Bài tập sóng ánh sáng có lời giải chi tiết

Ebook bài tập sóng ánh sáng có lời giải chi tiết gồm nội dụng sau đây:

1. CÁC DẠNG BÀI TẬP
2. Sự tán sắc ánh sáng .

* Kiến thúc liên quan:

Tán sắc ánh sáng là hiện tượng một chùm ánh sáng phức tạp bị phân tích thành các chùm ánh sáng đơn sắc. Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là do chiết suất của môi trường biến thiên theo màu sắc ánh sáng, và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím.

Bước sóng ánh sáng trong môi trường:  \( \lambda^{\prime}=\frac{v}{f}=\frac{c}{n f}=\frac{\lambda}{n} \).

Khi truyền từ môi trường trong suốt này sang môi trường trong suốt khác vận tốc truyền của ánh sáng thay đổi, bước sóng của ánh sáng thay đổi nhưng tần số (chu kì, tần số góc) của ánh sáng không thay đổi.

Trong một số trường hợp, ta cần giải các bài toán liên quan đến các công thức của lăng kính:

+ Công thức chung:

 \( \sin _{1}=\mathrm{nsinr}_{1} ; \operatorname{sini}_{2}=\mathrm{nsinr}_{2}  \);  \( \mathrm{A}=\mathrm{r}_{1}+\mathrm{r}_{2} \) ;  \( \mathrm{D}=\mathrm{i}_{2}+\mathrm{i}_{2}-\mathrm{A} \)

Khi  \( \mathbf{i}_{1}=\mathbf{i}_{2}\left(\mathbf{r}_{1}=\mathbf{r}_{2}\right) \) thì  \( \mathbf{D}=\mathbf{D}_{\min } \) với sin  \( \frac{D_{\min }+A}{2}=\mathrm{n} \sin \frac{A}{2} \)

+ Trường hợp góc chiết quang  \( A \) và góc tới  \( i_{1} \) đều nhỏ  \( (\leq 100) \), ta có các công thức gần đúng:

 \( \mathrm{i}_{1}=\mathrm{nr}_{1} ; \mathrm{i}_{2}=\mathrm{nr}_{2}  \);  \( \mathrm{A}=\mathrm{r}_{1}+\mathrm{r}_{2} ; \mathrm{D}=\mathrm{A}(\mathrm{n}-1) ; \mathrm{D}_{\min }=\mathrm{A}(\mathrm{n}-1) \)

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:  \( \mathrm{n}_{1} \operatorname{sini} \mathrm{i}_{1}=\mathrm{n}_{2} \operatorname{sini}_{2} \).

* Bài tâp minh họa:

1. Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là \( 0,64 \mu \mathrm{m} \). Tính bước sóng của ánh sáng đó trong nước biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là \( \frac{4}{3} \).
2. Một chùm ánh sáng hẹp, đơn sắc có bước sóng trong chân không là \lambda=0,60 \mu \mathrm{m}. 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 \( \mathrm{n}=1,5 \).
3. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,6 \mu \mathrm{m} và trong chất lỏng trong suốt là \( 0,4 \mu \mathrm{m} \). Tính chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó.
4. Một lăng kính có góc chiết quang là \( 60^{\circ} \). 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 \( 60^{\circ} \). Tính góc lệch của tia ló so với tia tới.