Sóng ánh sáng 2018

 Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt dưới cùng một góc tới, nhưng do chiết suất của môi trường trong suốt đối với cá

Chương VI: SÓNG ÁNH SÁNG

CHỦ ĐỀ 1: TÁN SẮC ÁNH SÁNG

A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ:

 Ánh sáng có bản chất là sóng điện từ

 Mỗi ánh sáng là một sóng có tần số f xác định, tương ứng với một màu xác định

 Ánh sáng khả kiến có tần số nằm trong khoảng 14

3 947 10 , Hz (màu đỏ) đến 14

7 5 10 , Hz (màu tím)

 Trong chân không mọi ánh sáng đều truyền với vận tốc là v c   3 10 m 8 s

 Trong chân không, ánh sáng nhìn thấy có bước sóng: t� m� 0 38 ,  m (t� m) � � �o� 0 76 ,  m (�o� ).

 Trong các môi trường khác chân không, vận tốc nhỏ hơn nên bước sóng v

f

  nhỏ hơn n lần Với

0 c

n

v





  trong đó n được gọi là chiết suất của

môi trường

II TÁN SẮC ÁNH SÁNG:

1 Tán sắc ánh sáng: là sự phân tách một chùm ánh

sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc đơn giản

( Hay hiện tượng ánh sáng trắng bị tách thành nhiều

màu từ đỏ đến tím khi khúc xạ ở mặt phân cách giữa

hai môi trường trong suốt) gọi là hiện tượng tán sắc

ánh sáng

 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

2 Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng : (Giải thích) Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc ánh sáng là

do

 Chiết suất của một chất trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau và tăng lên từ đỏ đến tím

Hay chiết suất của môi trường trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím (

n đỏ < n cam < n vàng < n lục < n lam < n chàm < n tím ) Cụ thể:

+ Ánh sáng có tần số nhỏ (bước sóng dài) thì chiết suất của môi trường bé

+ Ngược lại ánh sáng có tần số lớn (bước sóng ngắn) thì chiết suất của môi trường lớn

 Chiếu chùm ánh sáng trắng chứa nhiều thành phần đơn sắc đến mặt phân cách giữa hai môi trường trong suốt dưới cùng một góc tới, nhưng do chiết suất của môi trường trong suốt 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.

 Ứng dụng: Giải thích một số hiện tượng tự nhiên ( câu vồng … ) Ứng dụng trong máy quang phổ lăng kính để

phân tích chùm sáng phức tạp thành chùm đơn sắc đơn giản

3 Ánh sáng đơn sắc- Ánh sáng trắng:

a) Ánh sáng đơn sắc : Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có bước sóng (tần số) và màu sắc xác định, nó không bị tán sắc

mà chỉ bị lệch(khúc xạ) khi qua lăng kính

 Một chùm ánh sáng đơn sắc khi truyền từ môi trường này sang môi trường khác, thì tần số và màu sắc không bị thay đổi.

 Bước sóng của ánh sáng đơn sắc:

+ Trong chân không: (hoặc gần đúng là trong không khí): v c 3 10 m8

s

.

f

  + Trong môi trường có chiết suất n: v c   3 10 m 8 s � v

f

 

 0

  

c n

v Do n  1 �    0

 Một ánh sáng đơn sắc qua nhiều môi trường trong suốt :

 Không đổi: Màu sắc, tần số, không tán sắC.

 Thay đổi: Vận tốc v  c

n, bước sóng

o





 Nhiều ánh sáng đơn sắc qua một môi trường:

 Ánh sáng bước sóng lớn lệch ít thì chiết suất nhỏ ; đi nhanh (Chân dài� chạy nhanh) � khả năng PXTP càng ít(dễ thoát ra ngoài) Với 2

0



n A

 Bước sóng càng nhỏ  Lệch nhiều thì chiết suất lớn , đi chậm (Chân ngắn� chạy chậm), khả năng PXTP càng

cao

b) Ánh sáng trắng: Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên liên tục từ

đỏ đến tím Bước sóng của ánh sáng trắng: 0,38 m    0,76 m

4 Chiết suất – Vận tốc –tần số và bước sóng

 Vận tốc truyền ánh sáng đơn sắc phụ thuộc vào môi trường truyền ánh sáng.

