Phương pháp giải toán về giao thoa sóng ánh sáng

yeutailieu3289
yeutailieu3289(718 tài liệu)
(1 người theo dõi)
Lượt xem 60
4
Tải xuống
(Lịch sử tải xuống)
Số trang: 6 | Loại file: PDF
0

Gửi bình luận

Bình luận

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 02/10/2013, 22:20

Mô tả: Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền PHẦN 13 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG CHỦ ĐỀ 1.Xác định bước sóng λ khi biết khoảng vân i, a,, D Phương pháp: Áp dụng công thức: i = λD a → λ = a.i D Chú ý: 1µm =10 −6 m =10 −3 mm 1nm =10 −9 m =10 −6 mm 1pm =10 −12 m =10 −9 mm 1A 0 =10 −10 m =10 −7 mm Chú ý: Cho n khoảng vân trên chiều dài l:Tacó:n = l i +1→ i = l n − 1 CHỦ ĐỀ 2.Xác định tính chất sáng (tối) và tìm bậc giao thoa ứng với mỗi điểm trên màn? Phương pháp: *Tính khoảng vân i: i = λD a *Lập tỉ: p = x M i Nếu: p = k( nguyên) thì: x M = ki: M là vân sáng bậc k. Nếu: p = k + 1 2 (bán nguyên) thì: x M =  k + 1 2  i: M là vân tối thứ k − 1. CHỦ ĐỀ 3.Tìm số vân sáng và vân tối quang sát được trên miền giao thoa Phương pháp: *Tính khoảng vân i: i = λD a ; Chia nữa miền giao thao: l = OP = PQ 2 *Lập tỉ: p = OP i = k(nguyên)+m(lẽ) Kết luận: Nữa miền giao thoa có k vân sáng thì cả miền giao thoa có 2.k +1vân sáng. Nếu m<0, 5: Nữa miền giao thoa có k vân tối thì cả miền giao thoa có 2.k vân tối. Nếu m ≥ 0, 5: Nữa miền giao thoa có k +1vân tối thì cả miền giao thoa có 2(k +1) vân tối. Th.s Trần AnhTrung 97 Luyện thi đại học Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền CHỦ ĐỀ 4.Trường hợp nguồn phát hai ánh sáng đơn sắc. Tìm vị trí trên màn ở đó có sự trùng nhau của hai vân sáng thuộc hai hệ đơn sắc? Phương pháp: Đối với bức xạ λ 1 : toạ độ vân sáng: x 1 = k 1 λ 1 D a . Đối với bức xạ λ 2 : toạ độ vân sáng: x 2 = k 2 λ 2 D a . Để hệ hai vân trùng nhau: x 1 = x 2 hay : k 1 λ 1 = k 2 λ 2 k ∈ Z Suy ra các cặp giá trị của k 1 ,k 2 tương ứng, thay vào ta được các vị trí trùng nhau. Chú ý: Chỉ chọn những vị trí sao cho: |x|≤OP CHỦ ĐỀ 5.Trường hợp giao thoa ánh sáng trắng: tìm độ rộng quang phổ, xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) tại một điểm (x M )? Phương pháp: 1.Xác định độ rộng quang phổ: Toạ độ vân sáng: x = k λD a ; Bức xạ đỏ: x đ = k đ λ đ D a ; Bức xạ tím: x t = k t λ t D a Độ rộng quang phổ: ∆=x đ − x t =(k đ λ đ − k t λ t ) D a Quang phổ bậc 1: k đ = k t =1nên ∆ 1 =(λ đ − λ t ) D a ; Quang phổ bậc 2:k đ = k t =2nên ∆ 2 =2(λ đ − λ t ) D a =2∆ 1 ··· 2.Xác định ánh sáng cho vân tối ( sáng) tại một điểm (x M ): Tọa độ vân tối: x =  k + 1 2  λD a → λ = a.x D  k + 1 2  (*) Ta có: λ t ≤ λ ≤ λ đ , từ (*) ta được k min ≤ k ≤ k max Kết luận: Có bao nhiêu