skkn PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH các bài TOÁN về SÓNG ÁNH SÁNG ôn THI THPT QUỐC GIA

Nếu chùm tia sáng nói trên là chùm ánh sáng trắng với nđ =1,62 và nt=1,68 thì chiều rộng của quang phổ liên tục trên màn là: Câu 3: Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đến một mặt bên của lăng

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRUNG TÂM GDTX LONG KHÁNH

Mã số: (Do HĐKH Sở GD&ĐT ghi)

Có đính kèm: Các sản phẩm không thề hiện trong bản in SKKN

 Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác

Năm học 2015-2016

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC

I THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN

1 Họ và tên: NGUYỄN VĂN TRUNG

2 Ngày tháng năm sinh: 01 / 10 / 1985

3 Nam, Nữ : Nam

4 Nơi thường trú: Hẻm 133/8, Nguyễn Tri Phương, Phường Xuân An, Thị xã Long Khánh, Tỉnh Đồng Nai

5 Điện thoại : 0613646996 (CQ), ĐTDĐ: 0917492457

6 Fax: E- mail: tgn.trung@yahoo.com.vn

7 Chức vụ: Giáo viên, bí thư đoàn cơ sở, tổ trưởng tổ văn hóa trung tâm GDTX Long Khánh

8 Đơn vị công tác: Trung tâm GDTX Long Khánh

II TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO:

- Trình độ chuyên môn, nghiệp vụ cao nhất: Đại học Sư phạm Vật Lý

- Năm nhận bằng : 2009

- Chuyên ngành đào tạo: Vật Lý

III KINH NGHIỆM KHOA HỌC:

- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Giảng dạy môn Vật Lý

- Số năm kinh nghiệm: 7 năm giảng dạy

- Các sáng kiến kinh nghiệm đã có trong 05 năm gần đây:

Phương pháp giải nhanh các dạng bài tập Dao động cơ dùng ôn thi tốt nghiệp năm học 2013-2014

BM02-LLKHSKKN

MỤC LỤC

I Lý do chọn đề tài 5

II Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 5

III Tổ chức thực hiện giải pháp 5

Phần 1: Tóm tắt lý thuyết cơ bản 6

Phần 2: Phương pháp giải nhanh các bài toán về Sóng ánh sáng thường gặp 10

Bài toán 1: Bài toán liên quan đến lăng kính có góc chiết quang, góc tới nhỏ 10

Bài toán 2: Tính khoảng vân-bước sóng ánh sáng- tần số của ánh sáng đơn sắc 12

Bài toán 3: Xác định vị trí vân sáng, vân tối 21

Bài toán 4: Xác định tại một điểm M cho sẵn trên màn là vân sáng hay tối 23

Bài toán 5: Tính khoảng cách giữa hai vân bất kì 24

Bài toán 6: Dịch chuyển hệ vân do dịch chuyển màn quan sát 25

Bài toán 7: Tính số vân của giao thoa ánh sáng đơn sắc 27

Bài toán 8: Tính số vân của giao thoa ánh sáng đa sắc 32

Bài toán 9: Tính bước sóng khi vân trùng 40

Phần 3: Đáp án các bài tập tương tự 50

IV Hiệu quả của đề tài 52

V Đề xuất, khuyến nghị khả năng áp dụng 53

VI Tài liệu tham khảo 53

TN-THPT Trích đề thi tốt nghiệm hệ trung học phổ thông

TN-GDTX Trích đề thi tốt nghiệm hệ giáo dục thường xuyên

HK2-SĐN-THPT Trích đề học kì 2, Sở giáo dục và đào tạo Đồng Nai hệ trung

học phổ thông HK2-SĐN-GDTX Trích đề học kì 2, Sở giáo dục và đào tạo Đồng Nai hệ giáo

dục thường xuyên ĐHKA+A1 Trích đề thi tuyển sinh Đại học khối A và A1

CĐA+A1 Trích đề thi tuyển sinh Cao đẵng khối A và A1

PTQG Trích đề thi trung học phổ thông quốc gia

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI

TOÁN VỀ SÓNG ÁNH SÁNG ÔN THI THPT QUỐC GIA

I LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Chương Sóng ánh sáng là một trong những chương khó của bộ môn Vật Lý