+ Trong không khí vận tốc đó là v c �      3 108m s /

+ Trong môi trường có chiết suất n đối với ánh sáng đó, vận tốc truyền sóng: v c c

n

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

Câu 1 Một sóng điện từ đơn sắc có tần số 60 GHz thì có bước sóng trong chân không là

Câu 2 Bước sóng của một ánh sáng đơn sắc trong môi trường vật chất chiết suất n = 1,6 là 600nm Bước sóng của nó

trong nước chiết suất n’ = 4/3 là

Câu 3 Một ánh sáng đơn sắc có tần số dao động là 5.10 Hz13 , khi truyền trong một môi trường có bước sóng là 600nm Tốc độ ánh sáng trong môi trường đó bằng

A 3.10 m s8 B 3.10 m s7 C 3.10 m s6 D 3.10 m s5

Câu 4 Bước sóng của ánh sáng đỏ trong không khí là 0,75 m Bước sóng của nó trong nước là bao nhiêu? Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 4/3

A 0,632 m B 0,546 m C 0,445 m D 0,5625 m

Câu 5 Một bức xạ đơn sắc có tần số f  4, 4.1014Hz thì khi truyền trong không khí sẽ có bước sóng là:

Câu 6: Chiết suất của môi trường là 1,65 khi ánh sáng chiếu vào có bước sóng 0,5m Vận tốc truyền và tần số của sóng

ánh sáng đó là:

A v = 1,82.108m/s f = 3,64.1014Hz B v = 1,82.106m/s f = 3,64.1012Hz

C v = 1,28.108m/s f = 3,46.1014Hz D v = 1,28.106m/s f = 3,46.1012Hz

Câu 7 Một bức xạ đơn sắc có tần số f  4, 4.1014Hzkhi truyền trong nước có bước

sóng 0,5µm thì chiết suất của nước đối với bức xạ trên là:

A n = 0,733 B n = 1,32 C n = 1,43 D n = 1,37

Câu 8 Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng đơn sắc song song hẹp

vào cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 80 theo phương vuông góc với mặt

phẳng phân giác của góc chiết quang Cho biết mối liên hệ giữa D,A,n theo công thức sau

  1

D  n  A Sử dụng ánh sáng vàng, chiết suất của lăng kính là 1,65 thì góc lệch (góc

tạo bởi tia tới và tia ló của nó) của tia sáng là

A 4,00 B 5,20 C 6,30 D 7,80

Câu 9 (2011)Góc chiết quang của lăng kính bằng 60 Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên của lăng kính, theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang Đặt một màn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của lăng kính và cách mặt phân giác này một đoạn 1,2m Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nđ = 1,642 và đối với tia tím là nt = 1,685 Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng :

Câu 10 Chiếu một tia sáng trắng tới vuông góc với mặt bên của một lăng kính có góc chiết quang A = 40 Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,643 và nt = 1,685 Góc giữa các tia ló màu đỏ và màu tím là

A 1,66rad B 2,93.103 rad C 2,93.10-3rad D 3,92.10-3rad.

Câu 11 Chọn câu trả lời không đúng:

A Đại lượng đặc trưng cho ánh sáng đơn sắc là tần số.

B Tốc độ của ánh sáng đơn sắc không phụ thuộc môi trường truyền.

C Chiết suất của chất làm lăng kính đối với ánh sáng đỏ nhỏ hơn đối với ánh sáng lục.

D Sóng ánh sáng có tần số càng lớn thì tốc độ truyền trong môi trường trong suốt càng nhỏ.

Câu 12 Gọi n c , n l , n L , n v lần lượt là chiết suất của thuỷ tinh đối với các tia chàm, lam, lục, vàng Sắp xếp thứ tự nào dưới đây là đúng ?

A n c > n l > n L > n v B n c < n l < n L < n v C n c > n L > n l > n v D n c < n L < n l < n v

Câu 13 Hãy chọn câu đúng Khi một chùm sáng đơn sắc truyền từ không khí vào trong thuỷ tinh thì

A tần số tăng, bước sóng giảm B tần số giảm, bước sóng tăng.

