Sóng ánh sáng là gì?
Sóng ánh sáng là một dạng sóng mà chúng ta thường tiếp xúc và có ảnh hưởng lớn đến đời sống hàng ngày của con người. Ánh sáng là một dạng sóng ngang.
Hiện tượng tán sắc ánh sáng
Tán sắc ánh sáng là gì?
Tán sắc ánh sáng là hiện tượng phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm ánh sáng đơn sắc.
Ánh sáng đơn sắc
- Ánh sáng đơn sắc là loại ánh sáng không bị tán sắc.
- Ánh sáng đơn sắc có tần số f không bị thay đổi.
- Công thức tính bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong điều kiện chân không là λ = vf, trong đó λ là bước sóng, v là vận tốc của ánh sáng trong điều kiện chân không.
Ứng dụng của tán sắc ánh sáng
Tán sắc ánh sáng được sử dụng trong các máy quang phổ để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc. Ngoài ra, trong tự nhiên, có nhiều hiện tượng được hình thành từ tán sắc ánh sáng như cầu vồng.
Nhiễu xạ ánh sáng - giao thoa ánh sáng
Nhiễu xạ ánh sáng là gì?
Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng sóng tạo nên ánh sáng truyền qua một lỗ hẹp, khiến các sóng ánh sáng không còn dạng một tia như ban đầu.
Trong thực tế, sự nhiễu xạ ánh sáng được sử dụng để truyền ánh sáng qua một lỗ rất nhỏ trong máy ảnh, giúp chọn lượng ánh sáng mà con người muốn sử dụng để chụp ảnh.
Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng
- Khi ánh sáng từ đèn D qua khe hẹp F, rồi F1, F2 rồi tới màn M, trên M thấy một hệ vân có nhiều màu.
- Đặt lăng kính màu đỏ K thì trên màn M chỉ có những vạch sáng đỏ và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau.
- Từ thí nghiệm trên chứng tỏ rằng hai chùm ánh sáng có thể giao thoa với nhau, ánh sáng có tính sóng.
- Vậy hiện tượng giao thoa là hiện tượng mà hai sóng ánh sáng cùng nhau kết hợp khi gặp nhau sẽ tạo thành các vân giao thoa.
Bước sóng ánh sáng và màu sắc
- Ánh sáng đơn sắc có bước sóng khoảng từ 380nm - 760nm mới tạo ra cảm giác sáng là các ánh sáng nhìn thấy được.
- Hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 0 đến ∞ tạo nên ánh sáng trắng của Mặt trời.
- Bảng bước sóng của ánh sáng có thể nhìn thấy được trong chân không.
Máy quang phổ và các loại quang phổ
Máy quang phổ
- Máy quang phổ được sử dụng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau.
- Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Quang phổ liên tục
- Quang phổ liên tục là một dải màu liên tục từ màu đỏ đến màu tím.
- Quang phổ liên tục được tạo ra bởi các chất rắn, lỏng, khí có áp suất lớn khi bị nung nóng ở nhiệt độ cao.
Quang phổ vạch phát ra
- Quang phổ vạch sáng phát ra là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, được ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.
- Quang phổ vạch sáng phát ra là do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp bị kích thích bằng điện hoặc nhiệt.
Quang phổ hấp thụ
- Quang phổ hấp thụ là các vạch tối trên nền của quang phổ liên tục.
Tia hồng ngoại - tia tử ngoại
Bài tập sóng ánh sáng trong đề thi Đại học
- Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 380nm đến 760nm.
- Tia hồng ngoại được ứng dụng để chụp ảnh trong lĩnh vực quân sự.
- Tia hồng ngoại là tia khó quan sát giao thoa nhất trong các tia tia hồng ngoại, tia tử ngoại, tia X, và ánh sáng nhìn thấy.
- Cơ thể người bình thường ở nhiệt độ 37°C phát ra loại bức xạ thuộc tia hồng ngoại.
- Bức xạ có bước sóng 0,3m là của tia tử ngoại.
- Hồ quang điện không phát ra tia tử ngoại.
- Một chùm ánh sáng đơn sắc sẽ lệch đường đi sau khi đi qua lăng kính thuỷ tinh.
- Vị trí các vân sáng và vân tối trong thí nghiệm Y-âng có công thức tính riêng.
- Công thức khoảng vân trong thí nghiệm Y-âng được xác định là i = D/λ.
- Chiết suất của môi trường lớn hơn với những ánh sáng có bước sóng ngắn.
- Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt.
- Sự đảo sắc vạch quang phổ là sự chuyển thành một vạch tối của một vạch sáng do bị hấp thụ.
- Khi nung nóng, quang phổ vạch phát ra là của các chất khí hay hơi ở áp suất thấp.
- Màu của ánh sáng dùng trong thí nghiệm giao thoa có thể xác định bằng công thức tính khoảng vân.
- Máy quang phổ được sử dụng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau.
Sóng ánh sáng là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực vật lý và có thể xuất hiện trong đề thi Đại học. Hiểu rõ cơ bản về sóng ánh sáng sẽ giúp bạn tự tin giải các bài tập liên quan. Đừng quên luyện tập thường xuyên để nắm vững kiến thức này.