giá trị nguyên của k thì có bấy nhiêu ánh sáng bị "thiếu"( tối) ở M. CHỦ ĐỀ 6.Thí nghiệm giao thoa với ánh sáng thực hiện trong môi trường có chiếc suất n>1. Tìm khoảng vân mới i  ? Hệ vân thay đổi thế nào? Phương pháp: Trong môi trường không khí: i = λD a ; Trong môi trường chiếc suất n: i  = λ  D a Lập tỉ: i  i = λ  λ = v c = 1 n → i  = i n Vậy: Khoảng vân giảm, nên số vân tăng, do đó hệ vân sít lại. CHỦ ĐỀ 7.Thí nghiệm Young: đặt bản mặt song song (e,n) trước khe S 1 ( hoặc S 2 ). Tìm chiều và độ dịch chuyển của hệ vân trung tâm. Th.s Trần AnhTrung 98 Luyện thi đại học Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền Phương pháp: Trong BMSS: thời gian ánh sáng truyền qua BMSS là: t = e v . Với thời gian này, ánh sáng truyền trong môi trường không khí một đoạn e  = t.c = e v .c = n.e.Vậye  = ne gọi là quang trình của ánh sáng trong môi trường chiếc suất n. Kí hiệu: [e]=n.e Hiệu quang trình: δ  =[S 2 O  ] − [S 1 O  ]=d 2 − d 1 − (n − 1)e Để tại O  là vân trung tâm: δ  =0, vậy: d 2 − d 1 =(n − 1)e Ta có: d 2 − d 1 = ax D , vậy: x = (n − 1)eD a Kết luận:Vậy, hệ vân dịch chuyển một đoạn x về phía BMSS ( vì x>0). CHỦ ĐỀ 8.Thí nghiệm Young: Khi nguồn sáng di chuyển một đoạn y = SS  .Tìm chiều, độ chuyển dời của hệ vân( vân trung tâm)? Phương pháp: Hiệu quang trình: δ  =[S  S 2 O  ]−[S  S 1 O  ]=([S  S 2 ]− [S  S 1 ])+ ([S 2 O  ] − [S 1 O  ]) = (S  S 2 − S  S 1 )+(d 2 − d 1 ) Để O  là vân trung tâm: δ  =0hay: (S  S 2 −S  S 1 )+(d 2 −d 1 )=0 Ta có: d 2 − d 1 = ax D ; S  S 2 − S  S 1 = ay D  , thay vào trên ta được: x = − D D  y. Vậy: Hệ vân dịch chuyển ngược chiều dịch chuyển của nguồn sáng S, dịch chuyển một đoạn: x = D D  y CHỦ ĐỀ 9. Nguồn sáng S chuyển động với vân tốc v theo phương song song với S 1 S 2 : tìm tần số suất hiện vân sáng tại vân trung tâm O? Phương pháp: Hiệu quang trình: δ =[S  S 2 O] − [S  S 1 O]=([S  S 2 ] − [S  S 1 ]) + ([S 2 O] − [S 1 O]) = (S  S 2 − S  S 1 )= ay D  Ta có: để O là vân sáng: δ = kλ k ∈ Z Vậy: ay D  = kλ ↔ av.t D  = kλ Tần số suất hiện vân sáng tại O: f = k t = av λ.D  CHỦ ĐỀ 10. Tìm khoảng cách a = S 1 S 2 và bề rộng miền giao thoa trên một số dụng cụ giao thoa? Phương pháp: 1.Khe Young: a = S 1 S 2 PQ: độ rộng miền giao thoa thường cho biết. Th.s Trần AnhTrung 99 Luyện thi đại học Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền 2.Lưỡng lăng kính Frexnen: S qua lăng kính thư nhất cho ảnh ảo S 1 . S qua lăng kính thư hai cho ảnh ảo S 2 . Khoảng dời ảnh: SS 1 = SS 2 =2SItgβ ≈ 2SI(n − 1)A rad Sử dụng tam giác đồng dạng: PQ S 1 S 2 = IO IS → PQ 3.Hai nữa thấu kính Billet S 1 ,S 2 là những ảnh thật. Với: d  = df d − f Ta có: S 1 S 2 O 1 O 2 = d + d  d → S 1 S 2 PQ O 1 O 2 = SO d → PQ 4.Gương Frexnen S 1 ,S 2 là những ảnh ảo. Ta có: a = S 1 S 2 = R.2α rad PQ S 1 S 2 = IO IS  → PQ Th.s Trần AnhTrung 100 Luyện thi đại học Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền PHẦN 14 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ TIA RƠNGHEN CHỦ ĐỀ 1.Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v của electron đập vào đối catot: tìm U AK ? Phương pháp: "Công của lực điện trường ( thế năng của điện trường) chuyển thành động năng của electron tới đối catot" 1 2 mv 2 = eU AK nên: v =  2eU AK m ↔ U AK = mv 2 2e CHỦ ĐỀ 2.Tia Rơnghen: Cho biết vận tốc v của electron đập vào đối catot hoặt U AK : tìm tần số cực đại F max hay bước sóng λ min ? Phương pháp: "Động năng của electron chuyển thành năng lượng của tia X và nhiệt năng để nung nóng Catôt" 1 2 mv 2 = hf + W t (*) 1. Cho v: tìm f max hay λ min ? (*)→ 1 2 mv 2 ≥ hf hay f max = mv 2 2h (*)→ 1 2 mv 2 ≥ hc λ hay λ min = 2hc mv 2 2. Cho U: tìm f max hay λ min ? Ta có: 1 2 mv 2 = eU , nên phương trình (*) viết lại: eU = hf + W t (**) (**)→ eU ≥ hf hay f max = eU h (**)→ eU ≥ hc λ hay λ min = hc eU CHỦ ĐỀ 3.Tính lưu lượng dòng nước làm nguội đối catot của ống Rơnghen: Phương pháp: Phân biệt hai trường hợp 1. Khi biết động năng E đ của electron ( hay vận tốc v): Bỏ qua năng lượng của lượng tử so với nhiệt năng. Ta có: W t = nE đ = n 1 2 mv 2 mà W t = Q = MC(t 2 − t 1 ) Suy ra khối lượng của dòng nước khi có n electron đập vào đối catôt: Th.s Trần AnhTrung 101 Luyện thi đại học Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền M = nmv 2 2C(t 2 − t 1 ) Suy ra lưu lượng nước ( tính theo khối lượng): µ = M t ; tính theo thể tích: L = µ D (D: khối lượng riêng của nước) 2. Khi biết công suất P hay hiệu điện thế U: Ta có: W = Pt = UIt ↔ W t = UIt mà W t = Q = MC∆t Suy ra khối lượng của dòng nước, suy ra lưu lượng nước ( tính theo khối lượng): µ = M t ; tính theo thể tích: L = µ D ( D: khối lượng riêng của nước) Th.s Trần AnhTrung 102 Luyện thi đại học . Phương pháp giải toán Vật Lý 12 Trường THPT - Phong Điền PHẦN 13 PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN VỀ GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG CHỦ ĐỀ 1.Xác định bước sóng λ. Nữa miền giao thoa có k vân sáng thì cả miền giao thoa có 2.k +1vân sáng. Nếu m<0, 5: Nữa miền giao thoa có k vân tối thì cả miền giao thoa có 2.k vân

— Xem thêm —

Xem thêm: Phương pháp giải toán về giao thoa sóng ánh sáng, Phương pháp giải toán về giao thoa sóng ánh sáng, Phương pháp giải toán về giao thoa sóng ánh sáng

Lên đầu trang

Tài liệu liên quan

Từ khóa liên quan

Đăng ký

Generate time = 0.101392030716 s. Memory usage = 13.89 MB