C tần số không đổi, bước sóng giảm D tần số không đổi, bước sóng tăng.

Câu 14 Trong chùm ánh sáng trắng có

A vô số các ánh sáng đơn sắc khác nhau B bảy loại ánh sáng màu là: đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím.

C ba loại ánh sáng đơn sắc thuộc màu đỏ, lục, lam D một loại ánh sáng màu trắng duy nhất.

Câu 15 Chọn câu phát biểu không đúng:

A Chiết suất của một môi trường trong suốt có giá trị khác nhau đối với ánh sáng đơn sắc khác nhau.

B Các ánh sáng đơn sắc khi đi qua lăng kính chỉ bị lệch phương truyền mà không bị tán sắC.

C Ánh sáng màu đỏ bị tán sắc khi qua lăng kính và biến thành ánh sáng màu tím.

D Trong thí nghiệm tán sắc ánh sáng, chùm ánh sáng màu tím bị lệch nhiều nhất.

Câu 16 Hãy chọn câu đúng Một ánh sáng Mặt Trời hẹp rọi xuống mặt nước trong một bể bơi và tạo ở đáy bể một vệt

sáng

A có màu trắng dù chiếu xiên hay chiếu vuông góc B có nhiều màu dù chiếu xiên hay chiếu vuông góC.

C có nhiều màu khi chiếu xiên và có màu trắng khi chiếu vuông góc.D không có màu dù chiếu thế nào

Câu 17 Hiện tượng tán sắc ánh sáng, trong thí nghiệm I của Niu-tơn, xảy ra do ánh sáng trắng là một hỗn hợp của nhiều

ánh sáng đơn sắc khác nhau, và do

A lăng kíng làm bằng thuỷ tinh B lăng kính có góc chiết quang quá lớn.

C lăng kính không đặt ở độ lệch cực tiểu.

D chiết suất của mọi chất - trong đó có thuỷ tinh - phụ thuộc bước sóng của ánh sáng.

Câu 18 Một sóng ánh sáng đơn sắc được đặc trưng nhất là

C tốc độ truyền ánh sáng D chiết suất lăng kính đối với ánh sáng đó.

Câu 19 Chọn câu trả lời đúng trong các câu sau:

A Sóng ánh sáng có phương dao động dọc theo phương truyền ánh sáng.

B Ứng với mỗi ánh sáng đơn sắc, sóng ánh sáng có một chu kì nhất định.

C Tốc độ ánh sáng trong môi trường càng lớn nếu chiết suất của môi trường càng lớn.

D Ứng với ánh sáng đơn sắc, bước sóng không phụ thuộc vào chiết suất của môi trường ánh sáng truyền qua.

Câu 20 (07) Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt nước nằm ngang một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh

sáng đơn sắc: màu vàng, màu chàm Khi đó chùm tia khúc xạ

A chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phản xạ toàn phần.

B gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng lớn hơn

góc khúc xạ của chùm màu chàm

C gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm, trong đó góc khúc xạ của chùm màu vàng nhỏ

hơn góc khúc xạ của chùm màu chàm

D vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song.

Câu 21 (08) Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về ánh sáng đơn sắc ?

A Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính

B Trong cùng một môi trường truyền, vận tốc ánh sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ

C Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền đi với cùng vận tốC.

D Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng đỏ lớn hơn chiết suất của môi trường đó đối với ánh sáng

tím

Câu 22 (09) Chiếu xiên một chùm sáng hẹp gồm hai ánh sáng đơn sắc là vàng và lam từ không khí tới mặt nước thì

A chùm sáng bị phản xạ toàn phần.

B so với phương tia tới, tia khúc xạ vàng bị lệch ít hơn tia khúc xạ lam.

C tia khúc xạ chỉ là ánh sáng vàng, còn tia sáng lam bị phản xạ toàn phần.

D so với phương tia tới, tia khúc xạ lam bị lệch ít hơn tia khúc xạ vàng.

