GIAO THOA VÀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG

Câu 34: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young... Biết khi khoảng cách giữa hai khe là a+2Δa thì khoảng vân bằng 3mm, khi khoảng cách giữa haia thì khoảng vân bằng 3

Trang 1

Vân sáng có màu giống VTT là vân sáng trùng Lúc đó x1= x2 = x3



x x



 Xét 3 vân sáng trùng nhau đầu tiên ứng với k1= 12, k2 = 9 , k3 = 8

Trong khoảng giữa VTT và VS trùng có

11 vân sáng của λ1 ( k1 từ 1 đến 11)

Tổng số VS của 3 đơn sắc là 11+8+7 = 26

Trong đó: λ1 và λ2 trùng 2 vị trí, λ1 và λ3 trùng 3 vị trí Tổng cộng có 5 VS trùng

Vậy số Vân Sáng quan sát được 26-5= 21 Chọn A

Chúng ta có thể tính nhanh như sau: sáng 12 9 8 6.1 1.2 21     

Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, nguồn S phát ba ánh sáng đơn sắc: màu tím λ1 = 0,42 μm;m; màu lục λ2 = 0,56 μm;m; màu đỏ λ3 = 0,70 μm;m Giữa hai vân sáng liên tiếp giống màu vân sáng trung tâm có

11 cực đại giao thoa của ánh sáng đỏ Số cực đại giao thoa của ánh sáng màu lục và màu tím giữa hai vân sáng liên tiếp nói trên là

A 15 vân lục, 20 vân tím B 14 vân lục, 19 vân tím

C 14 vân lục, 20 vân tím D 13 vân lục, 18 vân tím

Giải:

Gọi M là vân gần nhất có cùng màu với vâm trung tâm O: là vân trùng đầu tiên

Tại M: màu đỏ ứng với vân sáng bậc k3=12 vì có 11 cực đại giao thoa của ánh sáng đỏ giữa OM Tím k2 lục k3 Các vân sáng trùng nhau nên: k1 λ1 =k2 λ2 =k3 λ3

 1 3 3

1

k



 =20  có 19 vân màu tím giữa O và M

 2 3 3

2

15

k



   có 14 vân màu lục giữa O và M

Câu 5: Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,6563m, chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ

là 1,3311 Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng

A 0,4930m B 0,4931m C 0,4415m D 0,4549m

1,3311

n



Câu 6: Một thấu kính hội tụ mỏng có hai mặt cầu giống nhau, bán kính R, có chiết suất đối với tia đỏ là nđ

= 1,60, đối với tia tím là nt = 1,69 Ghép sát vào thấu kính trên là một thấu kính phân kỳ, hai mặt cầu giống nhau, bán kính R Tiêu điểm của hệ thấu kính này đối với tia đỏ và tia tím trùng nhau Thấu kính phân kỳ có chiết suất đối với tia đỏ (n1) và đối với tia tím (n2) liên hệ với nhau bởi

A n2 = n1 + 0,09 B n2 = 2n1 + 1 C n2 = 1,5n1 D n2 = n1 + 0,01

Trang 2

Với TKHT: màu đỏ d 1 ( d 1).2

d

   ; màu tím t 1 ( t 1).2

t

Với TKPK: màu đỏ 1 1

1

 ; màu tím 2 2

2

 , (R>0) Khi ghép sát fd1=ft2 1/(Dd+D1)=1/(Dt+D2)  (Dd+D1)=(Dt+D2)

 (nd1)+(1n1)=(nt1)+(1n2)  1,6 n1=1,69  n2  n2 = n1 + 0,09 chọn A

Vị trí vân sáng trùng nhau: x1 = x2 = x3

 k1i1 = k2i2 = k3i3  k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất:giá trị k1, k2, k3 nguyên tố cùng nhau (chỉ có ước chung lớn nhất là 1)

3

;

k k

      với k1 = 12 ta có k2 = 9, k3 = 8

Ta lấy 12 vân sáng ứng với λ1, thì lấy số vân sáng ứng với λ2 trừ đi số vị trí trùng nhau với λ1: 1

2

k

như vậy có 2 vị trí trùng nhau và trừ đi vị trí trùng nhau với λ3 có 1 vị trí trùng nhau và là vị trí ba bức xạ trùng nhau Vậy với λ2 ta có 9-2=7 vân sáng

