Nguyên nhân tán sắc - Do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau là khác nhau.. - Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc
Trang 1CHƯƠNG VISÓNG ÁNH SÁNGCHỦ ĐỀ 19TÁN SẮC ÁNH SÁNG – GIAO THOA ÁNH SÁNG
A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN
I Tán sắc ánh sáng.
1 Định nghĩa: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách của hai
môi trường trong suốt
2 Nguyên nhân tán sắc
- Do chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc có màu sắc khác nhau là khác nhau.
- Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt bên của lăng kính dưới cùng một góc tới, nhưng do chiết suất của lăng kính đối với các tia đơn sắc khác nhau nên bị khúc xạ dưới các góc khúc xạ khác
nhau Kết quả, sau khi đi qua lăng kính chúng bị tách thành nhiều chùm ánh sáng có màu sắc khác nhau => tán sắc ánh sáng.
Là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
6 Chiết suất – Vận tốc và bước sóng
- Vận tốc truyền ánh sáng phụ thuộc vào môi trường truyền ánh sáng.
v
l
Vì chiết suất của một môi trường vật chất : n>1 ⇒ λn <λ
Chú ý: + Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng Đối với ánh sáng màu đỏ là
nhỏ nhất, màu tím là lớn nhất
+ Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím + Bước sóng của ánh sáng trắng: 0,4 µm ≤λ≤ 0,76 µm
7 Tần số là đại lượng đặc trưng cho sóng Màu sắc ánh sáng phụ thuộc vào tần số f
Khi truyền trong các môi trường khác nhau: tần số ánh sáng không đổi nên màu không đổi Vì chiết suất
khác nhau nên vận tốc khác nhau dẫn đến bước sóng và khoảng vân thay đổi
Do tia đỏ lệch ít hơn so với tia tím nên:
nđỏ < nda cam < < ntím mà v
n c
= ⇒ vđỏ > vda cam > > vtím
8 Công thức tán sắc đối với lăng kính
Lưu ý : Chỉ số j biểu thị ứng với từng ánh sáng đơn sắc như : đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím, …
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
1
Trang 2Lưu ý: Nếu tia màu vàng cho góc lệch cực tiểu thì:
II Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật
truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép
những vật trong suốt hoặc không trong suốt
Trong hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng, tia sáng có thể đi quành ra phía
sau vật cản
III Hiện tượng giao thoa ánh sáng (chỉ xét giao thoa ánh sáng trong thí nghiệm Y-âng).
1 Định nghĩa : Là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng kết hợp trong không gian trong đó xuất hiện
những vạch sáng và những vạch tối xen kẽ nhau
Các vạch sáng (vân sáng) và các vạch tối (vân tối) gọi là vân giao thoa
Trong đó: + a = S1S2 là khoảng cách giữa hai khe sáng
+ D = OI là khoảng cách từ hai khe sáng S1, S2 đến màn quan sát: S1M = d1; S2M = d2
+ x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta xét
Điều kiện để tại M có vân sáng : d2- d1=k l; k ZÎ
M a b
Hình ảnh vùng giao thoa
Hình ảnh vùng giao thoa
Trang 34 Vị trí (toạ độ) vân tối: 1
2
t
L N
Trong đó [x] là phần nguyên của x Ví dụ: [6,00] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 8
7 Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có toạ độ x 1 , x 2 (giả sử x 1 < x 2 )
Số giá trị k ∈ Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu.
M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu
8 Xác định khoảng vân i trong khoảng có bề rộng L Biết trong khoảng L có n vân sáng.
+ Nếu 2 đầu là hai vân sáng thì:
1
L i n
=- + Nếu 2 đầu là hai vân tối thì: L
i n
=
+ Nếu một đầu là vân sáng còn một đầu là vân tối thì:
0,5
L i
n
=-
9 Bức xạ cho những vân sáng, vân tối tại điểm M cho trước trong trường giao thoa L.
+ Tại M cho vân sáng:
Tập hợp những giá trị của k, m thỏa mãn k, mÎ Z thay ngược trở lại => l
10 Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước sóng và khoảng vân: n
D i i
l l
11 Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S 1 S 2 thì hệ vân di chuyển ngược chiều và
khoảng vân i vẫn không đổi.