Câu 23 (2011) Cho một lăng kính có góc chiết quang A đặt trong không khí Chiếu chùm tia sáng hẹp gồm ba ánh sáng

đơn sắc: da cam, lục, chàm, theo phương vuông góc mặt bên thứ nhất thì tia lục ló ra khỏi lăng kính nằm sát mặt bên thứ hai Nếu chiếu chùm tia sáng hẹp gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, lam, vàng, tím vào lăng kính theo phương như trên thì các tia ló ra khỏi lăng kính ở mặt bên thứ hai:

A chỉ có tia màu lam B gồm hai tia đỏ và vàng C gồm hai tia vàng và lam D gồm hai tia lam và tím Câu 24 (2013) Trong chân không, ánh sáng có bước sóng lớn nhất trong số các ánh sáng đơn sắc: đỏ, vàng, lam, tím là

Câu 25 Một tia sáng đi qua lăng kính, ló ra chỉ một màu duy nhất không phải màu trắng thì đó là:

A Ánh sáng đã bị tán sắC B Lăng kính không có khả năng tán sắc.

C Ánh sáng đa sắC D Ánh sáng đơn sắC

Câu 26 Một cái bể sâu 1,5m chứa đầy nướC Một tia sáng Mặt Trời rọi vào mặt nước bể dưới góc tới i, có tani = 4/3.

Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,328 và nt = 1,343 Bề rộng của quang phổ

do tia sáng tạo ra ở đáy bể bằng:

BẢNG ĐÁP ÁN

CHỦ ĐỀ 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG DẠNG 1: GIAO THOA VỚI MỘT ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC(CÁC DẠNG CƠ

BẢN)

A LÝ THUYẾT CẦN NHỚ:

I 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 chỉ có thể giải thích nếu thừa nhận ánh sáng có tính

chất sóng

- Mỗi ánh sáng đơn sắc coi như một sóng có bước sóng hoặc tần số trong

chân không hoàn toàn xác định

II HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG:

Hiện tượng giao thoa ánh sáng: là hiện tượng khi hai sóng ánh

sáng kết hợp gặp nhau trong không gian , vùng hai sóng gặp nhau

xuất hiện những vạch rất sáng (vân sáng ) xen kẻ những vạch tối

(vân tối ): gọi là các vân giao thoa

1- Vị trí của vân sáng và vân tối trong vùng giao thoa

+ Khoảng cách giữa hai khe : a = S 1 S 2

+ Khoảng cách từ màn đến hai khe : D = OI (là đường trung trực của S1S2)

+ Vị trí của một điểm M trên vùng giao thoa được xác định bởi :

+ Hiệu đường đi:

+ Độ lệch pha giữa hai sóng tại một điểm:

 2 1

  .  d  d  . a x .

D

a) Nếu tại M là vân sáng thì : Hai sóng từ S1 và S2 truyền đến M là hai sóng

cùng pha � d2  d1 k . 



� xS k . D k i v� � k = 0, 1, 2, � �

a Trong đó:

+ : bước sóng của ánh sáng đơn sắc

+ k = 0 (x = 0) : vân sáng chính giữa ( vân sáng trung tâm)

+ k =  1 : vân sáng bậc 1

+ k =  2 : vân sáng bậc 2 ………

.

a x

d d

D

Vùng giao thoa

b) Nếu tại M là vân tối thì : Hai sóng từ S1 và S2 truyền đến M là hai sóng ngược pha 2 1 1

2

( ).

d   d k  



' ' v� � k' = 0, 1, 2,

T

D

a

Trong đó:

+ k '   0 1 ; : vân tối bậc 1

+ k '   1 2 ; : vân tối bậc 2

+ k '   2 3 ; : vân tối bậc 3 ………

2- Khoảng vân i: là khoảng cách giữa hai vân sáng (hay hai vân tối) liên tiếp nằm cạnh nhau Kí hiệu: i



 (k ) k  (  ) . D  . D





a

Chú ý:

 Bề rộng của khoảng vân i phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng

 Số vân sáng và vân tối ở phần nửa trên và nửa dưới vân sáng trung tâm hoàn toàn giống hệt nhau , đối xứng nhau và xen kẻ nhau một cách đều đặn.