Với λ3 ta trừ đi số vân trùng với λ1: 1 12 3

k

k   có 3 vị vân trùng nhau.Vậy với λ3, ta có 8-3=5 vân sáng

Vậy trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm có tất cả 12 + 7 + 5 = 23 vân sáng Chọn B

Vị trí vân trùng: x = x1 = x2 = x3  k11 = k22 = k33  4k1 = 5k2 = 6k3

Vân trung tâm: k1 = k2 = k3 = 0

Vân trùng thứ nhất là: k1 = 15; k2 = 12 và k3 = 10

Hệ 1 trùng 2 tại vị trí ứng: k1 = 5n Trong khoảng vân trung tâm đến k1 = 15 có 2 vân trùng

Hệ 2 trùng với 3 tại vị trí ứng: k2 = 6n Trong khoảng vân trung tâm đến k1 = 15 có 1 vân trùng

Hệ 1 trùng với 3 tại vị trí ứng với: k1 = 3n Trong khoảng vân trung tâm đến k1 = 15 có 4 vân trùng

Hệ 1 , 2, 3 trung nhau tại vị trí ứng với: k1 = 15n trong khoảng vân trung tâm đến k1 = 15 có 0 vân trùng Vậy tổng số vân trùng tính từ vân trung tâm đên vị trí k1 = 15 là: 2 + 1+4=7

Tổng số vân quan sát tính từ vân trung tâm đến vân ứng k1 = 15 (cùng màu vân trung tâm) không tính hai vân này là: 14 + 11 + 9 - 7 = 27 vân

Câu 34: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là:

a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm ánh sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng λ1

= 0,64μm;m , λ2 = 0,6μm;m , λ3 = 0,54μm;m λ4 = 0,48μm;m Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là?

A 4,8mm B 4,32 mm C 0,864 cm D 4,32cm

Trang 3

Khi vân sáng trùng nhau:

k 64 = k 60 k 54 = k 48 k 64 = k 60 k 54 = k 48

k 32 = k 30 k 27 = k 24

(32,30, 27, 24) 4320

BSCNN



180

Câu 35: Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng : λ1 = 0,4μm;m , λ2 = 0,5μm;m , λ3 = 0,6μm;m Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sáng bằng :

A.34 B 28 C 26 D 27

Giải:

Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k10,4 = k20,5 = k30,6 <=> 4k1 = 5k2 = 6k3

BSCNN(4,5,6) = 60

=> k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10 Bậc 15 của λ1 trùng bậc 12 của λ2 trùng với bậc 10 của λ3

Trong khoảng giữa phải có: Tổng số VS tính toán = 14 + 11 + 9 = 34

Ta xẽ lập tỉ số cho tới khi k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10

- Với cặp λ1, λ2 : 1 2

5 10 15

k k



Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k1 = 15 ; k2 = 12 thì có tất cả 4 vị trí trùng nhau

Vị trí 1: VSTT

Vị trí 2: k1 = 5 ; k2 = 4

Vị trí 3: k1 = 10 ; k2 = 8

Vị trí 4: k1 = 15 ; k2 = 12

- Với cặp λ2, λ3 : 2 3

6 12

5 10

k k



Vị trí 1: VSTT

Vị trí 2: k2 = 6 ; k3 = 5

Vị trí 3: k2 = 12 ; k3 = 10

- Với cặp λ1, λ3 : 1 3

k k



Vị trí 1: VSTT

Vị trí 2: k1 = 3 ; k3 = 2

Vị trí 3: k1 = 6 ; k3 = 4

Vị trí 4: k1 = 9 ; k3 = 6

Vị trí 5: k1 = 12 ; k3 = 8

Vị trí 6: k1 = 15 ; k3 = 10

Vậy tất cả có 2 + 1 +4 =7 vị trí trùng nhau của các bức xạ

Số VS quan sát được = Tổng số VS tính toán – Số vị trí trùng nhau = 34 – 7 = 27 vân sáng

Câu 36: trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ1(tím) = 0,4μm;m , λ2(lam) = 0,48μm;m , λ3(đỏ) = 0,72μm;m Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màu tím Số vân màu lam và vân màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là

A 30 vân lam, 20 vân đỏ B 31 vân lam, 21 vân đỏ

 Trong khoảng giữa có 2 vị trí trùng

 Trong khoảng giữa có 1 vị trí trùng nhau

 Trong khoảng giữa có 4 vị trí trùng nhau

Trang 4

C 29 vân lam, 19 vân đỏ D 27 vân lam, 15 vân đỏ

Giải:

