197 Bài tập Sóng ánh sáng ôn thi THPT Quốc gia cực hay có lời giải (P3)
40 câu hỏi
Thí nghiệm về giao thoa ánh sáng với a = 1,5mm; D = 2m. Nguồn S phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1= 0,48μm và λ2=0,64μm. Trên bề rộng của màn L = 7,68mm( vân trung tâm nằm ở chính giữa khoảng đó) có số vị trí hai vân trùng nhau l
4
2
3
5
Đáp án C
Khoảng vân tương ứng với hai bức xạ lần lượt là:
Để tìm số vân sáng trùng nhau ta coi như hệ giao thoa của 1 ánh sáng có khoảng vân là:
Trong miền giao thoa có bề rộng L = 7,68mm có số vân sáng trùng nhau là:
Trong thí nghiệm Young bằng ánh sáng trắng ( có bước sóng từ 0,45μm đến 0,75μm), khoảng cách từ nguồn đến màn là 2m. Khoảng cách giữa hai nguồn là 2mm. Số bức xạ cho vân sáng tại M cách vân trung tâm 4mm là
3
4
5
6
Đáp án A
Tại vị trí x = 4 có vân sáng tức là: 4 = k.i
Vậy có 3 bức xạ
Chiếu một chùm sáng trắng, rất hẹp vào lăng kính. So với chùm tia tới thì tia lệch ít nhất là
tia lục
tia vàng
tia đỏ
tia tím.
Đáp án C
Khi chiếu một chùm sáng trắng vào mặt bên của lăng kính thì ta thu được chùm tia ló là một dài màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím, trong đó tia đỏ bị lệch ít nhất và tia tím bị lệch nhiều nhất
Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng này là do chiết suất của chất làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau. Cụ thể, lớn nhất đối với ánh sáng tím và nhỏ nhất đổi với ánh sáng đỏ.
Trong cách loại bức xạ: tia X, hồng ngoại, tự ngoại, đơn sắc màu lục; bức ạ có tần số lớn nhất là
hồng ngoại
đơn sắc màu lục
tử ngoại
tia X
Đáp án D
Trong cách bức xạ gồm tia X, hồng ngoại, tự ngoại, đơn sắc màu lục thì tia X là bức xạ có tần số lớn nhất hay bước sóng ngắn nhất
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp bằng 1,2 mm và khoảng cách giữa hai khe đến màn bằng 1,6 m. Chiếu áng các khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Tại điểm M cách vân trung tâm 6,4mm, bước sóng lớn nhất cho vân sáng tại M là
0,53 μm
0,69 μm.
0,6 μm
0,48 μm
Đáp án B
Vì thí nghiệm được thực hiện với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm nên ta có
Bước sóng lớn nhất ứng với k nhỏ nhất k = 7, thay vào ta tìm được λ = 0,69μm
Giao thoa khe Y-âng trong không khí, ánh sáng được dùng có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe và màn là 2,5 m. Khoảng vân đo được là 0,8 mm. Nếu nhúng toàn bộ thí nghiệm này trong chất lỏng có chiết suất n = 1,6 và dịch chuyển màn quan sát cách xa màn chứa hai khe thêm 0,5m thì khoảng vân bây giờ sẽ là
0,4 mm.
0,5mm
0,2 mm.
0,6mm
Đáp án D
+ Khi D = 2,5m và thực hiện giao thoa trong không khí
+ Khi dịch màn ra xa thêm 0,5m thì D’ = 3m và thực hiện giao thoa trong môi trường có chiết suất 1,6 thì
Suy ra
Cho chiết suất của nước là 4/3. Một người nhìn một hòn sỏi nhỏ S nằm ở đáy một bể nước sâu 1,2 m theo phương gần vuông góc với mặt nước, thấy ảnh S’ nằm cách mặt nước một khoảng bằng
1,5 m
80 cm.
90 cm
1 m
Đáp án C
Ta có hình vẽ
Từ hình vẽ ta thấy rằng IJ = JS’.tani; IJ = JS.tanr
Do
Thực hiện giao thoa khe Y-âng với hai bức xạ đơn sắc λ1 và λ2 thì khoảng vân tương ứng là i1 = 0,3 mm và i2 = 0,4 mm. Gọi A và B là hai điểm trên màn quan sát, nằm cùng một phía so với vân trung tâm và cách nhai 3mm. Biết tại A là vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ, nếu vị trí vân sáng trùng nhau chỉ tính một vân sáng thì số vân sáng quan sát được trên đoạn AB (kể cả A và B) là
15
18.