Lo i 1: Xác đ nh kho ng vân, v trí vân sáng, v trí vân t i, kho ng cách gi a hai vân cho ạ ị ả ị ị ố ả ữ

tr ướ c.

I. PHƯƠNG PHÁP:

 Tìm khoảng vân i: D  

a





 Vị trí của vân :

 Vân sáng: xS k i v� � k = 0, 1, 2, � �

GIAO THOA

Tối thứ 1, k’= -1

Tối thứ 3, k’=2 Tối thứ 4, k’=3 Tối thứ 5, k’= 4

Tối thứ 2, k’= -2 Tối thứ 2, k’=1

Tối thứ 3, k’= -3 Tối thứ 4, k’= -4

i

i đỏ

i

i đỏ

Vân sáng TT, k= 0

Sáng b c 1, k= -1, b c 1ậ ậ

Sáng b c 2, k=2, b c 2ậ ậ Sáng b c 3, k=3, b c 3ậ ậ Sáng b c 4, k=4, b c 4ậ ậ

Sáng b c 2, k= -2, b c 2ậ ậ Sáng b c 1, k=1, b c 1ậ ậ

Sáng b c 3, k= -3, b c 3ậ ậ Sáng b c 4, k= -4, b c 4ậ ậ

Tối thứ 1, k’= 0

Tối thứ 5, k’= -5

 Vân tối: 1

2

� ' � . v� � k' = 0, 1, 2,

T

 Khoảng cách giữa hai vân   x :   x xm  xn

CHÚ Ý:

 x xn; m là các giá trị đại số

 m và n cùng phía với vân trung tâm thì xm và xn cùng dấu;

 m và n khác phía với vân trung tâm thì xm và xn khác dấu.

II. PHƯƠNG PHÁP:

 Tìm khoảng vân i: i D   mm

a





2

�

 �

�

�

( ) M la� va� n sa� ng ba� c k ( ) M la� va� n to� i ba� c k+1

M

k nguye� n x

i k ba� nnguye� n

III. PHƯƠNG PHÁP:

 Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân

 Nếu 2 đầu M,N là hai vân sáng thì:

1

d i n

=

- ( đề cho trên đoạn d=MN có n vân sáng)

 Nếu 2 đầu M,N là hai vân tối thì: i d

n

= ( đề cho trên đoạn d=MN có n vân sáng)

 Nếu một đầu là vân sáng còn một đầu là vân tối thì:

0,5

d i

n

=

- ( đề cho trên đoạn d=MN có n vân sáng)

BÀI TẬP ÁP DỤNG Câu 1 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, tìm bước sóng ánh sáng chiếu vào hai khe, biết hai khe

cách nhau một khoảng a = 0,3mm; khoảng vân đo được i = 3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1,5m

Câu 2 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, biết khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a = 0,35mm,

khoảng cách D = 1,5m và bước sóng  = 0,7m Tìm khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp

Câu 3 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, biết D = 1m, a = 1mm khoảng cách từ vân sáng thứ 4

đến vân sáng thứ 10 ở cùng bên với vân trung tâm là 3,6mm Tính bước sóng ánh sáng

Câu 4 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 1mm;  = 0,6m Vân tối thứ tư cách vân trung

tâm một khoảng:

Câu 5 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a =1mm;  = 0,6m Vân sáng thứ ba cách vân trung

tâm một khoảng:

A 4,2mm B 3,6mm C 4,8mm D 6mm

Câu 6 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 3m; a = 1mm, khoảng vân đo được là 1,5mm Bước sóng

của ánh sáng chiếu vào hai khe là:

A 0,40m B 0,50m C 0,60m D 0,75m

Câu 7 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, tại vị trí cách vân trung tâm 4mm, ta thu được vân tối

bậc 3 Vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm một khoảng:

Lo i 2: Xác đ nh tính ch t (sáng hay t i) và b c c a vân giao thoa c a ạ ị ấ ố ậ ủ ủ

m t đi m M cách vân sáng trung tâm 1 đoan x ộ ể

Lo i 3: Xác đ nh kho ng vân i trên đo n MN có b r ng d=MN Bi t trên ạ ị ả ạ ề ộ ế

đo n MN có n vân sáng ạ

Câu 8 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 vân là i = 0,5mm Khoảng cách a giữa

Câu 9 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 4 (ở hai phía của vân

trung tâm) đo được là 9,6mm Vân tối thứ 3 cách vân trung tâm một khoảng:

Câu 10 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, biết D = 1m, a = 1mm khoảng cách từ vân sáng thứ 4

đến vân sáng thứ 10 ở cùng bên với vân trung tâm là 3,6mm Tính bước sóng ánh sáng

Câu 11 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng: a = 3mm; D = 2m Dùng nguồn sáng S có bước sóng  thì khoảng vân giao thoa trên màn là i = 0,4mm Tần số của bức xạ đó là

Câu 12 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng, người ta chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước

sóng =0,5 m, khoảng cách giữa 2 khe là 2 mm Khoảng cách từ 2 khe tới màn là 1m khoảng cách giữa vân sáng bậc 3

và vân tối thứ 5 ở 2 bên so với vân trung tâm là:

A 0,375 mm B 1,875 mm C 18,75mm D 3,75 mm

Câu 13 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng  =

0,5m, biết S1S2 = a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m Tính khoảng cách

giữa vân sáng bậc 1 và vân tối bậc 3 ở cùng bên so với vân trung tâm

Câu 14 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm, khoảng cách từ mặt

phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Ánh sáng chiếu vào hai khe có bước sóng 0,5 µm Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 4 là

Câu 15 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 2mm , khoảng cách từ

mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Trên màn, khoảng cách giữa vân sáng và vân tối gần nhau nhất là 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, 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 17 Trong thí nghiệm Iâng: Hai khe cách nhau 2mm, 2 khe cách màn 4m, bước sóng dùng trong thí nghiệm là 0,6µm

thì tại vị trí M trên màn cách vân trung tâm một đoạn 7,8mm là vân gì? bậc mấy?

A Vân sáng, bậc 6 B Vân tối, bậc6 C Vân tối bậc 7 D Vân tối bậc 8

Câu 18 Trong thí nghiệm Young: Hai khe song song cách nhau a = 2mm và cách đều màn E một khoảng D = 3m Quan

sát vân giao thoa trên màn người ta thấy khoảng cách từ vân sáng thứ năm đến vân sáng trung tâm là 4,5mm Cách vân trung tâm 3,15mm có vân tối thứ mấy?

A Vân tối thứ 2 B Vân tối thứ 3 C Vân tối thứ 4 D Vân tối thứ 5.

Câu 19 Trên bề mặt rộng 7,2mm của vùng giao thoa người ta đếm dược 9 vân sáng liên tiếp(Ở hai rìa là hai vân

sáng).Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4mm là vân:

Câu 20 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 21 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 22 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 23 Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát đồng thời 2 bức xạ có bước sóng là 1= 0,42 m

 và 2 = 0,7 m Khoảng cách hai khe S1 và S2 là a = 0,8 mm, màn ảnh cách 2 khe là D = 2,4 m Tính khoảng cách

từ vân tối thứ 3 của bức xạ 1 và vân tối thứ 5 của bức xạ 2

Câu 24 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

Câu 25 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, khoảng cách giữa vân tối và sáng liên tiếp cách nhau một đoạn là

Câu 26 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 thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5

m có vân sáng của bức xạ

A 2 và 3 B 3 C 1 D 2

Câu 27 Trong thí nghiệm của Young, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4μm Nếu thay ánh sáng trên

bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ' thì thấy khoảng vân giao thoa tăng lên 1,5 lần Tìm λ'

A λ' = 0,6μm B λ' = 0,5μm C λ' = 0,4μm D λ' = 0,65μm.

