SAS giao thoa ánh sáng

Nếu tại điểm M trên màn quan sát là vân tối thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M bằng Câu 3: Trong thí nghiệm I - âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh

Trang 1

Đề thi thử Hocmai, Moon, Uschool

Luyện thi PEN-I: Môn Vật Lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà - Phạm Văn Tùng) KĨ NĂNG GIẢI ĐỀ

I LÍ THUYẾT

1.1 Hiện Tượng Nhiễu Xạ Ánh Sáng

 Hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản gọi là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng

 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng Hiện tượng này tương tự như hiện tượng nhiễu xạ của sóng trên mặt nước khi gặp vật cản Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như chùm sóng

có bước sóng xác định

1.2 Hiện Tượng Giao Thoa Ánh Sáng

1.2.1 Thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng

Chiếu ánh sáng từ đèn D, qua kính lọc sắc K đến nguồn S Từ nguồn S ánh sáng được chiếu đến hai khe hẹp S1 và S2thì ở màn quan sát phía sau hai khe hẹp thu được một hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ nhau đều đặn Hiện tượng trên được gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng

1.2.2 Giải thích về hiện tượng giao thoa ánh sáng - điều kiện để xảy ra

 Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S1 và S2 thỏa là sóng kết hợp và sẽ giao thoa được với nhau

 Khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe

1.3 Vị Trí Vân Sáng, Vân Tối Trên Màn

Kẻ sơ đồ rút gọn thí nghiệm Y-âng

d2 – d1 là hiệu khoảng cách tới hai nguồn S1 ; S2

Vân sáng, vân tối trên màn quan sát :

Công thức (1) cho phép xác định tọa độ của các vân sáng trên màn

Với k = 0, thì M  O là vân sáng trung tâm

Đây là tài liệu kĩ năng phương pháp giải đề thuộc khóa học PEN-I: Môn Vật lí (Thầy Đỗ Ngọc Hà – Thầy Phạm Văn Tùng)

Để sử dụng tài liệu hiệu quả, Bạn cần kết hợp theo dõi bài giảng với tài liệu bài giảng trước khi làm bài tập tự luyện và so sánh với đáp án

Trang 2

1.4 Khoảng Vân

1.4.1 Định nghĩa : Khoảng vân i là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp (gần nhau nhất)

1.4.2 Công thức tính khoảng vân:

Ngoài ra, hiện tượng giao thoa sóng là một bằng chứng để chứng tỏ ánh sáng có bản chất sóng

Bài toán 3: Tính số vân sáng hay vân tối trên trường giao thoa

Cách giải: Với xp và xQ là toạ độ hai mút của trường giao thoa M là điểm xác định tọa độ của vân sáng hay vân tối cần tìm Ta có:

Số các giá trị k thỏa mãn hệ phương trình trên chính là số vân sáng, vân tối có trên trường giao thoA.

Hoặc có thể dùng công thức tính nhanh cho trường giao thoa đối xứng:

Trang 3

 Bài Tập Tự Luyện

Câu 1: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắC. Nếu tại điểm M trên màn quan sát là vân sáng thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M bằng

Câu 2(ĐH-2010): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc Nếu tại điểm M trên màn quan sát là vân tối thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M bằng

Câu 3: Trong thí nghiệm I - âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ hai (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng:

Câu 4 (CĐ-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe đến điểm M có độ lớn nhỏ nhất bằng

A Từ cực tiểu giao thoa chuyển thành cực đại giao thoa

B Từ cực đại giao thoa chuyển thành cực tiểu giao thoa

C Cả hai trường hợp đều quan sát thấy cực tiểu

D Từ cực đại của một màu chuyển thành cực đại của một màu khác

Câu 6 (CĐ-2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt

là 1 = 750 nm, 2 = 675 nm và 3 = 600 nm Tại điểm M trong vùng giao thỏa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5 m có vân sáng của bức xạ

Câu 7 (CĐ-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 8 (CĐ-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sống 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

Câu 9 (ĐH-2013): Trong một thí nghiệm Y âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng:

Câu 10: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát bức xạ có bước sóng 0,6 m , khoảng cách giữa hai khe 1,2mm , màn quan sát E cách mặt phẳng hai khe 0,9m Để kim điện kế lại lệch nhiều nhất ta dịch chuyển một mối hàn của cặp nhiệt điện trên màn E theo đường vuông góc với hai khe thì cứ sau một khoảng bằng:

A 0,9 mm B 0,225 mm C 0,1125 mm D 0,45 mm

Câu 11 (CĐ-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

Trang 4

Câu 12 (CĐ-2013): Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4 μm, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 1 m Trên màn quan sát, vân sáng bậc 4 cách vân sáng trung tâm

Câu 13 (CĐ-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

Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe I-âng cách nhau a = 0,5 mm, màn quan sát đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe và cách hai khe một đoạn D = 1 m Tại vị trí M trên màn, cách vân sáng trung tâm một đoạn 4,4 mm là vân tối thứ 6 Tìm bước sóng λcủa ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm?

A. λ = 0,4 μm B. λ = 0,6 μm C. λ = 0,5 μm D. λ = 0,44 μm

Câu 15 (CĐ-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 (thứ)

Câu 16: Trong thí nghiệm I-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 (thứ)

Câu 17: Hai khe I-âng cách nhau 3 mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 μm Các vân giao thoa được hứng trên màn đặt cách hai khe 2 m Tại điểm M cách vân trung tâm 1,2 mm là

A. vân sáng bậc 3 B. vân tối thứ 3 C. vân sáng bậc 5 D. vân sáng bậc 4

Câu 18: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe I-âng cách nhau 3 mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60 μm Các vân giao thoa được hứng trên màn đặt cách hai khe 2 m Tại điểm N cách vân trung tâm 1,8 mm là

A. vân sáng bậc 4 B. vân tối thứ 4 C. vân tối thứ 5 D. vân sáng thứ 5

Câu 19 (CĐ-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát là i Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 nằm ở hai bên vân sáng trung tâm

là

Câu 20 (CĐ-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

Trang 5

Câu 24: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a = 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1,5 m, khoảng cách giữa 5 vân tối liên tiếp trên màn là 1 cm Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng là

Câu 27: Một thí nghiệm khe Young có khoảng cách giữa hai khe sáng là 2mm, trên màn quan sát cách hai khe 1,5m người ta quan sát thấy hệ vân giao thoa Đo khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 7 có chiều dài là 3,5mm Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:

Câu 28: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2 m Trong khoảng rộng 12,5 mm trên màn có 13 vân tối biết một đầu là vân tối còn một đầu là vân sáng Bước sóng của ánh sáng đơn sắc đó là :

Câu 29: 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

A Vân tối thứ 18 B Vân tối thứ 16 C Vân sáng bậc 18 D Vân sáng bậc 16

Câu 30: Trong thí nghiệm của Y-Âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, a = 1mm, D =1m Biết hai điểm M, N trên màn quan sát cách nhau 3,6mm có 6 vân sáng và tại M, N là vân tối Bước sóng dùng trong thí nghiệm là

Câu 31 (CĐ-2009): 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 Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 m Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm (vân trung tâm ở chính giữa) Số vân sáng là

Câu 32 (ĐH-2010): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là

Câu 33 (CĐ-2010): 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

Câu 34: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng khoảng cách giữa hai khe a =1mm Vân giao thoa được nhìn qua một kính lúp có tiêu cự f = 5cm đặt cách mặt phẳng hai khe một khoảng L = 45cm Một người có mắt bình thường quan sát hệ vân qua kính trong thái không điều tiết thì thấy góc trông khoảng vân là 15’ Bước sóng  của ánh sáng là:

Câu 35: Hai nguồn âm giống nhau được đặt tại hai điểm A, B cách nhau một khoảng AB = L = 2m, phát cùng một

âm đơn, cùng tần số 1500Hz Vận tốc truyền âm trong không khí là v = 340m/s I là trung điểm của AB, điểm O trên đường trung trực AB sao cho d = OI = 50m Từ O vẽ đường Ox song song với AB Xác định khoảng cách của hai điểm gần nhau nhất trên Ox mà nghe thấy âm nhỏ nhất Giả thiết λ << L; L << D

Trang 6

Dạng 2: Thay Đổi Điều Kiện Giao Thoa

 Kiến Thức Cần Nhớ

Công thức xác định khoảng vân trên màn giao thoa:i D

a



 Dễ thấy, khi a, λ, D thay đổi thì khoảng vẫn trên màn thay đổi dẫn tới hệ vân giao thoa thu được trên màn cũng sẽ thay đổi

 Bài Tập Mẫu (Video Bài Giảng)