17
16.
Đáp án A
Số vân sáng của bức xạ đơn sắc 1 thu được trên màn
Số vân sáng của bức xạ đơn sắc 2 thu được trên màn
Xét sự trùng nhau của hai bức xạ
Số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
Số vân sáng quan sát được trên màn là N = N1 + N2 – Ntr = 11 + 7 – 3 = 15 vân sáng
Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng
tăng cường độ chùm sáng
tán sắc ánh sáng
nhiễu xạ ánh sáng
giao thoa ánh sáng
Đáp án B
Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng
Tia hồng ngoại
là ánh sáng nhín thấy, có màu hồng
được ứng dụng để sưởi ấm
không truyền được trong chân không
không phải là sóng điện từ
Đáp án B
Tia hồng ngoại được ứng dụng để sưởi ấm
Phát biểu nào sau đây không phải là các đặc điểm của tia Rơnghen ( tia X) ?
Tác dụng mạnh lên kính ảnh
Có thể đi qua lớp chì dày vài centimet
Khả năng đâm xuyên mạnh
Gây ra hiện tượng quang điện
Đáp án B
Tia X bị chặn bởi lớp chì dày vài milimet nên câu B sai
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y- âng, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là D = 2m, nguồn sáng S ( cách đều 2 khe) cách mặt phẳng hai khe một khoảng d = 1m phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,75μm. Bố trí thí nghiệm sao cho vị trí của nguồn sáng S, của mặt phẳng chứa hai khe S1, S2 và của màn ảnh được giữ cố định còn vị trí các khe S1, S2 trên màn có thể thay đổi nhưng luôn song song với nhau. Lúc đầu trên màn thu được tại O là vân sáng trung tâm và khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3 mm. Sau đó cố định vị trí khe S1 tịnh tiến khe S2 lại gần khe S1một đoạn Δa sao cho O là vân sáng. Giá trị nhỏ nhất của Δa là
1,0 mm.
2,5 mm.
1,8 mm.
0,5 mm
Đáp án D
ΔSIM đồng dạng với ΔSOO
Trong thí nghiệm giao thoa khe I-âng, khoảng cách giữa hai khe 0,1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn 0,8m, bước sóng dùng trong thí nghiệm 0,6μm. Khoảng vân có giá trị
4,8mm
0,48mm.
0,75mm.
7,5mm.
Đáp án A
ta có
Quang phổ vạch phát xạ do chất nào sau đây bị nung nóng phát ra?
Chất khí ở áp suất cao
Chất rắn
Chất khí ở áp suất thấp.
chất lỏng.
Đáp án A
Trong thí nghiệm I âng về giao thoa, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5μm, khoảng cách giữa hai khe 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1m. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 1 và vân tối bậc 3 ở cùng bên so với vân trung tâm là:
1mm
2mm
2,5mm
1,5mm
Đáp án D
Khoảng vân là:
Vân sáng có vị trí x = ki
Vân tối có vị trí (k’ + 1/2) i
Vậy khoảng cách từ vân sáng bậc 1 và vân tối thứ 3 ở cùng 1 phía so với vân trung tâm là :
Trong thí nghiêm Y-âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a có thể thay đổi ( nhưng S1 và S2 luôn cách đều S). Xét điểm M trên mà, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặ tăng khoảng cách S1S2 một lượng ∆a thì tại đó tương ứng là vân sáng bậc k hoặc 3k. Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2∆a thì tại M là:
Vân sáng bậc 8
vân tối thứ 9
vân sáng bậc 9
vân sáng bậc 7.
Đáp án A
Áp dụng công thức tính vị trí vân sáng :
Trong thiên văn, để nghiên cứu về nhiệt độ, thành phần hóa học của mặt trời và các sao, người ta dùng phép phân tích quang phổ. Quang phổ của mặt trời và các sao mà ta quan sát được trên Trái Đất là
Quang phổ vạch hấp thụ
quang phổ liên tục xen kẽ với quang phổ vạch
quang phổ liên tục
quang phổ vạch phát xạ.
