Xem toàn bộ tài liệu Lớp 12: tại đây

Xem thêm các sách tham khảo liên quan:

• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao
• Sách Giáo Khoa Vật Lý 12
• Giải Vật Lí Lớp 12
• Giải Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12
• Sách Giáo Viên Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12
• Sách Bài Tập Vật Lí Lớp 12 Nâng Cao

Giải Sách Bài Tập Vật Lí 12 – Bài 24: Tán sắc ánh sáng giúp HS giải bài tập, nâng cao khả năng tư duy trừu tượng, khái quát, cũng như định lượng trong việc hình thành các khái niệm và định luật vật lí:

Bài 24.1, 24.2, 24.3 trang 64 Sách bài tập Vật Lí 12:

24.1. Dải sáng bảy màu thu được trong thí nghiệm thứ nhất của Niu-tơn được giải thích là do

A. thuỷ tinh đã nhuộm màu cho ánh sáng.

B. lăng kính đã tách riêng bảy chùm sáng bảy màu có sẵn trong chùm ánh sáng Mặt Trời.

C. lăng kính làm lệch chùm sáng về phía đáy nên đã làm thay đổi màu sắc của nó.

D. các hạt ánh sáng bị nhiễu loạn khi truyền qua thuỷ tinh.

24.2. Mội chùm ánh sáng mặt trời hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt sáng

A. có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

B. có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc.

C. có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc.

D. không có màu dù chiếu thế nào.

24.3. Khi sóng ánh sáng truyền từ một môi trường này sang một môi trường khác thì

A. tần số không đổi, nhưng bước sóng thay đổi.

B. bước sóng không đổi, nhưng tần số thay đổi.

C. cả tần số lẫn bước sóng đều không đổi.

D. cả tần số lẫn bước sóng đều thay đổi.

Lời giải:

24.1	24.2	24.3
B	C	A

Bài 24.4, 24.5, 24.6, 24.7, 24.8 trang 65 Sách bài tập Vật Lí 12:

24.4. Hãy chọn phát biểu đúng.

Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào thuỷ tinh thì

A. tần số tăng, bước sóng giảm.

B. tần số giảm, bước sóng giảm.

C. tần số không đổi, bước sóng giảm.

D. tần số không đổi, bước sóng tăng.

24.5. Gọi n_c, n_l n_L và n_v là chiết suất của thuỷ tinh lần lượt đối với các tia chàm, lam, lục và vàng, sắp xếp thứ tự nào dưới đây là đúng ?

A. n_c > n_l > n_L > n_v.        B. n_c < n_l < n_L < n_v.

C. n_c > n_L > n_l > n_v.        D. n_c < n_L < n_l < n_v.

24.6. Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc ?

A. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

B. Trong môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ.

C.Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng một vận tốc.

D. Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng tím.

24.7. Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

A. chùm sáng bị phản xạ toàn phần.

B. so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.

C. tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.

D. so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.

24.8. Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc : tím, lam, đỏ, lục, vàng. Tia ló đơn sắc màu lục đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường). Không kể tia đơn sắc màu lục, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đom sắc màu :

A. lam, tím.        B. đỏ, vàng, lam.

C. đỏ, vàng.        D. tím, lam, đỏ.

Lời giải:

24.4	24.5	24.6	24.7	24.8
C	A	D	D	C

Bài 24.9 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Tính chu kì và tần số của các bức xạ sau đây:

a) Bức xạ vàng của natri, biết bước sóng λ = 0,589 μm.

b) Bức xạ lục của thủy ngân, biết bước sóng λ = 0,546 μm.

c) Bức xạ da cam của krypton, biết bước sóng λ = 0,606 μm.

d) Bức xạ đỏ của heli, biết bước sóng λ = 0,706 μm.

Lời giải:

a) T = 1,965.10^-15s

f = 5,093.10¹⁴ Hz.

b) T = 1,820.10^-15s

f = 5,495.10¹⁴ Hz.

c) T = 2,020.10^-15s

f = 4,950.10¹⁴ Hz.

d) T = 2,353.10^-15s

f = 4,249.10¹⁴ Hz.

Bài 24.10 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 5^o, được coi là nhỏ, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,643 và n_t = 1,685. Cho một chùm tia sáng trắng, hẹp rọi gần vuông góc vào một mặt bên của lăng kính. Tính góc giữa tia đỏ và tia tím sau khi ra khỏi lăng kính.