Độ dời của hệ vân là: 0
+ D1 là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe
+ d là độ dịch chuyển của nguồn sáng
12 Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S 1 (hoặc S 2 ) được đặt một bản mỏng dày e, chiết suất n thì hệ vân sẽ dịch chuyển về phía S 1 (hoặc S 2 ) một đoạn: x (n 1)eD
Trang 413 Sự trùng nhau của các bức xạ λ1 , λ2 (khoảng vân tương ứng là i1, i2 .)
+ Trùng nhau của vân sáng: xs = k i1 1= k i2 2= Û k1 1l = k2 2l =
+ Trùng nhau của vân tối: 1 1 1 2 1 2 1 1 1 2 1 2
- Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k: 1 đ
∆ = − − Khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với vân trung tâm
C CÁC DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Dạng 1 : Vị trí vân giao thoa
2
1()2
xM → nếu bằng k thì tại đó vân sáng → nếu bằng (k, 5) thì tại đó là vân tối
Dạng 2 : Tìm số vân quan sát được trên màn
* Xác định bề rộng giao thoa trường L trên màn (đối xứng qua vân trung tâm)
→ số vân sáng là 2n + 1, số vân tối là : 2n nếu p < 0,5, là 2(n + 1) nếu p≥ 0 , 5
Dạng 3 : Giao thoa với nhiều bức xạ đơn sắc hay ánh sáng trắng
* Vị trí các vân sáng của các bức xạ đơn sắc trùng nhau:
+ k1λ1 = k2λ2 = = knλn + Điều kiện của
1 1
2i
L
k ≤ + Với L là bề rộng trường giao thoa
* Các bức xạ của ánh sáng cho vân sáng tại M :
λ ≤ = ≤ →
D
ax k D
ax
t
M đ
ax
λ λ
Trang 5Dạng 4 : Sự dịch chuyển của hệ vân giao thoa
* Do sự xê dịch của nguồn sáng S: Vân trung tâm dịch ngược chiều 1 đoạn OO’ = SS'
d
D
, d khoảng cách từ S đến khe
* Do bản mặt song song đặt trước 1 trong 2 khe: hệ dịch về phía bản mỏng 1 đoạn OO’ =
a
eD
n 1)( − , e bề dày
B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Chiếu một chùm tia sáng hẹp qua một lăng kính Chùm tia sáng đó sẽ tách thành chùm tia sáng có màu
khác nhau Hiện tượng này gọi là:
A Giao thoa ánh sáng B Tán sắc ánh sáng
C Khúc xạ ánh sáng D Nhiễu xạ ánh sáng
Câu 2: Chiếu một chùm tia sáng hẹp qua một lăng kính Chùm tia ló ra khỏi lăng kính có nhiều màu sắc khác
nhau Hiện tượng đó là:
A Giao thoa ánh sáng B Nhiễu xạ ánh sáng
C Tán sắc ánh sáng D Khúc xạ ánh sáng
Câu 3: Ánh sáng trắng qua lăng kính thủy tinh bị tán sắc, ánh sáng màu đỏ bị lệch ít hơn ánh sáng màu tím, đó là vì:
A Ánh sáng trắng bao gồm vô số ánh sáng màu đơn sắc có một số tần số khác nhau và do chiết suất của thủy tinh đối với sóng ánh sáng có tấn số nhỏ thì nhỏ hơn so với sóng ánh sáng có tần số lớn hơn
B Vận tốc ánh sáng đỏ trong thủy tinh lớn hơn so với ánh sáng tím
C Tần số của ánh sáng đỏ lớn hơn tần số của ánh sáng tím
D Chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn ánh sáng tím
Câu 4: Chọn câu sai trong các câu sau:
A Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính
B Mỗi ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu sắc nhất định khác nhau
C Ánh sáng trắng là tập hợp của 7 ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím
D Lăng kính có khả năng làm tán sắc ánh sáng
Câu 5: Tìm phát biểu sai về hiện tượng tán sắc:
A Tán sắc là hiện tượng một chùm ánh sáng trắng hẹp bị tách thành nhiều chùm sáng đơn sắc khác nhau
B Hiện tượng tán sắc chứng tỏ ánh sáng trắng là tập hợp vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau
C Thí nghiệm của Newton về tán sắc ánh sáng chứng tỏ lăng kính là nguyên nhân của hiện tượng tán sắc
D Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là do chiết suất của các môi trường đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì khác nhau
Câu 6: Tìm phát biểu đúng về ánh sáng đơn sắc:
A Đối với các môi trường khác nhau, ánh sáng đơn sắc luôn có cùng bước sóng
B Đối với ánh sáng đơn sắc, góc lệch của tia sáng đối với các lăng kính khác nhau đều có cùng giá trị
C Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị lệch đường truyền khi đi qua lăng kính
D Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tách màu khi qua lăng kính
Câu 7: Một tia sáng đi qua lăng kính ló ra chỉ một màu duy nhất không phải màu trắng thì đó là:
A Ánh sáng đơn sắc B Ánh sáng đa sắc
C Ánh sáng bị tán sắc D Lăng kính không có khả năng tán sắc
Câu 8: Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là:
A màu sắc B tần số
C vận tốc truyền sóng D chiết suất lăng kính với ánh áng đó
Câu 9: Chọn câu sai:
A Đại lượng đặt trưng cho ánh sáng đơn sắc là tần số
B Vận tốc của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc vào môi trường truyền
C Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng màu lục
D Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì vận tốc truyền trong môi trường trong suốt càng nhỏ
Câu 10: Hiện tượng giao thoa ánh sáng chỉ quan sát được khi hai nguồn ánh sáng là hai nguồn:
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
5
Trang 6A Đơn sắc B Kết hợp C Cùng màu sắc D Cùng cường độ sáng.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng trắng và ánh sáng đơn sắc.
A Ánh sáng trắng là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
B Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau có trị số khác nhau
C Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi qua lăng kính
D Khi ánh sáng đơn sắc đi qua một môi trường trong suốt thì chiết suất của môi trường đối với ánh sáng
đỏ là nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím là lớn nhất
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về chiết suất của một môi trường:
A Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với mọi ánh sáng đơn sắc là như nhau
B Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với mọi ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau
C Với bước sóng ánh sáng chiếu qua môi trường trong suốt càng dài thì chiết suất của môi trường càng lớn
D Chiết suất của một môi trường trong suốt khác nhau đối với một loại ánh sáng nhất định thì có giá trị như nhau
Câu 13: Quan sát ánh sáng phản xạ trên các lớp dầu, mỡ, bong bóng xà phòng hoặc cầu vòng trên bầu trời ta thấy
có những màu quần sặc sỡ Đó là hiện tượng nào của ánh sáng sau đây:
A Nhiễu xạ B Phản xạ
C Tán sắc của ánh sáng trắng D Giao thoa của ánh sáng trắng
Câu 14: Hiện tượng giao thoa chứng tỏ rằng:
A Ánh sáng có bản chất giống nhau B Ánh sáng là sóng ngang
C Ánh sáng là sóng điện từ D Ánh sáng có thể bị tán sắc
Câu 15: Trong các thí nghiệm sau đây, thí nghiệm nào có thể sử dụng để thực hiện việc đo bước sóng ánh sáng?
A Thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Niutơn B Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng
C Thí nghiệm giao thoa với khe Y–âng D Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc
Câu 16: Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng, trên màn quan sát thu được hình ảnh như thế nào?