Vì giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màu tím nên k1 = 36

Ta sẽ lập tỉ số cho đến khi k1 = 36

3

2

3

1

k



Câu 37 Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn sắc:

m

42

,

0

 (màu tím); 2 0,56m(màu lục); 3 0,70m(màu đỏ) Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm quan sát được 8 vân màu lục Số vân tím và vân đỏ quan sát được nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là:

Giải :

Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3

 k1λ1 = k2λ2 = k3λ3  42 k1 = 56 k2 = 70 k3 hay 3k1 = 4 k2 = 5k3

Bội SCNN của 3, 4 và 5 là 60  Suy ra: k1 = 20n; k2 = 15n; k3 = 12n

Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần vân trung tâm nhất ứng với n =1

k 1 = 20; k 2 = 15; k 3 = 12

* Vị trí hai vân sáng trùng nhau

* x12 = k1i1 = k2i2  k1λ1 = k2λ2  42 k1 = 56 k2  3 k1 = 4 k2

Suy ra: k1 = 4n12; k2 = 3n12 Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có

4 vân sáng của bức xạ λ1 λ2 trùng nhau.( k1 = 4; k2 = 3 ; k1 =8, k2 = 6; k1 = 12; k2 = 9 ; k1 = 16, k2 = 12)

* x23 = k2i2 = k332  k2λ2 = k3λ3  56 k2 = 70 k3  4k2 = 5 k3

2 vân sáng của bức xạ λ2 λ3 trùng nhau ( k2 = 5; k3 = 4; k2 = 10; k3 = 8)

* x13 = k1i1 = k3i3  k1λ1 = k3λ3  42 k1 = 70 k3  3 k1 = 5 k3

3 vân sáng của bức xạ λ1 λ3 trùng nhau.( k1: 5, 10, 15; k3: 3, 6, 9 )

Số vân sáng quan sát được trog khoảng hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm

- Màu tím: 19 – 4 – 3 = 12

- Màu lục: 14 – 4 – 2 = 8

- Màu đỏ: 11 – 3 – 2 = 6

ĐS: 12 vân màu tím và 6 vân màu đỏ

Câu 63: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young Ánh sáng sử dụng gồm 3 bức xạ đỏ, lục , lam có bứơc sóng lần lượt là: λ1 = 0,64μm;m , λ2 = 0,54μm;m , λ3 = 0,48μm;m Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục ?

Câu 64: Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bứơc song : λ1 = 0,4μm;m , λ2 = 0,5μm;m , λ3 = 0,6μm;m Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa trong kgoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sáng

Câu 65: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là:

a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1,5mm ánh sáng sử dụng gồm 3 bức xạ có bứơc sóng λ1 = 0,4μm;m , λ2 = 0,56μm;m , λ3 = 0,6μm;m Bề rộng miền giao thoa là 4 cm , Ở giữa là vân sáng trung tâm, số vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm quan sát được là :

Giải

Ta có: k2 = 30 => trong khoảng giữa có 29 màu lam

k3 = 20 => trong khoảng giữa có 19 màu đỏ

Trang 5

Tiêu cự thấu kính phụ thuộc vào chiết suất như sau: m

n n f f n n f f R R n f

R R n f

50 ,0 0096 ,0 55 ,0

55 ,0 50 1 1 1 1 ) 1 1 )(

1 ( 1

) )(

1 (

2 2 2

1 2 2 1 1 2 2 1 2 2

2 1 1 1



































Bài 283: Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bước sóng ánh sáng bằng λ, khoảng cách từ hai khe đến

màn là D Biết khi khoảng cách giữa hai khe là a+2Δa thì khoảng vân bằng 3mm, khi khoảng cách giữa haia thì khoảng vân bằng 3mm, khi khoảng cách giữa hai khe là a-3Δa thì khoảng vân bằng 3mm, khi khoảng cách giữa haia thì khoảng vân là 4mm Khi khoảng cách giữa hai khe là a thì khoảng vân bằng

A 10

16

18

7

Giải

mm i i i i i D

a a

a

D

i

i D

a a

a

D

i

3 10 2 3 1 2 3

2

3

3 2

3

2

2 1 2 2

1 1











































Tiêu đề	Giao thoa và tán sắc ánh sáng
Trường học	Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	bài luận
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	5
Dung lượng	407,5 KB