Đáp án A
Hiện tượng cầu vồng xuất hiện sau cơn mưa được giải thích chủ yếu dựa vào hiện tượng
Giao thoa ánh sáng
quang- phát quang.
nhiễu xạ ánh sáng
tán sắc ánh sáng.
Đáp án D
Trong bệnh viện có một lọai tủ dùng đẻ khử trùng những dụng cụ y tế sử dụng nhiều lần. Khi hoạt động tử phát ra bức xạ có tác dụng khử trùng là
Tia hồng ngoại.
tia gamma
tia X
tia tử ngoại
Đáp án D
Trong thí nghiệm khe I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng từ 390nm đến 760nm. Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vị trí có hai vân sáng đơn săc trùng nhau đến vân trung tâm là
2,28mm
2,34mm
1,52mm
1,56mm.
Đáp án B
Điều kiện để 1 vị trí có hai quang phổ bậc k và bậc k+1 chồng chập lên nhau là :
Vì k nguyên nên chọn k =2. Hiện tượng chồng chập diễn ra khi k = 2 và 3.
Một tia sáng đơn sắc chiếu từ không khí tới một khối thủy tinh có chiết xuất tuyệt đối bằng 1,5 dưới góc tới i. tại mặt phân cách xảy ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ ánh sáng. Tia phản xạ và tia phản xạ hợp với nhau góc 1200. Góc tới i bằng
56,30
36,60
23,40
24,30
Đáp án B
Khi tia khúc xạ và tia phản xạ hợp với nhau goc 1200 thì
Áp dụng định luật khúc xạ ta có:
Tính chất nổi bật nhất của tia hồng ngoại
Tác dụng lên kính ảnh
Tác dụng nhiệt
Bị nước và thủy tinh hấp thụ mạnh
Gây ra hiện tượng quang điện ngoài
Đáp án B
Tính chất nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt
Khi thực hiện thí nghiệm giao thoa Y- âng với ánh sáng đơn sắc trong một bể chứa nước, người ta đo được khoảng cách giữa hai vân sáng là 1,2mm.Biết chiết suất của nước bằng 4/3. Nếu rút hết nước trong bể thì khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp đó là
0,9mm
0,8 mm
1,6 mm
1,2 mm
Đáp án C
Khi thực hiện giao thoa ánh sáng trong nước ta có khoảng vân i’ được xác định bởi biểu thức:
Vậy khi rút hết nước trong bể ta có:
Một học sinh làm thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng để đo bước sóng ánh sáng. Khoảng cách hai khe sáng là 1,00 ± 0,05 (mm). Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn đo được là 2,00 ± 0,01 (m); khoảng cách giữa 10 vân sáng liên tiếp đo được là 10,80 ± 0,14 (mm). Bước sóng bằng
0,54 ± 0,03 (µm)
0,54 ± 0,04 (µm)
0,60 ± 0,03 (µm)
0,60 ± 0,04 (µm)
Đáp án D
Khoảng cách giữa 10 vân sáng liên tiếp bằng 9i
Bước sóng:
Sai số:
=> Bước sóng bằng: 0,60 ± 0,04 µm
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, ánh sáng dùng trong thí nghiệm là ánh sáng trắng có bước sóng từ 400nm đến 750 nm. Bề rộng quang phổ bậc 1 lúc đầu đo được là 0,7 mm. Khi dịch chuyển màn theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một khoảng là 40 cm thì bề rộng quang phổ bậc 1 đo được là 0,84mm. Khoảng cách giữa hai khe là
1,5cm
2cm
1cm
1,2cm
Đáp án C
Ban đầu:
Sau khi dịch chuyển màn:
Trừ hai phương trình cho nhau ta được:
Nhận xét nào sau đây là không đúng?
Tia Rơn–ghen là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn tia tử ngoại.