A Vân trung tâm là vân sáng trắng, hai bên có những dãi màu như cầu vòng
B Một dãi màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
C Các vạch màu khác nhau riêng biệt hiện trên một nền tối
D Không có các vân màu trên màn
Câu 17: Tìm kết luận đúng về hiện tượng giao thoa ánh sáng:
A Giao thoa ánh sáng là sự tổng hợp của hai chùm sáng chiếu vào cùng một chỗ
B Giao thoa của hai chùm sáng từ hai bóng đèn chỉ xảy ra khi chúng cùng đi qua kính lọc sắc
C Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra đối với các ánh sáng đơn sắc
D Giao thoa ánh sáng chỉ xảy ra khi hai chùm sóng ánh sáng kết hợp đan xen vào nhau
Câu 18: Hai sóng kết hợp là
A hai sóng xuất phát từ hai nguồn kết hợp
B hai sóng có cùng tần số, có hiệu số pha ở hai thời điểm xác định của hai sóng thay đổi theo thời gian
C hai sóng phát ra từ hai nguồn nhưng đan xen vào nhau
D hai sóng thoả mãn điều kiện cùng pha
Câu 19: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, vân sáng là …
A tập hợp các điểm có hiệu khoảng cách đến hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng
B tập hợp các điểm có hiệu khoảng cách đến hai nguồn bằng một số lẻ lần nửa bước sóng
C tập hợp các điểm có hiệu quang trình đến hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng
D tập hợp các điểm có hiệu quang trình đến hai nguồn bằng một số lẻ lần nửa bước sóng
Câu 20: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, vân tối là …
A tập hợp các điểm có hiệu khoảng cách đến hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng
B tập hợp các điểm có hiệu khoảng cách đến hai nguồn bằng một số lẻ lần nửa bước sóng
C tập hợp các điểm có hiệu quang trình đến hai nguồn bằng một số nguyên lần bước sóng
D tập hợp các điểm có hiệu quang trình đến hai nguồn bằng một số lẻ lần nửa bước sóng
Câu 21: Chiếu ánh sáng trắng do một nguồn nóng sáng phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính
thì trên tấm kính ảnh (hoặc tấm kính mờ) của buồng ảnh sẽ thu được
A ánh sáng trắng
B một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục
C các vạch màu sáng, tối xen kẽ nhau
D bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối
Câu 22: Điều kiện để hai sóng cơ khi gặp nhau, giao thoa được với nhau là hai sóng phải xuất phát từ hai nguồn
dao động
A cùng biên độ và có hiệu số pha không đổi theo thời gian
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
6
Trang 7B cùng tần số, cùng phương
C có cùng pha ban đầu và cùng biên độ
D cùng tần số, cùng phương và có hiệu số pha không đổi theo thời gian
Câu 23: Hiện tượng nào sau đây khẳng định ánh sáng có tính chất sóng?
A Hiện tượng giao thoa ánh sáng B Hiện tượng quang điện ngoài
C Hiện tượng quang điện trong D Hiện tượng quang phát quang
Câu 24: Tìm phát biểu sai về vân giao thoa: Tại vị trí có vân sáng, …
A hiệu quang trình đến hai nguồn kết hợp thoả mãn: d2 – d1 = kλ, với k ∈ Z
B độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn kết hợp thoả mãn: ∆ = ϕ 2k π, với k ∈ Z
C hiệu khoảng cách đến hai nguồn kết hợp thoả mãn: d2 – d1= (2k + 1)λ, với k ∈ Z
D hai sóng đến từ hai nguồn kết hợp cùng pha với nhau và tăng cường lẫn nhau
Câu 25: Tìm phát biểu đúng về vân giao thoa: Tại vị trí có vân tối, …
A hiệu quang trình đến hai nguồn kết hợp thoả mãn: d2 – d1 = (2k + 1)
2
λ , với k ∈ Z
B độ lệch pha của hai sóng từ hai nguồn kết hợp thoả mãn: ∆ = ϕ (2 k + 1) 2 π , với k ∈ Z
C hiệu khoảng cách đến hai nguồn kết hợp thoả mãn: d2 – d1 = (2k + 1)λ, với k ∈ Z
D hai sóng đến từ hai nguồn kết hợp vuông pha với nhau
