Đề thi 2 xác định số vân sáng, vân tối

Câu 2: VD Trong thì nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu ta dùng ánh sáng đơn sắc màu vàng bước sóng 600nm thì đoạn MN đối xứng hai bên vân sáng trung tâm ta quan sát được 13 vân sáng

Trang 1

I Kiến thức lý thuyết – Phương pháp giải bài tập

1 Dạng 2: Xác định số vân sáng, tối trên màn

TH 1: Màn đối xứng hay M, N đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm

(MN = L )

- Cách giải đại số:

(1)

M

k

x

k

  



    

 



     



 

 (1): xác định số vân sáng

(2): xác định số vân tối

- Cách giải nhanh:

Số vân sáng: 2 1

2

S

L N

i

 

   , trong đó:

2

L i

 

  là phần nguyên của

2

L

i

Ví dụ:  3, 7 3

2

L

i

   

- Số vân tối:

Nếu phần thập phân của 0, 5

2

L

i  thì Nt = NS - 1 Nếu phần thập phân của 0, 5

2

L

i  thì Nt = NS + 1

TH 2: M, N không đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm (M, N khác phía so với vân sáng trung tâm)

Cách giải đại số:

XÁC ĐỊNH SỐ VÂN TỐI, VÂN SÁNG TRÊN MÀN GIAO THOA

Chương : SÓNG ÁNH SÁNG – VẬT LÍ 12

Thầy : Vũ Thế Anh

Trang 2

(1)

M

k



 





 

Cách giải nhanh:

1

S

N

   

0, 5 0, 5

t

N

     

TH 3: M, N cùng phía so với vân sáng trung tâm

Cách giải đại số:

(1)

M

k



 





 

II Mục tiêu

- Hiểu và vận dụng được các phương pháp giải và bài tập về tìm số vân sáng tối

III Đề thi

Câu 1: (VD) Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5 μm, đến khe Yâng S1, S2 với

S1S2 = 0,5mm Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn D = 1m Chiều rộng vùng giao thoa quan sát được 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 2: (VD) Trong thì nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu ta dùng ánh sáng đơn sắc màu vàng bước sóng 600nm thì đoạn MN (đối xứng hai bên vân sáng trung tâm) ta quan sát được 13 vân sáng Trong đó tại

M và N là các vân sáng Nếu ta dùng ánh sáng đơn sắc màu xanh có bước sóng 500nm thì trên MN ta quan sát được bao nhiêu vân sáng

A 13 B 11 C 15 D 17

Câu 3: (VD) Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với a = 3mm; D = 2,5m,  = 0,5μm M, N ℓà hai điểm trên màn

Trang 3

nằm hai bên của vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm ℓần ℓượt ℓà 2,1mm và 5,9mm Số vân sáng quan sát được từ M đến N ℓà

Câu 4: (VD) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 = 5λ1/3 thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là

Câu 5: (VD) 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 N và M trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lượt 2 lần mm và 4,5 mm, quan sát được: 2 vân sáng và 2 vân tối

A 3 vân sáng và 2 vân tối

B 2 vân sáng và 3 vân tối

C 2 vân sáng và 1 vân tối

D 2 vân sáng và 2 vân tối

Câu 6. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng vân là 1,12.103 µm Xét hai điểm M và N cùng ở một phía với vân sáng chính giữa O, OM = 0,56.104 µm và ON = 1,288.104 µm Giữa M và N có số vân sáng là

A 6 B 7 C 8 D 5

Câu 7. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Young, khoảng cách giữa vân tối thứ 5 và vân sáng bậc 2 là 2,8mm Xác định khoảng cách giữa vân tối thứ 3 và vân sáng bậc 1

A 1,68mm B 2,12mm C 1,82mm D 2,4mm

Câu 8. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa, trên một đoạn nào đó trên màn người ta đếm được 12 vân sáng khi dùng ánh sáng có bước sóng 600nm Nếu dùng ánh sáng có bước sóng 400nm thì số vân quan sát được trên đoạn đó là

A 12 B 24 C 18 D 30

Câu 9. Thí nghiệm giao thoa khe Iâng, hai khe cách nhau 0,8mm; màn cách 2 khe 2,4m, ánh sáng làm thí nghiệm = 0,64 µm Bề rộng của trường giao thoa là 4,8cm Số vân sáng trên màn là