Tia hồng ngoại có màu đỏ
Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt mạnh
Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại và tia Rơn–ghen đều là sóng điện từ
Đáp án C
Một ánh sáng đơn sắc khi truyền từ môi trường (1) sang môi trường (2) thì bước sóng giảm đi 0,1mm và vận tốc lan truyền giảm đi 0,5.108 m/ s. Trong chân không, ánh sáng này có bước sóng
0,75 mm
0,4 mm
0,6 mm
0,3 mm
Đáp án C
Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không đổi, nhưng vì các môi trường có chiết suất khác nhau nên vận tốc truyền sáng khác nhau và dẫn đến bước sóng thay đổi.
Ta có:
Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe I–âng. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm, khoảng cách hai khe a =1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 2 m, khoảng cách từ khe F đến mặt phẳng chứa hai khe là d =1 m. Cho khe F dao động điều hòa trên trục Ox vuông góc với trục đối xứng của hệ quanh vị trí O cách đều hai khe F1, F2với phương trình
.Trên màn, xét điểm M cách vân trung tâm một khoảng 1 mm. Tính cả thời điểm t = 0, điểm M trùng với vân sáng lần thứ 2018 vào thời điểm
252(s)
504+ 1/2 (s)
252+ 1/6 (s)
252+ 1/12 (s)
Đáp án D
Khi dịch chuyển nguồn theo phương song song với hai khe thì hệ vân (vân trung tâm ) dịch chuyển theo chiều ngược lại một đoạn :
Chu kì dao động là : T = 1s.
Khoảng vân :
Điểm M cách vị trí trung tâm 1mm, vậy ban đầu khi t = 0 thì M là vân sáng.
Điểm M là vân sáng thì thỏa mãn : xM = ki
Ta thấy vân trung tâm sẽ dao động với biên độ 2 cm (từ phương trình), vậy điểm M sẽ là vân sáng khi vân trung tâm ở các vị trí có tọa độ x = 0, 1, 2, – 1, –2 cm
Vẽ đường tròn ta được:
Các vị trí đánh dấu sao là các vị trí trong một chu kì chuyển động M là vân sáng. Ban đầu M nằm ở vị trí A. mỗi chu kì có 8 lần M là vân sáng
Vậy khi M à vân sáng lần thứ 2018 = 8.252 + 2 lần thì nó đã đi trong thời gian là : t = 252T + ∆t
Dễ thấy khi đi được 252 chu kì thì M đã quay lại A, vậy chỉ cần đi đến B là đã được thêm 2 lần nữa ( vì ban đầu khi t = 0 thì M ở A, nên nó là 1 vân sáng, đến lúc nó đến B được tính là lần nữa).
Thời gian đi hết cung AB là :
khi nói về quang phổ, phát biểu nào sau đây là đúng ?
Các chất rắn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch.
Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố ấy
Các chất khí ở áp suất lớn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch.
Quang phổ liên tục của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố đó.
Đáp án B
Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố ấy.
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng
là sóng siêu âm.
là sóng dọc
có tính chất hạt
có tính chất sóng.
Đáp án D
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.
Khi nói về tia tử ngoại, phát biểu nào dưới đây là sai?
Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh.
Tia tử ngoại có bản chất là sóng điện từ.
Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím.
Tia tử ngoại bị thuỷ tinh hấp thụ mạnh và làm ion hoá không khí
Đáp án C
Tia tử ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng tím là sai.
Trong các nhà hàng, khách sạn, rạp chiếu phim, v.v. có lắp máy sấy tay cảm ứng trong nhà vệ sinh. Khi người sử dụng đưa tay vào vùng cảm ứng, thiết bị sẽ tự động sấy để làm khô tay và ngắt khi người sử dụng đưa tay ra. Máy sấy tay này hoạt động dựa trên
cảm ứng tia tử ngoại phát ra từ bàn tay.
cảm ứng độ ẩm của bàn tay.
cảm ứng tia hồng ngoại phát ra từ bàn tay.
cảm ứng tia X phát ra từ bàn tay.
Đáp án C
Trong các nhà hàng, khách sạn, rạp chiếu phim, v.v. có lắp máy sấy tay cảm ứng trong nhà vệ sinh. Khi người sử dụng đưa tay vào vùng cảm ứng, thiết bị sẽ tự động sấy để làm khô tay và ngắt khi người sử dụng đưa tay ra. Máy sấy tay này hoạt động dựa trên cảm ứng tia hồng ngoại phát ra từ bàn tay.