12 Vì vậy đối với học sinh hệ trung học phổ thông đã khó thì đối với học viên hệ GDTX việc học chương sóng ánh sáng lại càng khó khăn hơn nhiều do học viên hệ GDTX nhìn chung không có thói quen tự học, năng lực tiếp thu kiến thức hạn chế,

kỹ năng thực hành làm bài tập yếu kém, phần lớn ít có thời gian học ở nhà vì ban ngày phải đi làm, tối mới được đi học

Từ năm 2007, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã thay đổi hình thức thi tốt nghiệp bộ môn môn Vật Lý từ phương pháp tự luận sang phương pháp thi trắc nghiệm khách quan Mặt khác từ năm 2015 Bộ giáo dục và đào tạo đã gộp hai kỳ thi tốt nghiệp THPT và kỳ thi tuyển sinh Đại học-cao đẵng thành một kỳ thi quốc gia với hai mục đích xét tốt nghiệp THPT và là một căn cứ quan trọng để các trường Đại học

và cao đẵng tuyển sinh, nội dung đề thi không còn phân biệt giữa hệ THPT và hệ GDTX nữa nên việc ôn tập đòi hỏi học sinh phải có sự phân dạng và phương pháp giải nhanh để đưa ra phương án trả lời nhanh và chính xác

Vì những lí do trên tôi đã quyết định chọn đề tài “Phương pháp giải nhanh các bài toán về sóng ánh sáng ôn thi THPT quốc gia”

II CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

Bắt đầu từ năm học 2011-2012 tôi được phân công giảng dạy Vật Lý lớp 12 ban ngày, khi giảng dạy bài tập chương này thì sau khi làm hết các bài tập trong sách giáo khoa, tôi có cho thêm một loạt bài tập trắc nghiệm nhưng tôi không phân dạng và chỉ cho học viên những phương pháp để giải nhanh, đặc biệt là giải nhanh bằng máy tính bỏ túi FX-570ES, thấy học viên giải bài tập phần này rất khó khăn

Từ thực tế đó bước sang năm học 2013-2014 tôi đã có giải pháp thay đổi hoàn toàn, khi giảng dạy bài tập cơ bản chương này tôi đã phân dạng và chỉ cho học viên phương pháp giải nhanh các dạng bài tập sóng ánh sáng trong các giờ học phụ đạo hàng tuần Từ thực tế cho thấy các em học viên giải bài tập trở nên đơn giản và đạt kết quả cao hơn nhiều

III TỔ CHỨC THỰC HIỆN GIẢI PHÁP

* Nội dung của giải pháp là ôn lại kiến thức lý thuyết cơ bản, phân dạng và phương pháp giải các dạng bài tập sóng ánh sáng thường gặp trong kỳ thi tốt nghiệp, cao đẵng và Đại học những năm gần đây, với các bài tập ví dụ áp dụng có hướng dẫn giải nhanh và các bài tập tương tự có đáp án, nhằm nâng cao chất lượng học tập bộ môn Vật Lý 12 nói chung và chương sóng ánh sáng của Vật Lý 12 nói riêng

* Phạm vi của giải pháp: Chương Sóng ánh sáng của Vật Lý 12

* Đối tượng được tác động của giải pháp:

- Học viên khối 12 và giáo viên giảng dạy bộ môn Vật Lý 12

- Chương trình Vật Lý 12

- Phương pháp giải các dạng bài tập Sóng ánh sáng Vật Lý 12

* Thời gian thực hiện giải pháp: Bắt đầu từ năm học 2013-2014

BM03-TMSKKN

PHẦN 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT CƠ BẢN

1 Tán sắc ánh sáng

a Sự tán sắc ánh sáng:

- Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc

- Dãi sáng nhiều màu từ đỏ đến tím gọi là quang phổ của ánh sáng trắng, nó gồm 7 màu chính : đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím có góc lệch tăng dần

b Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng

- Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có một bước sóng xác định

- Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc từ đỏ đến tím

c Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc

Do chiết suất của chất dùng làm lăng kính đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau

thì khác nhau Chiết suất đối với áng sáng đỏ thì nhỏ nhất, đối với ánh sáng tím thì lớn nhất

Nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng truyền sai lệch với sự truyền thẳng của ánh sáng

khi đi qua lỗ nhỏ hoặc gặp vật cản Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng

b Hiện tượng giao thoa ánh sáng

- Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian

- Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa:

+Những chổ hai sóng gặp nhau mà cùng pha nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng

+Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối

- Nếu ánh sáng trắng giao thoa thì hệ thống vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng nhau:

+Ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng nhau cho một vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa ( vân trung tâm)

+ Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu như ở màu cầu vồng

- Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẵng định ánh sáng

có tính chất sóng

c Vị trí vân trong giao thoa ánh sáng khe Young

* Vị trí vân sáng: ks  D

a , với k  0; 1; 2; 3    k=0:vân sáng trung tâm

k=1 : vân sáng bậc một (đối xứng qua vân trung tâm)

d Khoảng vân và ứng dụng tính bước sóng

+ Khoảng vân là khoảng cách giữa 2 vân sáng (hoặc 2 vân tối) liên tiếp:  D

ia

Nhận xét: Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng vân

+ Những màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) ứng với từng vùng có bước sóng lân cận nhau

+ Bảng màu và bước sóng của ánh sáng trong chân không như sau:

Màu sắc Bước sóng trong chân không (m) Bước sóng trong chân không (nm)

3 Máy quang phổ lăng kính

- Ống chuẫn trực là bộ phận tạo ra chùm sáng song song

- Hệ tán sắc có tác dụng phân tích chùm tia song song thành nhiều chùm tia đơn sắc song song

- Buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh quang phổ

- Các chất rắn, chất lỏng và chất khí đều cho được quang phổ hấp thụ

- Nhiệt độ của chúng phải thấp hơn nhiệt độ nguồn phát quang phổ liên tục

và độ sáng độ sáng tỉ đối giữa các vạch

- Mỗi nguyên tố hoá học

có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố

đó

- Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ

- Còn quang phổ của chất lỏng và rắn lại chứa các “đám”, mỗi đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liên tục Ứng

5 Định nghĩa, nguồn phát, đặc điểm và ứng dụng của tia hồng ngoại, tia tử ngoại và tia X

Tia Tia hồng ngoại Tia tử ngoại Tia Rơnghen(tia X) Định

nghĩa

Bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng dài hơn bước sóng ánh sáng đỏ

) 76 , 0

Bức xạ không nhìn thấy, có bước sóng ngắn hơn bước sóng ánh sáng tím

) 38 , 0 001

, 0

Bức xạ có bước sóng ngắn hơn bước sóng tia tử ngoại

) 10 10

Các vật bị đun nóng đến nhiệt độ cao (trên

2000oC) sẽ phát ra tia

tử ngoại

Cho chùm tia catot

có vận tốc lớn đập vào kim loại có nguyên tử lượng lớn,

từ đó sẽ phát ra tia X Đặc điểm - Sóng điện từ

- Tác dụng nhiệt

- Tác dụng lên kính ảnh

- Gây ra hiện tượng quang dẫn

- Sóng điện từ

- Làm ion hóa chất khí

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh

- Làm phát quang một

số chất

- Bị hấp thụ mạnh bởi nước và thủy tinh

- Tác dụng mạnh lên kính ảnh

- Làm ion hóa chất khí

- Làm phát quang một số chất

- Có tác dụng sinh lí mạnh

- Gây ra hiện tượng quang điện

Ứng dụng Sấy khô, sưởi ấm - Khám phá vết nứt trên

bề mặt kim loại

- Dùng để diệt khuẩn

Chiếu điện, chụp điện, chữa ung thư nông gần ngoài da

Dò các lỗ khuyết tật bên trong các sản phẩm đúc

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI NHANH CÁC BÀI TOÁN VỀ SÓNG ÁNH

SÁNG

**********

Bài toán 1: Bài toán liên quan đến lăng kính có góc chiết quang, góc tới nhỏ

Dạng 1: Tính góc tạo bởi tia đỏ và tia tím khi ra khỏi lăng kính có góc chiết quang nhỏ, góc tới nhỏ