Câu 26: Khoảng vân trong giao thoa của sóng ánh sáng đơn sắc tính theo công thức nào sau đây? (cho biết i là
khoảng vân; λ là bước sóng ánh sáng; a là khoảng cách giữa hai nguồn S1S2 và D là khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn)
Câu 29: Khi thực hiện giao thoa ánh sáng trong không khí thì thu được khoảng vân là i Nếu giữ nguyên các điều
kiện ban đầu nhưng thực hiện giao thoa trong môi trường trong suốt có chiết suất n > 1 thì khoảng vân i’ là:
A '
1
i i
n
=
+ B '
i i n
= C '
1
i i n
l £ £l
C đ
2
s t
ax kD
l £ £l D ( 1) đ
s t
l £ £l B 1 đ
2
t t
Trang 8Câu 38: Khoảng vân trong giao thoa của sóng ánh sáng đơn sắc tính theo công thức nào sau đây? (cho biết i là
khoảng vân; λ là bước sóng ánh sáng; a là khoảng cách giữa hai nguồn S1S2 và D là khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn) Gọi δ là hiệu đường đi của sóng ánh sáng từ một điểm trên màn E đến hai nguồn kết hợp S1, S2 là:
Câu 42: Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân tối bậc 9 ở cùng một bên vân trung tâm là:
Câu 43: Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 bên này vân trung tâm đến vân tối bậc 5 bên kia vân trung tâm là:
Câu 44: Ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm Y–âng là 0,5 mµ Khoảng cách từ hai nguồn đến màn là 1m, khoảng cách giữa hai nguồn là 2mm Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối bậc 5 ở hai bên so với vân trung tâm là:
A 0,375mm B 1,875mm C 18,75mm D 3,75mm
Câu 45: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng và ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 540 mm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân i1 = 0,36 mm Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân
A i2 = 0,50mm B i2 = 0,40mm C i2 = 0,60mm D i2 = 0,45mm
Câu 46: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó
bức xạ màu đỏ có bước sóng 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λ (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến
575 nm) Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục Giá trị của λ là
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
8
Trang 9A 500 nm B 520 nm C 540 nm D 560 nm
Bài tập dùng chung cho các câu 47, 48, 49 và 50
Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,5 mµ đến khe Y–âng S1, S2 với S1S2 = a
= 0,5mm Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn E một khoảng D = 1m
Câu 47: Tính khoảng vân:
Câu 48: Tại điểm M trên màn E cách vân trung tâm một khoảng x = 3,5mm là vân sáng hay vân tối, bậc mấy?
A Vân sáng bậc 3 B Vân sáng bậc 4 C Vân tối bậc 3 D Vân tối bậc 4
Câu 49: Chiều rộng của vùng giao thoa quan sát được trên màn là L = 13mm Tìm số vân sáng và vân tối quan sát
được
A 13 sáng, 14 tối B 11 sáng, 12 tối C 12 sáng, 13 tối D 10 sáng, 11 tối
Câu 50: Nếu thí nghiệm trong môi trường có chiết suất 4
'3
n = thì khoảng vân là:
Bài tập dùng cho các câu 51, 52 và 53
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y–âng Cho biết S1S2 = a = 1mm, khoảng cách giữa hai khe S1S2 đến màn E là 2m, bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là λ=0,50 mµ ; x là khoảng cách từ điểm
M trên màn đến vân sáng chính giữa (vân sáng trung tâm)
Câu 51: Khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là:
Bài tập dùng cho các câu 54 và 55
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng vàng bằng Y–âng, khoảng cách giữa hai khe sáng a = 0,3mm,
khoảng cách từ hai khe sáng đến màn D = 1m, khoảng cách vân đo được i = 2mm
Câu 54: Bước sóng ánh sáng trong thí nghiệm trên là:
A 6 mµ B 1,5mm C 0,6 mµ D 1,5 mµ
Câu 55: Xác định vị trí của vân sáng bậc 5.
