Ôn tập Vật lý 12 - Chương 5: Sóng ánh sáng

Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG
I. GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
1. Khoảng vân: 
2. Vị trí vân 
3. Hiệu quang trình: 
4. Khoảng cách giữa n vân sáng liên tiếp nhau là : 
5. Khoảng cách giữa m khoảng vân liên tiếp nhau là : 
6. Tại vị trí M mà 
II. QUANG PHỔ
1. Máy quang phổ:
a. Định nghĩa: Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau.
b. Cấu tạo:
Ống chuẩn trực là tạo ra chùm tia song song.
Lăng kính để phân tích song song thành những thành phần đơn sắc song song khác nhau.
Buồng ảnh là kính ảnh đặt tại tiêu điểm ảnh của thấu kính để quan sát quang phổ. 
c. Nguyên tắc hoạt động: 
Chùm tia qua ống chuẩn trực là chùm tia song song đến lăng kính.
Qua lăng kính chùm sáng bị phân tích thành các thành phần đơn sắc song song.
Các chùm tia đơn sắc qua buồng ảnh được hội tụ trên kính ảnh.
2. Quang phổ liên tục:
a. Định nghĩa: Quang phổ liên tục là dải màu biến thiên liên tục, quang phổ liên tục của ánh sáng là dải màu biến thiên liên tục từ đỏ tới tím.
b. Nguồn phát: Các chất rắn, chất lỏng, chất khí có tỉ khối lớn nóng sáng phát ra quang phổ liên tục.
c. Đặc điểm, tính chất: 
Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần hóa học của nguồn phát mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt của nguồn phát.
Ở nhiệt độ , các vật bắt đầu phát ra ánh sáng màu đỏ; ở nhiệt độ đến các vật phát ra quang phổ liên tục có màu biến thiên từ đỏ đến tím. Nhiệt độ của bề Mặt Trời khoảng , ánh sáng của Mặt Trời là ánh sáng trắng.
3. Quang phổ vạch phát xạ:
a. Định nghĩa: Quang phổ vạch phát xạ là loại quang phổ gồm những vạch màu đơn sắc nằm trên một nền tối.
b. Các chất khí hay hơi có áp suất thấp bị kích thích phát ra.
c. Đặc điểm:
Các chất khí hay hơi ở áp suất thấp khác nhau cho những quang phổ vạch khác nhau cả về số lượng vạch, vị trí, màu sắc của các vạch và độ sáng tỉ đối của các vạch.
Mổi chất khí hay hơi ở áp suất thấp có một quang phổ vạch đặc trưng.
4. Quang phổ vạch hấp thụ:
a. Định nghĩa: Quang phổ vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm trên một nền một quang phổ liên tục.
b. Cách tạo: 
Chiếu vào khe của máy quang phổ một ánh sáng trắng ta nhận được một quang phổ liên tục.
Đặt một đèn hơi Natri trên đường truyền tia sáng trước khi đến khe của máy quang phổ, trên nền quang phổ xuất hiện các vạch tối ở đúng vị trí các vạch vàng trong quang phổ vạch phát xạ của Natri.
d. Điều kiện: Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.
e. Hiện tượng đảo sắc: Ở một nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.
Chú ý: Quang phổ của Mặt Trời mà ta thu được trên Trái Đất là quang phổ hấp thụ, Bề mặt của Mặt Trời phát ra quang phổ liên tục.
IV. SÓNG ĐIỆN TỪ
Loại sóng
Bước sóng
Chú ý
Vùng đỏ
Tia gamma
Vùng cam
Tia Roengent
Vùng vàng
Tia tử ngoại
Vùng lục
Ánh sáng nhìn thấy
Vùng lam
Tia hồng ngoại
Vùng chàm
Sóng vô tuyến
Vùng tím
1. Tia hồng ngoại:
a. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng lớn hơn bước sóng cùa ánh sáng đỏ ().
b. Nguồn phát sinh: 
Các vật bị nung nóng dưới phát ra tia hồng ngoại.
Có năng lượng Mặt Trời thuộc về vùng hồng ngoại.
Nguồn phát tia hồng ngoại là các đèn dây tóc bằng Vonfram nóng sáng có công suất từ . 
c. Tính chất, tác dụng: 
Có bản chất là sóng điện từ.
Tác dụng nổi bật nhất là tác dụng nhiệt.
Tác dụng lên một loại kính ảnh đặc biệt gọi là kính ảnh hồng ngoại.
Bị hơi nước hấp thụ.
d. Ứng dụng: Sấy khô sản phẩm, sưởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại.
2. Tia tử ngoại:
a. Định nghĩa: Tia hồng ngoại là những bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng nhỏ hơn bước sóng cùa ánh sáng tím ().
b. Nguồn phát sinh: 
Các vật bị nung nóng trên phát ra tia tử ngoại.
Có năng lượng Mặt Trời thuộc về vùng tử ngoại.
Nguồn phát tia tử ngoại là các đèn hơi thủy ngân phát ra tia tử ngoại. 
c. Tính chất, tác dụng: 
Có bản chất là sóng điện từ.
Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh.
Làm phát quang một số chất.
Tác dụng làm ion hóa chất khí
Gây ra một số phản ứng quang hóa, quang hợp.
Gây hiệu ứng quang điện.
Tác dụng sinh học: hủy hoại tế bào, giết chết vi khuẩn, 
Bị thủy tinh, nước hấp thụ rất mạnh. Thạch anh gần như trong suốt đối với các tia tử ngoại
d. Ứng dụng: Chụp ảnh; phát hiện các vết nứt, xước trên bề mặt sản phẩm; khử trùng; chữa bệnh còi xương.
3. Tia Rơnghen:
a. Định nghĩa: Tia Rơn-ghen là những bức xạ điện từ có bước sóng từ đến (tia Rơn-ghen cứng, tia Rơn-ghen mềm).
b. Cách tạo ra tia Rơng-hen: Khi chùm tia catốt đập vào tấm kim loại có nguyên tử lượng phát ra.
c. Tính chất, tác dụng:
Khả năng đâm xuyên.
Tác dụng mạnh lên kính ảnh.
Làm ion hóa không khí.
Làm phát quang nhiều chất.
Gây ra hiện tượng quang điện.
Tác dụng sinh lí: hủy diệt tế bào, diệt tế bào, diệt vi khuẩn, 
d. Ứng dụng: Dò khuyết tật bên trong các sản phẩm, chụp điện, chiếu điện, chữa bệnh ung thư nông, đo liều lượng tia Rơnghen,