A 23 B 26 C 24 D 25

Câu 10. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Young, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 3mm; khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,64µm Bề rộng trường giao thoa là 12mm Số vân tối quan sát được trên màn là

A 16 B 18 C 17 D 15

Câu 11. Trong một thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp S1, S2 cách nhau một khoảng a = 1,2mm Màn E để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng D = 0,9m Người ta quan sát được 9 vân sáng, khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng là 3,6mm Tần số của bức xạ sử dụng trong thí nghiệm này là

A f = 5.1014Hz B f = 5.1013Hz C f = 5.1015Hz D f = 5.1012Hz



Trang 4

Câu 12. Trên màn ảnh đặt song song và cách xa mặt phẳng chứa 2 nguồn S S D = 0,5m người ta đo được

bề rộng của hệ vân bao gồm 16 vân sáng liên tiếp bằng 4,5mm, tần số ánh sáng dùng trong thí nghiệm là f = 5.10 Hz Xác định khoảng cách a giữa 2 nguồn

A 1mm B 1,2mm C 0,5mm D 1 m

Câu 13. Trong thí nghiệm khe Iâng, ta có a = 0,5mm, D = 2m thí nghiệm với ánh sáng có bước sóng = 0,5µm Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu là 32mm Số vân tối quan sát được trên màn là

A 16 B 18 C 14 D 17

Câu 14 Trong thí nghiệm giao thoa I-âng khoảng cách hai khe a = 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn D =

2 m Giao thoa với ánh sáng đơn sắc thì trên màn chỉ quan sát được 11 vân sáng mà khoảng cách hai vân ngoài cùng là 8 mm Xác định bước sóng λ

A λ = 0,42 μm B λ = 0,45 μm C λ = 0,48 μm D λ = 0,40 μm

Câu 15 Trong thí nghiệm khe Iâng, ta có a = 0,5mm, D = 2m thí nghiệm với ánh sáng có bước sóng = 0,5µm Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu là 32mm Số vân sáng quan sát được trên màn là

A 16 B 15 C 18 D 17

Câu 16. Chiếu hai khe, trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm, người ta đo được khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 6 gần nhau nhất bằng 3,0mm Biết khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát bằng 2,0m Khoảng cách giữa hai khe bằng bao nhiêu?

A 0,6mm B 2mm C 1,0mm D 1,5mm

Câu 17: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y- âng, nguồn S cách đều hai khe, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m Nguồn S phát ánh sáng tạp sắc gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng 500 nm và 650 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn Trên màn xét hai điểm M, N ở cùng một phía so với vân trung tâm, MN vuông góc với hai khe và cách vân trung tâm lần lượt là 2 mm và 8 mm Trên đoạn MN, số vân sáng quan sát được là

Câu 18 : Trong thí nghiệm 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 0,40 μm B 0,48 μm C 0,76 μm D 0,60 μm

Câu 19 : Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, giữa hai điểm M và N trên màn cách nhau 3 mm đếm được 6 vân sáng Biết M và N đều là vân tối Bề rộng trường giao thoa là 1,5 cm số vân tối trên trường giao thoa là

Câu 20 : Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng bậc hai

và vân sáng bậc năm cùng một phía vân trung tâm là 3 mm Số vân sáng quan sát được trên vùng giao thoa

MN có bề rộng 11 mm (M ở trên vân trung tâm) là

1 2

14





Trang 5

A 11 B 10 C 12 D 9

HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT THỰC HIỆN BAN CHUYÊN MÔN Tuyensinh247.com

Câu 1: Đáp án A

Phương pháp:

+ Áp dụng công thức tính khoảng vân: i D

a





+ Áp dụng công thức tính số vân sáng trên màn: 2 1 13

2

 

   

S

L N

i

+ Áp dụng biểu thức tính số vân tối trên màn

Cách giải:

Ta có:

+ Khoảng vân i:

6

3 3

D 0, 5.10 1

a 0, 5.10





+ Số vân sáng trên màn: 2 1 13

2

 

   

S

L N

i

Ta có: phần thập phân của 0, 5

2L 

i => Số vân tối trên màn: Nt = NS + 1 = 14

Chọn A

Câu 2: Đáp án C

Phương pháp:

+ Sử dụng công thức xác định vị trí vân sáng: xS = ki

+ Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là i

Cách giải:

1

12 12 D M N 6 D

Khi sử dụng bức xạ màu xanh: x N  x M ni2 x M  61n2 61 7, 2 n 7, 2

→ Có 15 giá trị của n nguyên → Có 15 vân sáng

Chọn C

Câu 3: Đáp án D

Phương pháp:

a





Trang 6

+ Áp dụng công thức tính số vân sáng quan sát được trên màn khi M, N khác phía so với vân trung tâm:

1

S

N

   

Cách giải:

Ta có:

+ Khoảng vân:

6

3 3

D 0, 5.10 2, 5

i 0, 417.10 m 0, 417mm

a 3.10





+ Số vân sáng quan sát được trên đoạn M,N là:

2,1 5, 9

0, 417 0, 417

           

S

N

Chọn D

Phương pháp:

+ Khoảng cách giữa N vân sáng liên tiếp là (N-1)i

a





+ Áp dụng công thức tính số vân sáng trên màn: 2 1

2

S

L N

i

 

  

Cách giải:

Ta có:

+ Khi dùng ánh sáng có bước sóng λ1 thì trên MN có 10 vân tối => có 11 vân sáng

=> Đoạn MN = 20mm = 10i => i = 2mm

+ Khi thay λ1 bằng bước sóng λ2 thì có khoảng vân i’

Ta có: 2

1

i



=> số vân sáng trên đoạn MN: 2 1 2.3 1 7

2 '

S

L N

i

 

     

 

Chọn A

Phương pháp: Áp dụng công thức tính số vân sáng - tối trên đoạn MN với M, N cùng phía so với vân sáng trung tâm

+ Số vân sáng: N S OM ON

   

+ Số vân tối: N t OM 0, 5 ON 0, 5

     

Cách giải:

Trang 7

Ta có:

+ Số vân sáng trên đoạn MN là: 4, 5 2 3 1 2

1, 2 1, 2

S

N

   

        

+ Số vân tối trên đoạn MN là: 0, 5 0, 5 4, 5 0, 5 2 0, 5 4 2 2

1, 2 1, 2

t

N

            

Chọn A

Câu 6 :

Phương pháp : Áp dụng công thức tính số vân sáng ở giữa khoảng MN cùng 1 phía với vân sáng trung tâm

1

L

N

i

 

 

Cách giải:

Độ dài khoảng MN = 0,728.104 (µm)

Số vân sáng ở khoảng giữa MN là:

4 3

0, 728.10

1,12.10

MN N

i

    

Chọn B

Câu 7 :

Phương pháp :

Áp dụng công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối: x s ki x; t k i, 5

Cách giải:

Khoáng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân tối thứ 5 là :

5 – 2 4 0,5 – 2 2,8 1,12

t s

x x   i  mm  i mm

Khoáng cách giữa vân sáng bậc 1 và vân tối thứ 3 là :x t3–x s12 0,5 –1 1,12 1,68     mm

Chọn A

Câu 8 :

Phương pháp : Áp dụng mối liên hệ giữa khoảng vân i và bước sóng ánh sáng i D

a





Cách giải :

3

1, 5 12 12.1, 5 18

2

i



Số vân sáng là 18 vân

Chọn C

Câu 9 :

- Áp dụng công thức tính khoảng vân i D

a





Trang 8

- Công thức xác định số vân sáng trên màn N L 1

i

 

 

Cách giải :

Độ lớn khoảng vân trong hệ giao thoa là

0, 64.10 2, 4.10

1, 92 0,8

D

a

Số vân sáng quan sát được trên màn: 48

1, 92

L i

     ( vân sáng)

Chọn B

Câu 10

a





- Công thức xác định số vân tối trên màn 2 0, 5

2

L N

i

   

 

Cách giải :

Độ lớn khoảng vân trong hệ giao thoa là

0, 64.10 3.10

0, 64 3

D

a

Số tối quan sát được trên màn: 0, 5 12 0, 5

2

4

L i

    ( vân tối)

Chọn B

Câu 11:

Áp dụng công thức tính khoảng vân i D

a





Công thức tính tần số của sóng ánh sáng f c





Cách giải :

Có 9 vân sáng thì sẽ có 8 khoảng vân (do 2 vân 2 đầu khoảng giao thoa đang xét là vần sáng)