Lời giải:

Góc lệch ∆D giữa tia đỏ và tia tím :

∆D = (n_t – n_đ)A = (1,685 – 1,643).5^o =.0,21^o = 12,6′

Bài 24.11 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang A = 60^o, có chiết suất đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là n_đ = 1,5140 và n_t = 1,5368. Một chùm tia sáng mặt trời hẹp rọi vào một mặt bên của lăng kính dưới góc tới i = 50^o. Chùm tia ló rọi vuông góc vào một màn đặt cách lăng kính một khoảng f = 1 m. Tính khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím thu được trên màn.

Lời giải:

⇒ r_đ = 30°24′; r’_đ= A – r_đ = 60° – 30°24’ = 29°36′.

sin r’_đ = sin 29°36’ = 0,4940.

sini’_đ = n_đsinr’_đ = 1,5140.0,4940 = 0,74791 ⇒ i’_đ = 48°25′.

D_đ = i_đ + i’_đ – A

= 50^o + 48^o25′ – 60^o

⇒ D_đ = 38^o25′

sinr_t = 0,7660/1,5368 = 0,49843

⇒ r’_t = 29^o54′

r’_t = 60^o – 29^o54′ = 30^o06′; sin30^o06′ = 0,5015

sini’_t = 1,5368.0,5015 = 0,77070 ⇒ i’_t = 50^o25′

D_t = 50^o + 50^o25′ – 60 = 40^o25′

Khoảng cách giữa vết sáng đỏ và vết sáng tím :

Bài 24.12 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một lăng kính có góc chiết quang A = 6^o (coi như là góc nhỏ) được đặt trong không khí. Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của gốc chiết quang, rất gần cạnh của lăng kính. Đặt một màn ảnh E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới và cách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là n_đ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là n_t = 1,685. Tính độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn ảnh.

Lời giải:

(xem Hình 24.1G)

Gọi A là góc chiết quang của lăng kính ;

H là giao điểm của đường kéo dài của tia tới với màn ảnh ; Đ và T là vết của tia đỏ và tia tím trên màn ảnh. Góc lệch của tia đỏ và tia tím là

D_đ = A(n_đ -1)

D_t = A(n_t– 1)

Khoảng cách từ các vết đỏ và vết tím đến điểm H là :

HĐ = AH.tanD_đ = AH.tanA(n_đ – 1)

HT = AH.tanD_t = AH.tanA(n_t – 1)

Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục trên màn ảnh là :

ĐT = HT – HĐ = AH[tanA(n_t – 1) – tanA(n_đ – 1)] với A = 6^o; n_t – 1,685 ; n_đ = 1,642 ; AH = 1,2 m thì ĐT = 5,4 mm.

Bài 24.13 trang 66 Sách bài tập Vật Lí 12: Một tia sáng trắng chiếu vuông góc vào mặt nước trong một chậu nước. Dưới đáy chậu có một gương phẳng đặt nghiêng, mặt gương làm với mặt nước một góc 15^o. Cho chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là n_đ = 1,329 và đối với ánh sáng tím là n_t = 1,344. Tính góc giữa tia tím và tia đỏ khi nó ra khỏi mặt nước.

Lời giải:

Tia sáng trắng chiếu vuông góc với mặt nước, khi trở lại mặt nước thì vẫn là ánh sáng trắng. Nhưng khi khúc xạ ra khỏi mặt nước, tia sáng bị tách ra thành các tia sáng đơn sắc khác nhau do có sự tán sắc ánh sáng.

Có thể coi như tia sáng trắng đi qua một lăng kính bằng nước có góc chiết quang A = 2.10^o = 30^o. Do dược chiếu vuông góc với mặt nước, nên góc tới của tia sáng ở mặt sau của lăng kính là r = A = 30^o.

Gọi góc ló của tia đỏ là i_đ, ta có:

sini_đ = n_đsinr = 1,329sin30^o = 1,329/2

sini_đ = 0,6645 ⇒ i_đ = 41,64^o.

Góc ló của tia tím là i_t, ta có:

sini_t = n_tsinr = 1,344sin30^o = 1,344/2

sini_t = 0,672 ⇒ i_t = 42,22^o

Góc giữa tia tím và tia đỏ là:

Δi = i_t – i_đ = 42,22 – 41,64 = 0,58^o

Δi = 34’48”.