Bài tập dùng cho các câu 56, 57, 58 và 59
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y–âng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là λ=0,5 mµ
Câu 56: Tính khoảng vân:
Bài tập dùng cho các câu 60, 61 và 62
Trong giao thoa với khe Y–âng có a = 1,5mm, D = 3m, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng bậc
2 và vân sáng bậc 5 cùng một phía vân trung tâm là 3mm
Câu 60: Tính bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm:
Bài tập dùng cho các câu 63, 64, 65 và 66
Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng S1, S2 cách nhau 0,5mm; khoảng cách từ hai khe đến màn
Trang 10A Vân tối thứ 4 B Vân tối thứ 3 C Vân sáng bậc 4 D Vân sáng bậc 3.
Câu 65: Tại N cách vân sáng trung tâm 10 mm là vân sáng hay vân tối, bậc (thứ) mấy
A Vân tối thứ 4 B Vân tối thứ 5 C Vân sáng bậc 4 D Vân sáng bậc 5
Câu 66: Tính số vân sáng, vân tối quan sát được trên màn E, cho biết bề rộng của vùng giao thoa trên màn E là L
= 27mm
A 13 vân sáng và 14 vân tối B 15 vân sáng và 16 vân tối
C 13 vân sáng và 12 vân tối D 15 vân sáng và 14 vân tối
Câu 67: Trong thí nghiệm Y-âng về hiện tượng giao thoa các khe được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc Biết
khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp bất kỳ đo được 6mm Hỏi có bao nhiêu vân sáng, vân tối quan sát được trên giao thoa trường có bề rộng L = 21mm
A 21vân sáng và 20 vân tối B 21 vân sáng và 22 vân tối
C 23 vân sáng và 22 vân tối D 23 vân sáng và 24 vân tối Câu 68: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc Khoảng vân trên màn là 1,2mm Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được A 2 vân sáng và 2 vân tối B 3 vân sáng và 2 vân tối C 2 vân sáng và 3 vân tối D 2 vân sáng và 1 vân tối Câu 69: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6µm Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là 2,5m, bề rộng của miền giao thoa là 1,25cm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là A 21 vân B 15 vân C 17 vân D 19 vân Câu 70: Ánh sáng trên bề mặt rộng 7,2mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân sáng (ở hai rìa là hai vân sáng) Tại vị trí cách vân trung tâm là 14,4mm là vân: A Tối thứ 18 B Tối thứ 16 C Sáng thứ 18 D Sáng thứ 16 Câu 71: Trong thí nghiệm Y–âng bằng ánh sáng trắng, khoảng cách từ hai nguồn đến màn là 2m, khoảng cách giữa hai nguồn là 2mm Tìm số bức xạ cho vân sáng tại M cách vân trung tâm 4mm là: A 4 B 7 C 6 D 5 Câu 72: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng 0,38µm≤ ≤λ 0,76µm Khoảng cách giữa hai khe hẹp a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 2 m Các bức xạ cho vân sáng tại điểm M cách vân sáng trung tâm 3 mm là: A 0, 75 mµ và 0,5 mµ B 0,55 mµ và 0, 45 mµ C 0, 7 mµ và 0,35 mµ D 0,75 mµ và 0, 65 mµ Câu 73: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng 0,38µm≤ ≤λ 0,76µm Khoảng cách giữa hai khe hẹp a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 3 m Các bức xạ cho vân tối tại điểm M cách vân sáng trung tâm 3 mm là: A 0, 677 µm; 0,595 µm; 0, 472 µm và 0, 464 mµ
B 0, 687 µm; 0,575 µm; 0, 482 µm và 0, 430 mµ
C 0, 677 µm; 0,555 µm; 0, 472 µm và 0, 410 mµ
D 0, 677 µm; 0,545 µm; 0, 462 µm và 0, 400 mµ
Bài tập dùng cho các câu 74, 75
Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1=0, 42 mµ và
2 0, 7 m
λ = µ Khoảng cách hai khe là 0,8mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2,4m
Câu 74: Tính khoảng cách giữa vân tối thứ 3 của bức xạ λ1và vân tối thứ 5 của bức xạ λ2
A 9,45mm B 6,3 mm C 1,92mm D 3,42mm
Câu 75: Xác định vị trí trùng nhau thứ hai của các vân sáng kể từ vân sáng trung tâm.