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Với A nhỏ hơn hoặc bằng 100 góc lệch của một tia sáng qua lăng kính:

D = (n – 1)A

Do đó ta có:

- Góc lệch đối với tia đỏ : Dđ = (nđ-1) A

- Góc lệch đối với tia tím: Dt = (nt -1) A

- Góc lệch giữa chùm tia ló màu đỏ và tia ló màu tím là:

và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng:

A 0,210 B 0,410 C 0,620 D 0,820

Câu 2: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 60, đặt trong không khí Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685 Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên

của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng:

A 0,2620 B 0,2520 C 0,2820 D 0,2920

Câu 3: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 70, đặt trong không khí Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685 Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng:

A 2,13.10-3 rad B 3,13.10-3 rad C 4,13.10-3 rad D 5,13.10-3 rad

Câu 4: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 80, đặt trong không khí Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685 Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng:

A 4,13.10-3 rad B 4,83.10-3 rad C 5,86.10-3 rad D 5,16.10-3 rad

Dạng 2: Tính bề rộng của quang phổ liên tục quan sát được trên màn khi chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính có góc chiết quang và góc tới nhỏ

m Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685 Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là

A 0,124 cm B 0,314 cm C 0,624 cm D 0,214 cm

Câu 2: Một lăng kính có góc chiết quang nhỏ A =60 Chiếu một chùm tia tới song song hẹp ,màu lục vào cạnh của lăng kính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A sao cho một phần của chùm tia sáng không qua lăng kính,một phần đi qua lăng kính và bị khúc xạ Khi đó trên màn E song song với mặt phẳng phân giác của góc A và cách nó 1m có hai vết sáng màu lục Nếu chùm tia sáng nói trên là chùm ánh sáng trắng với nđ =1,62 và nt=1,68 thì chiều rộng của quang phổ liên tục trên màn là:

Câu 3: Chiếu một chùm sáng trắng hẹp đến một mặt bên của lăng kính có góc

chiết quang A = 60, sao cho phương tia tới vuông góc với mặt phân giác của góc chiết quang Chiết suất của lăng kính đối với màu đỏ là nđ=1,62 và đối với màu tím

là nt = 1,68 Chùm ló ra khỏi lăng kính được hứng trên màn E song song với mặt phân giác của góc chiết quang và cách mặt này 1,2 m Bề rộng của quang phổ nhận được trên màn là:

A 0,624 cm B 0,754 cm C 0,728 cm D 0,622 cm

Câu 4: Một lăng kính có góc chiết quang A = 80 (coi 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 góc 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 1,4 m Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685 Độ rộng từ màu đỏ đến màu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là

Trong đó: a là khoảng cách giữa hai khe sáng (m)

D là khoảng cách từ hai khe đến màn (m)

 là bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm (m)

Đặc biệt:

+ Khoảng cách giữa n vân sáng (tối) liên tiếp: l (n1)i

1

l i n

+ Khoảng vân tỉ lệ thuận với bước 1 1

2 2

i i





+ Khi đưa toàn bộ thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng thực hiện trong không

khí vào môi trường có chiết suất n thì khoảng vân giảm đi n lần: i' i

n

2 BÀI TẬP VÍ DỤ ÁP DỤNG

Câu 1: (ĐHKA+A 1 -2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng

cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,45  m Khoảng vân giao thoa trên màn bằng

Câu 2: (HK2-SĐN-THPT–Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao

thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liên tiếp là

Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liên tiếp là 1, 2 0, 6

i

Câu 3: (CĐKA- 2008) Trong một thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng

với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 540 nm 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 λ2 = 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát





2 1

0, 36.600

0, 4 540

3 BÀI TẬP TƯƠNG TỰ

Câu 1: (HK2-SĐN-THPT –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao

thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1m Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là

Câu 2: (CĐKA-2012-PTVT2) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,

hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m Trên màn quan sát, hai vân tối liên tiếp cách nhau một đoạn là

0, 36 540

600

X 

X= 0,4 L-R = 0

A 0,45 mm B 0,6 mm C 0,9 mm D 1,8 mm

Câu 3: (ĐHKA+A1-2013) Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,

bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600 nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng

Câu 4: (HK2-SĐN-THPT–Năm học 2015-2016) Trong một thí nghiệm Y-âng về

giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 0,55m, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2

m Hệ vân trên màn có khoảng vân là

Câu 1: (HK2-SĐN-GDTX –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm giao thoa ánh

sáng của I-âng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Trên màn khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp

là 0,7 mm Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:

A 0,5 μm B 0,7 μm C 1,4 μm D 0,6 μm

truyền thống

Phương pháp dùng máy tính 570ES

Câu 2: (ĐHKA- 2007) Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa của ánh sáng

đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5 m Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằng

A 0,48 μm B 0,40 μm C 0,60 μm D 0,76 μm

Tóm tắt Phương pháp truyền

thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

.1,59.10

3 BÀI TẬP TƯƠNG TỰ

Câu 1: (HK2-SĐN-GDTX –Năm học 2015-2016) Trong thí nghiệm giao thoa ánh

sáng của I-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1,4 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,1 m Trên màn khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là 0,9 mm Bước sóng ánh sáng đơn sắc là:

A 1,2 μm B 0,3 μm C 0,60 μm D 1,8 μm

Câu 2: (CĐKA- 2008) Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng

với ánh sáng đơn sắc Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A 0,50.10-6 m B 0,55.10-6 m C 0,45.10-6 m D 0,60.10-6 m

Câu 3: (CĐKA- 2009) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn

sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là

A 0,5 m B 0,6 m C 0,4 m D 0,7 m

Câu 4: (CĐKA-2012) Trong thí nghiệp Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn

sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m Tại điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm

có vân sáng bậc 3 Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

Tóm tắt Phương pháp truyền

thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

4

5.10 2.10

Đáp án B Màn hình hiển thị:

X là D =2 m

Câu 2: (TN-GDTX-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh

sáng đơn sắc có bước song 600nm, khoảng vân đo được trên màn là 1mm nếu dịch chuyển ra xa hai khe (theo phương vuông góc với màn) một đoạn 20 cm thì khoảng vân đo được là 1,2 mm Khoảng cách giữa hai khe trong thí nghiệm này là:

truyền thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

10

D D





 1

D D

0, 6.10 1 10

D a i

10

X X

4

5.10 2.10

3 3

101,2.10 0,2

X X



 

X=1 L-R = 0

7

3 6.10 110

3 BÀI TẬP TƯƠNG TỰ

Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5μm Khoảng cách giữa hai khe a = 2mm Thay λ bởi λ' = 0,6μm và giữ nguyên khoảng cách từ hai khe đến màn Để khoảng vân không đổi thì khoảng cách giữa hai khe lúc này là :

A a' = 2,2mm B a' = 2,4mm C a' = 1,6mm D a' = 1,8mm

Câu 2: Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng  = 0,5m, ta thu được các vân giao thoa trên màn E cách mặt

phẳng hai khe một khoảng D = 2m, khoảng cách vân là i = 0,5mm Khoảng cách a

giữa hai khe bằng:

Câu 3: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết a= 0,5 mm, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có λ= 0,5μm Khoảng cách giữa 3 vân sáng liên tiếp trên màn 2 mm Khoảng cách từ mặt phẳng 2 khe đến màn là :

Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc  cho khoảng vân đo được trên màn là 2mm nếu dịch chuyển lại gần hai khe (theo phương vuông góc với màn) một đoạn 40 cm thì khoảng vân đo được là 1,6 mm Khoảng cách từ hai khe đến màn trong thí nghiệm là:

Dạng 4: Tính tần số ánh sáng đơn sắc

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

+ Tính bước sóng nếu chưa có

+ Sử dụng mối liên hệ giữa bước sóng và tần số ánh sáng đơn sắc: c

f

 

2 BÀI TẬP VÍ DỤ ÁP DỤNG

Câu 1: (HK2-SĐN-THPT –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao

thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vân là 1 mm Tần số ánh sáng này là

A 6.1014 Hz B 6 1015 Hz C 6.1013 Hz D 6 108 Hz

Tóm tắt Phương pháp truyền

thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

14 6

3 BÀI TẬP TƯƠNG TỰ

Câu 1: (CĐKA- 2009) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc,

khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vân là 0,8 mm Cho c = 3.108 m/s Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là