Ví Dụ 1 (ĐH-2012):

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5 Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6 Giá trị của  bằng

………

……….………

Lời Giải: Chọn đáp án ……

Ví Dụ 2 (ĐH-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 trong thí nghiệm là A. 0,64 m B. 0,50 m C. 0,45 m D. 0,48 m ………

………

……….………

Lời Giải: Chọn đáp án ……

Ví Dụ 3: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc với D không đổi, a có thể thay đổi được Ban đầu tại điểm M trên màn quan sát là vân sáng bậc 6 Nếu lần lượt tăng hoặc giảm khoảng cách giữa hai khe một lượng ∆a thì tại M là vân sáng bậc 3k hoặc k; bây giờ nếu tăng khoảng cách giữa hai khe thêm một lượng a 3  (nguồn S luôn cách đều hai khe) thì tại M là vân sáng bậc A 9 B 7 C 8 D 10 Lời Giải: ………

………

……….………

Chọn đáp án ……

Trang 7

Ví Dụ 4 (ĐH-2013):

Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,2mm có vân sáng bậc 5 Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyến thành vân tối lần thứ hai thí khoảng dịch màn là 0,6m Bước sóng λ bằng:

Lời Giải:

………

……….………

 Bài Tập Tự Luyện

Câu 1 (ĐH-2011): Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu vàng ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu vàng bằng ánh sáng đơn sắc màu lam và các điều kiện khác của thí nghiệm được giữ nguyên thì

Câu 2 (ĐH-2013): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác thì trên màn quan sát:

A. Khoảng vân tăng lên B. Khoảng vân giảm xuống

C. vị trị vân trung tâm thay đổi D. Khoảng vân không thay đổi

Câu 3: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu đỏ ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu đỏ bằng ánh sáng đơn sắc màu lục và các điều kiện khác của thí nghiệm được giữ nguyên thì

A khoảng vân tăng lên B vị trí vân trung tâm thay đổi

C khoảng vân không thay đổi D khoảng vân giảm xuống

Câu 4: Cho các loại ánh sáng sau: Ánh sáng lục (I); Ánh sáng đỏ(II); Ánh sáng vàng(III); Ánh sáng tím(IV) thì loại ánh sáng nào trên hình ảnh giao thoa có khoảng vân lớn nhất và nhỏ nhất?

Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bởi nguồn phát đồng thời ba bức xạ đơn sắc; đỏ, lam, lục Trong quang phổ bậc một, tính từ vân trung tâm ta sẽ quan sát thấy các vân sáng đơn sắc theo thứ tự

A đỏ, lam, lục B lục, lam, đỏ C lục, đỏ, lam D lam, lục, đỏ

Câu 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của khe I-âng, ánh sáng đơn sắc có λ = 0,42 μm Khi thay ánh sáng khác

có bước sóng λ’ thì khoảng vân tăng 1,5 lần Bước sóng λ’ là

Câu 7 (CĐ-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 có khoảng vân

A. i2 = 0,60 mm B. i2 = 0,40 mm C. i2 = 0,50 mm D. i2 = 0,45 mm

Câu 8 (CĐ-2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với nguồn sáng đơn sắc, hệ vân trên màn có khoảng vân i Nếu khoảng cách giữa hai khe còn một nửa và khoảng cách từ hai khe đến màn gấp đôi so với ban đầu thì khoảng vân

Trang 8

A. giảm đi bốn lần B. không đổi C. tăng lên hai lần D. tăng lên bốn lần

Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng

Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe sáng cách màn quan sát 1,375m thì tại điểm M trên màn quan sát được vân sáng bậc 5 Để quan sát được vân tối thứ 6 tại điểm M nói trên thì phải tịnh tiến màn theo phương vuông góc với nó một đoạn

Câu 12: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe I-âng cách nhau 2mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn ảnh cách hai khe 1m Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng vân đo được là 0,2mm Thay bức xạ trên bằng bức xạ có bước sóng λ ’> λ thì tại vị trí của vân sáng thứ 3 của bức xạ λ có một vân sáng của bức xạ λ’ Bức

xạ λ’ có giá trị

Câu 13 (ĐH-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 trong thí nghiệm là

Câu 14: 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 Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm ra xa mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 1,25 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm và màu sắc vân sáng quan sát được là

