.    B. Ánh sáng đỏ.

C. Ánh sáng lục.    D. Ánh sáng lam.

Lời giải:

Trong miền ánh sáng nhìn thấy thì chiết suất tăng dần từ đỏ đến tím chiết suất của thủy tinh có giá trị nhỏ nhất đối ánh sáng đỏ

Đáp án: B

Câu 9. [THPT QG năm 2017 – Câu 10 – MH2] : Khi nói về sóng ánh sáng, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Ánh sáng trắng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

B. Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

C. Tia X có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng nhìn thấy.

D. Tia tử ngoại có tần số nhỏ hơn tần số của ánh sáng nhìn thấy.

Lời giải:

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

Đáp án: B

Câu 10. [THPT QG năm 2018 – Câu 18 – M210] : Chiết suất của nước và của thủy tinh đối với một ánh sáng đơn sắc có giá trị lần lượt là 1,333 và 1,532. Chiết suất tỉ đối của nước đối với thủy tinh đối với ánh sáng đơn sắc này là

A. 0,199    B. 1,433    C. 1,149     D. 0,870

Lời giải:

n₁₂ = 1,333/1,532

Đáp án: D