A 5,5.1014 Hz B 4,5 1014 Hz C 7,5.1014 Hz D 6,5 1014 Hz

Câu 2: (CĐKA+A 1 - 2013) Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ

0.38m đến 0,76m Tần số của ánh sáng nhìn thấy có giá trị

A từ 3,95.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz B từ 3,95.1014 Hz đến 8,50.1014 Hz

C từ 4,20.1014 Hz đến 7,89.1014 Hz D từ 4,20.1014 Hz đến 6,50.1014 Hz

Câu 3: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vân là 1,2 mm Cho c = 3.108 m/s Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là

L-R = 0

Bài toán 3: Xác định vị trí vân sáng, vân tối

k = 0: ứng với vân sáng trung tâm

k = 1: ứng với vân tối thứ 1

k = 2: ứng với vân tối thứ 2

………

k = n: ứng với vân tối thứ n

2 BÀI TẬP VÍ DỤ ÁP DỤNG

Câu 1: (HK2-SĐN-GDTX –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về

giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m Ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng 0,5 µm Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 3 là:

Câu 2: (TN-GDTX-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn

sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9 mm có vân sáng bậc 10 Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:

Tóm tắt Phương pháp truyền

thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

Câu 1: (HK2-SĐN-THPT –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về

giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Khoảng cách giữa hai khe sáng

là 0,45 mm Trên màn quan sát khoảng cách từ vân sáng bậc 5 cách vân trung tâm

là 8 mm Khoảng cách từ mặt phẳng 2 khe đến màn quan sát là :

Câu 2: (TNPT-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, khi

dùng ánh sáng có bước sóng 1 = 0,6 m thì trên màn quan sát, khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 2,5 mm Nếu dùng ánh sáng có bước sóng 2

thì khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 9 là 3,6 mm Bước sóng 2

là:

Câu 3: (CĐKA+A 1 - 2013) Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng

đơn sắc có bước song 0,4 m, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 1m Trên màn quan sát, vân sáng bậc 4 cách vân sáng trung tâm

Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng trong không khí, hai khe cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60m, màn cách hai khe 2m Sau đó đặt toàn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất 4/3, thì vị trí vân sáng bậc 5 là

9

3

.1,59.10 10

L-R = 0

Bài toán 4: Xác định tại một điểm M cho sẵn trên màn là vân sáng hay tối

- Nếu n nguyên, hay n Z, thì tại M có vân sáng bậc k=n

- Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k Z, thì tại M có vân tối thứ k +1

2 BÀI TẬP VÍ DỤ ÁP DỤNG

Câu 1: (TNPT-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc,

khoảng vân đo được trên màn quan sát là 1,2 mm Trên màn, tại điểm M cách vân trung tâm một khoảng 4,2 mm có

A vân sáng bậc 6 B vân tối thứ 4 C vân sáng bậc 4 D vân tối thứ 6

    Tại điểm M là vân tối thứ 4

2 (CĐKA- 2007) Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, hai khe

hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ = 0,6 μm Trên màn thu được hình ảnh giao thoa Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4 mm có vân sáng bậc

6.10 1, 5

1,8.10 5.10

Câu 1: (TN-THPT-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc,

khoảng vân đo được trên màn quan sát là 1,14mm Trên màn, tại điểm M cách vân trung tâm một khoảng 5,7 mm có

A vân sáng bậc 6 B vân tối thứ 5 C vân sáng bậc 5 D vân tối thứ 6

Câu 2: (HK2-SĐN-THPT – Năm học 2015-2016) Trong thí nghiệm Y-âng về

giao thoa ánh sáng đơn sắc Người ta đo được khoảng cách giữa 10 vân sáng liên tiếp bằng 7,2 mm Tại vị trí cách vân trung tâm 3,6 mm là vân

Câu 3: Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách

nhau một khoảng a = 3 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng λ = 0,5 μm Trên màn thu được hình ảnh giao thoa Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm 1,25 mm có vân sáng (hay vân tối) thứ mấy kể từ vân trung tâm?

