Bài 36: Nhiễu xạ ánh sáng. Tán sắc ánh sáng - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao
Bài C1 (trang 192 SGK Vật Lí 12 nâng cao): So sánh hình ảnh quan sát được trong thí nghiệm ở hình 36.3 với hình ảnh giao thoa của sóng cơ mà em đã biết.
Bài giải:
+ Trong giao thoa ánh sáng, các vân giao thoa sáng, tối thấy được trên màn ảnh có dạng là các đường thẳng song song, cách đều nhau.
+ Các vân giao thoa trong giao thoa sóng cơ học có dạng là các đường hypebol lồi, lõm.
Bài C2 (trang 192): Trong thí nghiệm ở hình 36.3, độ lệch pha của hai nguồn S1, S2 bằng bao nhiêu?
Bài giải:Hai nguồn S1, S2 phát hai sóng ánh sáng kết hợp có cùng tần số và cùng pha dao động.
Bài C3 (trang 192): Nếu thay cho việc rạch hai khe S1, S2 trên màn E, người ta dùi hai lỗ nhỏ S1, S2 thì bạn sẽ quan sát thấy gì?
Bài giải:Nếu thay hai khe S1, S2 trên màn M2 bằng 2 lỗ nhỏ S1, S2 thì trên màn E vẫn quan sát thấy hiện tượng giao thoa, xuất hiện có các vạch sáng và vạch tối xen kẽ, song song và cách đều nhau. Độ sáng của hệ vân yếu hơn so với trường hợp dùng khe hẹp do kích thước của lỗ lớn hơn của khe hẹp nhiều.
Do vậy, để tăng độ sáng cho hệ vân, người ta thường thay các lỗ S1, S2 bằng hai khe hẹp.
Bài C4 (trang 192): Khi chắn một trong hai khe, S1 hoặc S2 ta quan sát thấy hiện tượng gì trên màn E?
Bài giải:Khi chắn một trong hai khe S1 hoặc S2 thì hệ vân giao thoa hoàn toàn biến mất.
Do đó, ta chỉ quan sát được vân giao thoa khi có ánh sáng kết hợp từ 2 khe cùng rọi sáng lên màn ảnh E.
Câu 1 (trang 192 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Thế nào là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng? Cho ví dụ minh họa.
Bài giải:Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng quan sát được khi sóng ánh sáng lan truyền qua khe nhỏ hoặc gần mép vật cản (rõ nhất với các vật cản có kích thước tương đương với bước sóng), trong đó ánh sáng bị lệch hướng lan truyền, không tuân theo định luật truyền thẳng, lan toả về mọi phía từ vị trí vật cản, và tự giao thoa với các sóng khác lan ra từ vật cản.
Ví dụ:
Vòng nhiễu xạ xuất hiện xung quanh các mép sắc nhọn của một lưỡi dao cạo khi nó được chiếu sáng với nguồn ánh sáng xanh mạnh phát ra từ một nguồn laser.
Câu 2 (trang 192): Trình bày vắn tắt thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng.
Bài giải:Thí nghiệm Young về hiện tượng giao thoa ánh sáng:
+ Dụng cụ: Nguồn sáng trắng Đ; kính lọc màu F; màn một khe S; màn hai khe S1, S2.
+ Mô tả: Bố trí thí nghiệm như hình.
+ Ánh sáng từ Đ qua kính lọc màu F qua khe S qua hai khe S1, S2.
+ Trên màn, người quan sát nhìn thấy có một vùng sáng hẹp trong đó xuất hiện những vạch sáng có màu đơn sắc và những vạch tối xen kẽ và cách đều nhau.
Câu 3 (trang 192): Giải thích kết quả thí nghiệm về sự giao thoa ánh sáng và rút ra kết luận về bản chất ánh sáng.
Bài giải:+ Ánh sáng từ đèn Đ qua khe S trở thành nguồn sóng sáng đơn sắc, đến S1S2 trở thành 2 nguồn sáng kết hợp phát ra hai sóng ánh sáng kết hợp. Hai sóng này giao thoa nhau tạo ra những vân sáng và tối.
+ Vân sáng ứng với những điểm có biên độ dao động tổng hợp cực đại: Hai sóng tới cùng pha. Vân tối ứng với những điểm có biên độ dao động tổng hợp bằng không: Hai sóng tới ngược pha.
Kết luận: Hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánh sáng co bản chất sóng.
Bài 1 (trang 193 sgk Vật Lí 12 nâng cao): Để hai sóng cùng tần số giao thoa được với nhau, thì chúng phải có điều kiện nào sau đây?
A. Cùng biên độ và cùng pha.
B. Cùng biên độ và ngược pha.
C. Cùng biên độ và hiệu số pha không đổi theo thời gian.
D. Hiệu số pha không đổi theo thời gian.
Bài giải:Đáp án đúng là: C.
Bài 2 (trang 193): Hai sóng cùng tần số, được gọi là sóng kết hợp nếu có.
A. Cùng biên độ và cùng pha.
B. Cùng biên độ và hiệu pha không đổi theo thời gian.
C. Hiệu pha không đổi theo thời gian.
D. Hiệu pha và hiệu biên độ không đổi theo thời gian.
Bài giải:Đáp án đúng là: C.
Bài trước: Bài 35: Tán sắc ánh sáng - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao Bài tiếp: Bài 37: Khoảng vân. Bước sóng và màu sắc ánh sáng - Giải BT Vật Lí 12 nâng cao