A. 0,5 m, màu lam B. 0,6 m, màu cam C. 600 nm, màu lục D. 0,64 m, màu đỏ

Câu 15: 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 Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 50 cm ra xa mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân trên màn tăng thêm 0,3 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

Câu 16: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 50 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới thay đổi một lượng bằng 250 lần bước sóng Tính khoảng cách giữa hai khe hẹp

Trang 9

màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 25 cm thì thấy tại M chuyển thành vân sáng bậc ba Bước sóng λ có giá trị là

Câu 21: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, nếu dùng ánh sáng có bước sóng λ1 = 559 nm thì trên màn có

15 vân sáng, khoảng cách giữa hai vần ngoài cùng là 6,3 mm Nếu dùng ánh sáng có bước sóng λ2 thì trên màn có 18 vân sáng, khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng vẫn là 6,3 mm Tính λ2?



  thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là

Câu 23: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a có thể thay đổi (S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng ∆a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k Tìm k

Câu 24: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng ∆a thì tại đó

là vân sáng bậc k và bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2∆a thì tại M là:

A vân sáng bậc 7 B vân sáng bậc 9 C vân sáng bậc 8 D vân tối thứ 9

Câu 25: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân tối thứ 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng ∆a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2∆a thì tại M là:

Câu 26: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 3, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng ∆a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 5k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 3∆a thì tại M là:

Câu 27: Trong thí nghiệm giao thoa I-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ người ta đặt màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng vân i = 1 mm Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe tăng hoặc giảm một lượng ∆D thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2i và i Nếu khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D + ∆D thì khoảng vân trên màn là:

Trang 10

Câu 28: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc với D không đổi, a có thể thay đổi được Ban đầu tại điểm M trên màn quan sát là vân sáng bậc 6 Nếu lần lượt tăng hoặc giảm khoảng cách giữa hai khe một lượng ∆a thì tại M là vân sáng bậc 3k hoặc k; bây giờ nếu tăng khoảng cách giữa hai khe thêm một lượng a

3

(nguồn S luôn cách đều hai khe) thì tại M là vân sáng bậc

Câu 29: Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc Xét điểm M ban đầu là một vân sáng, sau đó

dịch màn ra xa mặt phẳng chứa hai khe một đoạn nhỏ nhất là 1

7 m thì tại M là vân tối Nếu tiếp tục dịch màn ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất 16

35 m nữa thì M lại là vân tối Khoảng cách giữa màn và hai khe lúc đầu là:

Câu 30 (ĐH-2013): Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1mm Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,2mm có vân sáng bậc 5 Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyến thành vân tối lần thứ hai thí khoảng dịch màn là 0,6m Bước sóng λ bằng:

a) Tính khoảng vân i1, i2 ứng với hai bức xạ này

b) Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm?

c) Trên màn, hai điểm P,Q khác phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 3,5m và 5,5m Số vân trùng (cùng màu vân trung tâm) trên đoạn PQ là bao nhiêu?

d) Giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có bao nhiêu vân sáng của λ1, λ2

e) Đoạn MN trên màn quan sát có 5 vân trùng, trong đó 2 vân trùng nằm ở M,N Hỏi trên đoạn MN quan sát được bao nhiêu vân sáng?

Lời giải:

a) Khoảng vân tương ứng với hai bức xạ đỏ và lam là

9 1

6 2

Trang 11

b) Gọi bậc vân sáng của λ1 và λ2 lần lượt là k1 và k2 Một điểm là vân trùng của hai vân sáng ứng với λ1 và λ2

Ta có:

