I. TÁN SẮC ÁNH SÁNG

1. Tán sắc ánh sáng là: Sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc

 Nguyên nhân tán sắc là do chiếc suất của chất làm lăng kính đối với màu sắc khác nhau thì khác nhau

2. Ánh sáng đơn sắc: Ánh sáng có một màu nhất định và không bị tán sắc khi qua lăng kính .  Ánh sáng đơn sắc có bước sóng và tần số xác định.

3. Ánh sáng trắng: Là tập hợp của rất nhiều các ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. Nên ánh sáng trắng không có bước sóng và tần số xác định.

II. SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG ( chứng minh ánh sáng có tính chất sóng)

1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng Là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản.

2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng là hiện tượng hai nguồn sáng kết hợp gặp nhau tạo nên các vân sáng và các vân tối xen kẽ nhau.

 Giao thoa as trắng thì vân trung tâm màu trắng hai bên là  các dảy màu như cầu vồng

3. Vị trí các vân         

 a. Khoảng vân  i:  là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.   

Khoảng vân: $i=\frac{\lambda D}{a}$                   

Bước sóng $\lambda =\frac{ia}{D}$  

Khoảng cách giữa vân tối và vân sáng kề nhau là $\frac{i}{2}$

b. Vị trí vân sáng      ${{x}_{S}}=k.i$                   

                                                  Vân sáng bậc n thì   k = n   ,   và x = n.i

c. Vị trí vân tối       ${{x}_{t}}=(k+\frac{1}{2}).i$     

                                    Vân tối thứ n thì k = n-1 ,  và x = ( n - 0,5).i

d. Tại vị trí M là vân sáng hay vân tối bậc mấy?     

Ta lập tỉ số   $\frac{{{x}_{M}}}{i}=a$   

                             Nếu a là số nguyên thì a = k    => vân sáng bậc (thứ) k

                             Nếu a là bán nguyên  thì a = k - 0,5    => vân tối thứ k

e. Bước sóng ánh sáng và màu sắc:

- Mỗi ánh sáng đơn sắc, có một  bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định.

- Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380nm đến 760nm

- Vì vậy chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng. Ánh sáng có tần số càng nhỏ (bước sóng càng dài) thì chiết suất của môi trường càng bé.

f. Điều kiện về nguồn kết hợp trong hiện tượng giao thoa

- Hai nguồn phải phát ra ánh sáng có cùng tần số và bước sóng (cùng màu)

- Hiệu số pha dao động của 2 nguồn phải không đổi theo thời gian

III. CÁC LOẠI QUANG PHỔ

1. Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành những thành phần đơn sắc 

   Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc của lăng kính.

   Máy quang phổ gồm có 3 bộ phận chính:

  + Ống chuẩn trực: dùng thấu kính hội tụ để tạo ra chùm tia song song

  + Hệ tán sắc: dùng lăng kính để tán sắc ánh sáng

  + Buồng tối: để thu ảnh quang phổ

2. Các loại quang phổ :

* Quang phổ liên tục

+ Định nghĩa: là quang phổ gồm một dải sáng có màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím.

+ Nguồn phát: các vật rắn, lỏng hoặc những khối khí có tỉ khối lớn bị nung nóng  phát ra quang phổ liên tục.

+ Đặc điểm: Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng.

+ Ứng dụng: xác định được nhiệt độ của vật phát sáng, đặc biệt là những vật ở xa như Mặt Trời, các ngôi sao.

* Quang phổ vạch phát xạ

VD: quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử Hidro

+ Định nghĩa: là quang phổ có dạng những vạch màu riêng rẽ nằm trên một nền tối.

+ Nguồn phát : Khí hay hơi ở áp suất thấp khi bị kích thích sẽ phát ra quang phổ vạch.

+ Đặc điểm : Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì  khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch, màu sắc các vạch  và độ sáng tỉ đối của các vạch .