A.Vân sáng bậc 5 B.Vân tối bậc 5

C Vân sáng bậc 4 D Vân tối bậc 4

Câu 4: Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, người ta đo được

khoảng cách từ vân sáng bậc 4 đến bậc 10 ở cùng một bên vân sáng trung tâm là 2,4 mm Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm 2,2 mm có vân sáng (hay vân tối) thứ mấy kể từ vân trung tâm?

A.Vân sáng bậc 5 B.Vân tối thứ 5

C Vân sáng bậc 6 D Vân tối thứ 6

Bài toán 5: Tính khoảng cách giữa hai vân bất kì

1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Trường hợp 1: Hai vân cùng phía so với vân trung tâm

+ Khoảng cách giữa hai vân sáng: x= k k'

x 

Trường hợp 2: Hai vân khác phía so với vân trung tâm

+ Khoảng cách giữa hai vân sáng: x= k k'

1 (TNPT-2011) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng

ánh sáng đơn sắc có bước sóng 600 nm, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m Trên màn, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 5 ở hai phía của vân sáng trung tâm là

Câu 1: (CĐ-2014) Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn

sắc, khoảng vân giao thoa trên màn là i Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 6 (cùng một phía so với vân trung tâm) là

Câu 2: (CĐKA+A 1 - 2013) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng

đơn sắc, khoảng vân trên màn quan sát là 1 mm Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba bằng

Câu 3: (HK2-SĐN-THPT –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao

thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m Sử dụng ánh sáng đơn sắc khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 5 ở cùng một bên vân sáng trung tâm là 8 mm Giá trị bước sóng bằng

Câu 4: (HK2-SĐN-GDTX –Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về

giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,55 μm Khoảng cách giữa hai khe sáng

là 1,2 mm Trên màn quan sát khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm là 3,3 mm Khoảng cách từ mặt phẳng 2 khe đến màn quan sát là :

Câu 1: (HK2-SĐN-THPT–Năm học 2013-2014) Trong thí nghiệm Y-âng về giao

thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm Nếu tịnh tiến màn quan sát ra xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 50 cm thì khoảng vân trên màn lúc này là 1,25 mm Giá trị của  là

A 0,50  m B 0,48  m C 0,60  m D 0,72  m

Tóm tắt Phương pháp truyền

thống

Phương pháp dùng máy tính FX-570ES

10

D D

10

X X

3

6.10 10

Câu 1: (ĐHKA- 2011)Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe

được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm Bước sóng của ánh sáng dùng thí nghiệm là

A 0,50  m B 0,48  m C 0,64  m D 0,45  m

3 3

1,25.10 0,510

X X







X= 2L-R = 0

7 3

3

6.10 10

Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng lúc đầu khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn là 1 m thì tại diểm M trên màn có vân tối thứ 4 (kể từ vân sáng trung tâm)

Để cũng tại M đó có vân tối thứ 3 thì màn phải dịch đi một khoảng là:

A 0,4 m B 0,2 m C 0,6 m D 0,8 m

Câu 3: Tại điểm M trên màn có vân sáng bậc 10 Dịch chuyển màn đi so với vị trí

cũ 10 cm thì cũng tại M có vân tối thứ 10 (kể từ vân sáng trung tâm) Khoảng cách

từ hai khe đến màn trước khi dịch là:

A 1,6 m B 1,7 m C 1,8 m D 1,9 m

Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm Nếu tịnh tiến màn quan sát ra xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 50 cm thì khoảng vân trên màn lúc này là 1,25 mm Giá trị của  là

A 0,50  m B 0,48  m C 0,60  m D 0,72  m

Bài toán 7: Tính số vân của giao thoa ánh sáng đơn sắc

Dạng 1: Tính số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M và N đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm (số vân sáng, vân tối trên trường giao thoa bề rộng L)

x

   (4) Thay (3) và (4) ta có:

Có bao nhiêu k sẽ có bấy nhiêu vân tối

Phương pháp 2: Tính nhanh theo các công thức sau:

- Số vân trên trường giao thoa L:

+ Số vân sáng: Ns = 2. 

i

L

2 +1 + Số vân tối: NT = 2.  5 0 , 

2i

L

Quy ước:   lấy phân nguyên của kết quả