Câu 28 Ta chiếu sáng hai khe Young bằng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ đ =0,75m và ánh sáng tím t = 0,4m Biết a = 0,5mm, D = 2m Khoảng cách giữa vân sáng bậc 4 màu đỏ và vân sáng bậc 4 màu tím cùng phía đối với vân sáng trắng chính giữa là:

Câu 29 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 người ta thấy trên một đoạn MN =3,6mm đếm được 8 vân sáng với hai vân ngoài cùng là hai vân tối 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

BẢNG ĐÁP ÁN

n v

n v





V. PHƯƠNG PHÁP: Tìm khoảng vân i: i D   mm

a





Cách 1: Lập tỉ số N = L

i , chỉ lấy phần nguyên ta có:

 Nếu N nguyên lẻ thì: số vân sáng là Nsa� ng N, số vân tối là Nto� i  N 1 hai vân ngoài cùng là vân tối

 Nếu N nguyên chẵn thì: số vân tối là Nto� i N, số vân sáng là Nsa� ng  N 1, hai vân ngoài cùng là vân sáng

Cách 2: Lập tỉ số

2   

.

L n i

Trong đó: + n N� là phần nguyên

+  là phần lẻ( phần thập phân)

 Số vân sáng ( luôn là số lẻ): : Nsa� ng 2 . n  1

Lo i 4: ạ Th c hi n m t thí nghi m giao thoa v i m t ánh sáng đ n s c ự ệ ộ ệ ớ ộ ơ ắ

có b ướ c sóng  trong hai môi tr ườ ng trong su t có chi t su t ố ế ấ n n1, 2.

Lo i 5: ạ Xác đ nh ị s vân sáng - t i trong mi n giao thoa có b r ng L ố ố ề ề ộ

 Số vân tối ( luôn là số chẵn): 1 0 5





�

�

�

, ,

sa� ng to� i

sa� ng

N ne� u N

N ne� u

Cách 3: (Tổng quát)

k i

 � � � cho� nk Z th� � chh� � p

 Vân tối:  ' 0,5 

 �  � � cho� nk Z th� ' � chh� � p

�Số giá trị k  Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm

CHÚ Ý: Cách làm này là tổng quát nhất, có thể dùng nó để tìm số vân sáng (vân tối) giữa 2 điểm M, N bất kì:

VI. PHƯƠNG PHÁP: Tìm khoảng vân i: D  

a





 Vân sáng: xM � � k i x . N � cho� nk Z th� � chh� � p

 Vân tối: xM�  k ' ,  0 5  i x � � N cho� nk Z th� ' � chh� � p

� Số giá trị k  Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm

CHÚ Ý:

 M và N cùng phía với vân trung tâm thì xM và xN cùng dấu;

 M và N khác phía với vân trung tâm thì xM và xN trái dấu.

 Khi đọc đề cần cẩn thận với các cụm từ “trong đoạn”; trên đoạn; trên khoảng…

Dữ kiện sau được dùng cho các câu 1,2:Trong thí nghiệm Young với ánh sáng đơn sắc có   0,5 m  ; a= 0,5mm.D = 1m Độ rộng của vùng giao thoa là L = 13mm

Câu 1 Số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn là:

A 13sáng ,14 tối B 11 sáng,12 tối C 12 sáng,13 tối D 10 sáng,11 tối

Câu 2 Đưa thí nghiệm từ không khí vào nước có chiết suất n, =4/3 thì số vân sáng và vân tối sẽ là:

Câu 3 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Iâng, chiếu ánh sáng đơn sắc vào hai khe S1 và S2 thì khoảng vân đo được là 1,32 mm Biết độ rộng của trường giao thoa trên màn bằng 1,452 cm Tổng số vân quan sát được là

A.10 B.11 C.12 D 23.

Câu 4 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe là 0,5mm, từ hai khe đến màn giao thoa là

2m Bước sóng của ánh sáng trong thí nghiệm là 4,5.10- 7m Xét điểm M ở bên phải và cách vân trung tâm 5,4mm; điểm N

ở bên trái và cách vân trung tâm 9mm Từ điểm M đến N có bao nhiêu vân sáng?