  Mỗi nguyên tố hoá học có một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

+ Ứng dụng : Nhận biết sự có mặt của các nguyên tố hoá học có trong các hỗn hợp hay hợp chất.

* Quang phổ vạch hấp thụ

VD: quang phổ vạch hấp thụ của nguyên tử Hidro

+ Định nghĩa: là quang phổ có dạng những vạch tối nằm riêng rẽ trên nền quang phổ liên tục.

 + Nguồn phát : Chiếu ánh sáng từ một nguồn qua khối khí hay hơi bị nung nóng rồi chiếu qua máy quang phổ, ta sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ

 + Điều kiện để có quang phổ vạch hấp thụ là nhiệt độ của đám hơi gây ra quang phổ hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn phát ra ánh sáng.

  + Đặc điểm :Một đám hơi có khả năng phát ra các vạch ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ các vạch ánh sáng đơn sắc tại vị trí đó. Nên cùng một chất thì vị trí vân tối trong quang phổ hấp thụ trùng với vị trí vân sáng trong quang phổ vạch.

+ Ứng dụng : Nhận biết sự có mặt của các nguyên tố hoá học có trong các hỗn hợp hay hợp chất.

IV. TIA HỒNG NGOẠI,  TIA TỬ NGOẠI, TIA X  cùng có bản chất là sóng điện từ

*  Tia hồng ngoại

+ Định nghĩa : là những bức xạ không nhìn thấy có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ (λ≥0,76 μm ).

+ Nguồn phát: các vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường  

+ Tính chất, tác dụng.

.- Tác dụng nổi bật nhất của tia hồng ngoại là tác dụng nhiệt.

- Tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại.  

- Bị hơi nước, khí CO₂ hấp thụ mạnh.

- Biến điệu như sóng điện từ

+ Công dụng  Dùng tia hồng ngoại để sấy khô, sưởi ấm, chụp ảnh hồng ngoại.

* Tia tử ngoại

+ Định nghĩa: là những bức xạ không nhìn thấy có bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng tím ( λ ≤0,38μm).

+ Nguồn phát: những vật bị nung nóng đến nhiệt độ trên 2000^oC .

+ Tính chất, tác dụng

- Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh.   

- Làm phát quang một số chất.

- Ion hoá không khí.  

- Gây ra một số phản ứng quang hoá, quang hợp.

- Tác dụng sinh học.

- Bị nước, thuỷ tinh, … hấp thụ mạnh. Không bị thạch anh hấp thụ

+ Công dụng

- Phát hiện vết nứt nhỏ, vết xước trên bề mặt sản phẩm tiện.

- Chữa bệnh còi xương, diệt khuẩn, diệt nấm mốc.

- Sử dụng trong phân tích quang phổ.

* Tia  Rơngen( tia X) thang sóng điện từ.

+ Nguyên tắc tạo tia Rơnghen

  Cho chùm electron chuyển động với vận tốc lớn đập vào một tấm kim loại có nguyên tử lượng lớn.

+ Bản chất: là sóng điện từ có bước sóng ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại (khoảng  10^-11m đến10^-8m )

+ Tính chất và công dụng

  - Có khã năng đâm xuyên mạnh nên được dùng để chiếu điện, chụp điện, dò các lổ hỏng, các khuyết tật bên trong sản phẩm đúc.

  - Bị lớp chì (kim loại nặng) vài mm cản lại

  - Tác dụng rất mạnh lên kính ảnh nên được dùng để chụp X quang.

  - Làm phát quang một số chất nên được dùng để quan sát màn hình trong việc chiếu điện.

  - Có khả năng ion hóa các chất khí.

  - Có tác dụng sinh lí. Nó có thể hủy hoại tế bào, giết vi khuẫn nên được dùng để chữa các ung thư cạn gần ngoài da.

+ Thang sóng điện từ: (theo thứ tự bước sóng giảm dần)

Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma

Chúng đều có cùng bản chất là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay) bước sóng nên có tính chất, tác dụng khác nhau và nguồn phát, cách thu chúng cũng khác nhau.