Trong bài thực hành đo bước sóng ánh sáng do một laze phát ra bằng thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng, một học sinh xác định được các kết quả: khoảng cách giữa hai khe là 2,00 ± 0,01 (mm), khoảng cách từ mặt phẳng hai khe tới màn là 200 ± 1 (cm) và khoảng vân trên màn là 0,50 ± 0,01 (mm). Ánh sáng dùng trong thí nghiệm có bước sóng
0,60 ± 0,02 (μm)
0,50 ± 0,015 (μm)
0,60 ± 0,01 (μm).
0,50 ± 0,02 (μm).
Đáp án B
Chú ý: Sai số tương đối của bước sóng có cùng đơn vị với bước sóng. Ta không quan tâm đến đơn vị của các hệ thức ….
Trong thí nghiệm Y-âng nếu chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng . Trên màn quan sát trong một khoảng bề rộng đếm được 57 vân sáng, trong đó 5 vân sáng cùng màu với vân trung tâm và 2 trong 5 vân này nằm ngoài cùng của khoảng rộng. Biết trong khoảng rộng đó số vân sáng đơn sắc của nhiều hơn số vân sáng của là 4 vân. Bước sóng bằng
Đáp án C
Cần chú ý: Tại vị trí hai vân sáng trùng nhau được tính là một vạch sáng
Công thức xác định số vạch sáng
Chú ý: L là khoảng rộng
Phát biểu nào sau đây sai?
Trong chân không, mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định
Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng tốc độ
Trong chân không, bước sóng của ánh sáng đỏ nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím.
Trong ánh sáng trắng có vô số ánh sáng đơn sắc.
Đáp án B
Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định:
. Do đó đối với ánh sáng đỏ thì:
Đối với ánh sáng tím:
Tia X có bước sóng
nhỏ hơn bước sóng của tia hồng ngoại.
nhỏ hơn bước sóng của tia gamma
lớn hơn bước sóng của tia màu đỏ.
lớn hơn bước sóng của tia màu tím.
Đáp án A
Thang sóng điện từ được sắp xếp theo thứ tự giảm dần của bước sóng:
Vô tuyến điện; hồng ngoại; ánh sáng khả kiến; tử ngoại; tia X; tia gamma
*Đối chiếu với thang sắp xếp ở trên ta thấy đáp án A là thỏa mãn.
Gọi nc, nv, nℓ lần lượt là chiết suất của nước đối với các ánh sáng đơn sắc chàm, vàng và lục. Hệ thức nào sau đây đúng?
nc > nv > nℓ
nv> nℓ > nc.
nℓ > nc > nv.
nc > nℓ > nv.
Đáp án D
Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây là sai?
Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.
Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn hoặc chất lỏng phát ra khi bị nung nóng.
Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím.
Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố hoá học khác nhau thìkhác nhau.
Đáp án B
Quang phổ vạch phát xạ do do các chất khí, hay hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích. Đáp án B sai.
Hiện tượng nào sau đây không thể hiện tính chất sóng của ánh sáng?
Giao thoa ánh sáng.
Hiện tượng quang điện ngoài.
Tán sắc ánh sáng.
Nhiễu xạ ánh sáng.
Đáp án B
Hiện tượng quang điện ngoài thể hiện thính chất hạt của ánh sáng.
Chú ý: Ánh sáng có tính chất lưỡng tính sóng hạt
Vào những ngày nắng, khi ra đường mọi người đều mặc áo khoác mang kèm khẩu trang, bao tay, v.v. để chống nắng. Nếu hoàn toàn chỉ trang bị như vậy thì chúng ta có thể
ngăn chặn hoàn toàn tia tử ngoại làm đen da và gây hại cho da.
ngăn chặn hoàn toàn tia hồng ngoài làm đen da.
ngăn chặn một phần tia tử ngoại làm đen da và gây hại cho da.
ngăn chặn một phần tia hồng ngoại làm đen, nám da.
Đáp án C
Vào những ngày nắng, khi ra đường mọi người đều mặc áo khoác mang kèm khẩu trang, bao tay, v.v. để chống nắng. Nếu hoàn toàn chỉ trang bị như vậy thì chúng ta có thể ngăn chặn một phần tia tử ngoại làm đen da và gây hại cho da