Vậy khoảng vân trong hệ có giá trị 8i3, 6 i 0, 45mm

Áp dụng công thức tính khoảng vân ta có

6

1, 2.0, 45.10

0, 6.10 0, 6

0, 9



Tần số của bức xạ sử dụng trong thí nghiệm là

8

14 6

3.10

5.10

0, 6.10

c

Chọn A

Câu 12 :

Trang 9

a





Công thức tính tần số của sóng ánh sáng f c





Cách giải :

Vậy khoảng vân trong hệ có giá trị 15i4,5 i 0,3mm

Bước sóng của bức xạ dụng trong thí nghiệm là

8 14

3.10

0, 6 5.10

c

m f

Từ công thức tính khoảng vân ta có

0, 6.10 0, 5.10

1

0, 3

Chọn A

Câu 13 :

a





- Công thức xác định số vân tối trên màn 2 0, 5

2

L N

i

   

 

Cách giải :

Khoảng vân trong thí nghiệm có độ lớn là

6

3 3

0, 5.10 2

2.10 2

0, 5.10

D

a



Số vân sáng quan sát được trên màn: 2 0, 5 3 32 0, 5 16

L N

i

      

Chọn A

Câu 14

a





Cách giải :

  0,8.1.106  

2

i a

D



Chọn D

Câu 15 :

a





Trang 10

- Công thức xác định số vân sáng trên màn N L 1

i

 

 

Cách giải

Khoảng vân của bức xạ trong thí nghiệm có độ lớn là

0, 5.10 2.10

2

0, 5

D

a

Số vân sáng quan sát được trên màn: 1 32 1 17

2

L N i

    

    vân sáng

Chọn D

Câu 16 :

Áp dụng công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối: x s ki x; t k i, 5

Cách giải:

Khoáng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 6 là :x t6 –x s3 5 0,5 – 3   i 3mm i 1, 2mm Khoảng cách giữa hai khe sáng là

0, 6.10 2.10

1

1, 2

D

i

Chọn C

Câu 17:

Sử dụng lí thuyết về bài toán trùng nhau của 2 bức xạ trong giao thoa sóng ánh sáng

Hai bức xạ trùng nhau: x1 = x2 <=> k1.λ1 = k2.λ2

Lời Giải:

+ Ta có: i1 = 0,6 mm và i2 = 0,78 mm

+ Vị trí hai bức xạ trùng nhau:

1

1 1 2 2

2

13

7,8 ( ) 10







+ Số vân sáng của 1 = 500 nm trên đoạn MN là: 20,6k1   8 k1 4; 13 có 10 giá trị

+ Số vân sáng của 2 = 650 nm trên đoạn MN là: 20, 78k2   8 k2 3; 4; 10 có 8 giá trị

+ Số vân sáng trùng của hai bức xạ trên đoạn MN là: 27,8n   8 n 1 có 1 giá trị

+ Số vân sáng quan sát được là: N = N1 + N2 – N0 = 17

Chọn B

Câu 18:

Phương pháp : Khoảng vân i = λD/a là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp

Lời Giải:

Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm = 4i => khoảng vân 3, 6 0, 9

4

i  mm

Trang 11

Bước sóng 0, 9.1 0, 6( )

1, 5

D

Chọn D

Câu 19:

Áp dụng công thức tính số vân tối trong trường giao thoa

2 0, 5 2

L N

i

   

Lời Giải:

Khoảng vân trong hệ giao thoa được xác định bởi biểu thức 6i3mm i 0,5mm

Số vân tối trong cả trường giao thoa 2 0, 5 2 15 0, 5 30

L

i

       

Vậy có 30 vân tối trong hệ trường giao thoa

Chọn A

Câu 20:

Phương pháp

Áp dụng công thức xác định vị trí vân sáng x s ki

Cách giải:

+ Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và bậc 5 ở cùng một phía vân trung tâm là 3mm

5 – 2i i 3mm i 1mm

+ M ở trên vân trung tâm x M 0 mm x; N 1mm

+ Số vân sáng quan sát trên được trên vùng giao thoa MN bằng số giá trị k nguyên thoả mãn:

0 ki 110 k 11 k 0;1; 2; ;11

Có 12 giá trị của k thoả mãn => có 12 vân sáng

Chọn C

Định dạng
Số trang	11
Dung lượng	612,6 KB