k i 4 8 12                     - Do vậy, thấy ngay vân trung tâm O là vân trùng 2 bức xạ; tiếp theo: vân sáng bậc 3 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 4 của bức xạ λ2, vân sáng bậc 6 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 8 của bức xạ λ2, vân sáng bậc 9 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 12 của bức xạ λ2,…Do các vân trùng nhau này là tổ hợp của màu đỏ và màu lam, nên trên màn quan sát chúng ta thấy các vân trùng này có màu trộn của đỏ+lam (ra màu tím thì phải ?) - Dễ thấy, khoảng cách giữa hai vân trùng (cùng màu vân trung tâm) gần nhất bất kì là như nhau; do đó đơn giản nhất là tính khoảng cách này giữa vân trung tâm và vân trùng gần nhất với vân trung tâm Vân trùng gần nhất với vân trung tâm là vân sáng bậc 3 bức xạ λ1 trùng với vân sáng bậc 4 của bức xạ λ2 Vậy nên khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm là: tr 2 3 i 3i 4i 1,152 (mm) c) Toạ độ vân trùng (vân cùng màu với vân trung tâm): xtr = k.itr Do đó số vân trùng trên đoạn PQ được tính theo: -3,5 ≤ xtr = k.itr ≤ 5,5 3,038 k 4,77 có 8 vân trùng trên PQ d) Hệ thống vân sáng λ1, λ2 giữa hai vân trùng là y hệ nhau, nên đơn giản nhất là ta xét giữa vân trung tâm và vân trùng gần nhất với vân trung tâm: rõ ràng có 2 vân sáng λ1 và 3 vân sáng λ2 e) MN có 5 vân trùng mà 2 vân trùng nằm tại M và N, nên MN có 4 đoạn vân trùng Giữa 2 vân trùng như câu d) đã biết là có tổng 5 vân sáng của λ1 , λ2 Do đó số vân sáng quan sát trên MN là: 5.4 + 5 =25 (vân sáng)  Bài Tập Mẫu (Video Bài Giảng) Ví Dụ 1 (ĐH-2010): 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 λd = 720 nm và bức xạ màu lục có bước sóng λl (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 λl là A. 500 nm B. 520 nm C. 540 nm D. 560 nm Lời Giải: ………

………

……….………

Ví Dụ 2: Thực hiên giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2 Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng Trong đó, số vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sóng của λ2 là: A 0,4μm B 0,45μm C 0,72μm D 0,54μm Lời Giải: ………

………

Trang 12

……….………

Ví Dụ 3: Chiếu đồng thời hai bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,72m và λ2 vào khe I-âng thì trên đoạn AB ở trên màn quan sát thấy tổng cộng 19 vân sáng, trong đó có 6 vân sáng màu bức xạ λ1, 9 vân sáng màu bức xạ λ2 Ngoài ra, hai vân sáng ngoài cùng (trùng A, B) khác màu với hai loại vân sáng đơn sắc trên Bước sóng λ2 bằng A. 0,48 m B. 0,578 m C. 0,54 m D. 0,42 m Lời Giải: ………

………

……….………

 Bài Tập Tự Luyện Câu 1: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng hai khe cách nhau 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 μm và 2 thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ 2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ 1 Tính 2 A. 0,4 μm B 0,5 μm C. 0,48 μm D. 0,64 μm Câu 2(CĐ-2010): Trong thí nghiệm I-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 1 và 2 Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của 1 trùng với vân sáng bậc 10 của 2 Tỉ số 1 2   bằng A. 6 5 B. 2 3 C. 5 6 D. 3 2 Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nhìn thấy dùng khe Iâng, có khoảng cách 2 khe a = 2mm; từ màn ảnh đến 2 khe là D = 1m Chiếu đồng thời 2 bức xạ 1và 2 (2> 1) thì vân sáng bậc 3 của bức xạ 1 trùng với vân sáng bậc k của bức xạ 2và cách vân trung tâm 0,6mm Hỏi k và 2bằng bao nhiêu? A k = 2 và 2= 0,6 m B k = 2 và 2= 4,2 m C k = 1 và 2= 4,8 m D k = 1 và 2= 1,2 m Câu 4: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng hai khe cách nhau 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 và 2 = 0,4 μm thì thấy vân sáng bậc 2 của bức xạ 2 trùng với một vân tối của bức xạ 1 Biết 0,4 μm 1 0,76 μm, tính 1 A. 0,53 μm B 0,47 μm C. 0,60 μm D. 0,65 μm Câu 5: Ánh sáng được dùng trong thí nghiệm giao thoa gồm 2 ánh sáng đơn sắc ánh sáng lục có bước sóng λ1 = 0,50 μm và ánh sáng đỏ có bước sóng λ2 = 0,75 μm Vân sáng trùng gần vân trung tâm nhất ứng với vân sáng đỏ bậc A. 5 B. 6 C. 4 D. 2 Câu 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nhờ khe I-âng, 2 khe hẹp cách nhau 1,5 mm Khoảng cách từ màn E đến 2 khe là D = 2 m, hai khe hẹp được rọi đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 = 0,48 μm và 2 = 0,64 μm Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa vân trung tâm và vân sáng cùng màu với vân trung tâm?

Định dạng
Số trang	25
Dung lượng	1,41 MB