A 2,56mm B 22,6 mm C 19,2mm D 24,4mm
Câu 76: Trong thí nghiệm giao thoa băng khe Y–âng, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a = 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m Nếu chiếu đồng thời hai khe sáng bằng hai bức xạ có bước sóng λ1=0,6 mµ và
2 0,5 m
λ = µ thì trên màn có những vị trí tại đó có vân sáng của hai bức xạ trùng nhau gọi là vân trùng nhau Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân trùng nhau đó
A 0,4mm B 6mm C 6 mµ D 0, 4 mµ
Câu 77: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y–âng, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = 1mm Khoảng cách từ hai mặt phẳng chứa hai khe đến màn là D = 2m Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
10
Trang 11Câu 78: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn quan sát là 2m Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ1 = 450 nm và λ2
= 600 nm Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
Câu 80: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc
có bước sóng lần lượt là λ1 và λ2 Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của λ1 trùng với vân sáng bậc 10 của 2
Câu 81: Trong thí nghiệm giao thoa bằng khe Y–âng, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a = 1mm đặt cách màn ảnh một khoảng D = 1m, ta thu được hệ vân giao thoa có khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 6 là 7,2mm và nằm về hai phía so với vân trung tâm Xác định bước sóng và màu sắc của vân sáng
A λ =0,6.10 m− 6 → ánh sáng màu vàng B λ=0,553.10 m− 6 → ánh sáng màu lục
C λ =0, 432.10 m− 6 → ánh sáng màu lam D λ=0,654.10 m− 6 → ánh sáng màu đỏ
Câu 82: Trên màn ảnh đặt song song và cách xa mặt phẳng chứa hai nguồn D = 0,5m người ta đo được bề rộng
của hệ vân bao gồm 2 vân sáng liên tiếp bằng 4,5mm, tần số ánh sáng của nguồn dùng trong thí nghiệm là f = 14
5.10 Hz Xác định khoảng cách giữa hai nguồn
A 1mm B 1,1mm C 0,5mm D 0, 66 mµ
Câu 83: Trong thí nghiệm với khe Y–âng, nếu tiến hành thí nghiệm trong môi trường không khí rồi sau đó thay
môi trường không khí bằng môi trường nước có chiết suất 4
3
n= thì hệ vân giao thoa trên màn ảnh sẽ thay đổi như thế nào:
A Khoảng vân trong nước giảm đi 2
3 lần so với trong không khí
B Khoảng vân trong nước tăng lên 4
3 lần so với trong lhông khí
C Khoảng vân trong nước giảm đi 3
4 lần so với trong không khí
D Khoảng vân trong nước tăng lên 5
4 lần so với trong không khí
Câu 84: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng có bước sóng λ = 0,5 μm, hai khe cách nhau 2mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m Tại điểm M,N cách vân trung tâm một khoảng lần lượt xM = 2,5mm, xN = 2,75mm ta có:
A M có vân sáng bậc 6, N có vân tối thứ 6 B M có vân sáng bậc 5, N có vân tối thứ 6
C M có vân sáng bậc 6, N có vân tối thứ 5 D M có vân sáng bậc 5, N có vân tối thứ 5
Câu 85: Hai nguồn sáng kết hợp S1 và S2 có tần số f = 6.10 14Hz ở cách nhau 1mm cho hệ vân giao thoa trên màn ảnh đặt đặt song song cách hai nguồn đó một khoảng 1m Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 5:
Câu 86: Trong thí nghiệm giao thoa bằng khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe a = 0,8mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn D = 1,6m người ta dùng nguồn sáng trắng có bước sóng 0, 4µm< <λ 0,76µm Hãy xác định bước sóng của các bức xạ đơn sắc có vân sáng trùng với vân sáng bậc 5 của ánh sáng tím (có bước sóng 0,4µ m)
GV : Nguyễn Xuân Trị - 0937 944 688
11