Câu 5 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young cách nhau 0,5mm, ánh sáng có bước sóng  = 5.10-7m, màn ảnh cách hai khe 2m Vùng giao thoa trên màn rộng 17mm thì số vân tối quan sát được trên màn là

A 10 B 9 C 8 D 7

Câu 6 Thực hiện thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng với hai khe S1, S2 cách nhau một đoạn a = 0,5mm, hai khe cách màn ảnh một khoảng D = 2m Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng λ = 0,5μm Bề rộng miền giao thoa trên màn đo được là l= 26mm Khi đó, trong miền giao thoa ta quan sát được

A 6 vân sáng và 7 vân tối B 7 vân sáng và 6 vân tối.C 13 vân sáng và 12 vân tối D 13 vân sáng và 14 vân tối Câu 7 Chiếu sáng các khe Iâng bằng đèn Na có bước sóng 1=560 nm ta quan sát được trên màn ảnh có 8 vân sáng trên một đoạn có bề rộng là d Nếu thay thế đèn Na bằng nguồn phát bức xạ có bước sóng 2 thì trên đoạn đó quan sát được 9 vân sáng Xác định bước sóng 2

A 490 nm B 427 nm C 497,8 nm D 526 nm.

Câu 8 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân là 1,12.103 m Xét 2 điểm M và N

cùng một phía so với vân chính giữa, với OM=0,56.104 mvà ON=1,288.104 m, giữa M và N có bao nhiêu vân tối?

A 5 B 6 C 7 D 8

Câu 9 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân là 1,12.103 m Xét 2 điểm M và N ở

hai phía so với vân chính giữa, với OM=0,56.104  mvà ON=1,288.104 m, giữa M và N có bao nhiêu vân sáng?

Lo i 6: ạ Xác đ nh s vân sáng, vân t i gi a hai đi m M, N có to đ ị ố ố ữ ể ạ ộ

;

M N

x x (Gi s ả ử xM xN)

A 19 B 18 C 17 D 16

Câu 10 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 11 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 12 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

BẢNG ĐÁP ÁN

VII PHƯƠNG PHÁP:

 Do khoảng vân i không những phụ thuộc vào bước song  mà còn

phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai khe a và khoảng cách từ hai khe

đến màn D nên khi dịch chuyển màn làm D thay đổi thì i cũng thay

đổi theo

1 Dịch chuyển màn ảnh theo phương vuông góc với mặt phẳng

chứa 2 khe S S1 2 một đoạn  D:

 Khi màn dịch lại gần 2nguồn S S1 2thì:

D  D    D D � i  i

 Khi màn dịch ra xa 2 nguồn S S1 2 thì: D2 D1   D D1� i2 i1

 Hệ quả: khoảng vân i thay đổi làm cho vị trí của vân cũng thay đổi theo

Ta luôn có: 2 2

i D

i  D nếu a và  không đổi.

CHÚ Ý:

 Khi dịch chuyển màn làm D thay đổi nhưng do hiệu quang trình tại O vẫn bằng 0 nên vị trí của vân sáng trung tâm không thay đổi,

 Do khoảng vân i nên vị trí của vân sẽ thay đổi

 Với xM ki k D

a



  để xM không đổi khi D thay đổi thì k phải thay đổi: Nếu D tăng thì k phải giảm và ngược lại.

2 Dịch chuyển nguồn sáng S song song với mặt phẳng chứa 2 khe S S1 2 một đoạn  y

Ta có:

 Khi nguồn ở vị trí S thì vân trung tâm ở vị trí O.

 Khi nguồn ở vị trí S’(dịch chuyển một đoạn  SS'   y  thì vân trung tâm ở vị trí O’

 Kết quả: vân sáng trung tâm dịch chuyển một đoạn   x OO' và hệ vân di chuyển ngược chiều với chiều dịch

chuyển của nguồn nhưng khoảng vân i vẫn không

đổi

 Độ dời của hệ vân là:

hay OO' SS' 

Trong đó: + D là khoảng cách từ 2 khe tới màn

+ D’ là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2

khe

D NG 2: D CH CHUY N MÀN; NGU N(D NG TOÁN NÂNG CAO) Ạ Ị Ể Ồ Ạ