Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ ta thu được hệ vân giao thoa trên màn có khoảng vân là i = 0,72 mm.. Bài 42: Trong thí nghiệm giao thoa Lôi một khe[r]
Trang 1Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG 3
Chủ đề 1 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG 3
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 3
1 Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu−tơn (1672) 3
2 Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu−tơn 3
3 Giải thích hiện tượng tán sắc 4
4 Ứng 4
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 4
Dạng 1 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC .4
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 9
Dạng 2 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÁN SẮC 13
1 Tán sắc qua lưỡng chất phẳng 13
2 Tán sắc qua bản mặt song song 14
3 Tán sắc qua thấu kính: 14
4 Tán sắc qua giọt nước: 16
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 16
Chủ đề 2 GIAO THOA ÁNH SÁNG 22
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 22
1 Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng 22
2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng 22
− Giải thích: 22
c Khoảng vân 22
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 23
Dạng 1 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC 23
1 Khoảng vân, vị trí vân 23
2 Thay đổi các tham số a và D 27
3 Số vân trên trường giao thoa và trên một đoạn 31
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 35
Dạng 2 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG HỖN HỢP 43
1 Số vạch sáng trùng nhau khi giao thoa I−âng đồng thời với λ1, λ2 43
2 Số vạch sáng nằm giữa vân sáng bậc k1 của λ1 và vân sáng bậc k2 của λ246 3 Biết các vân trùng nhau xác định bước sóng 51
4 Xác định các vị trí trùng nhau của hai hệ vân 53
Trang 25 Số các vị trí trùng nhau của hai hệ vân 58
6 Vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm 61
b Trường hợp 3 bức xạ 70
7 Giao thoa với ánh sáng trắng 80
8 Độ rộng vùng tối nhỏ nhất 85
9 Vị trí gần O nhất có nhiều bức xạ cho vân sáng 88
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 91
Dạng 3 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA I−ÂNG THAY ĐỔI CẤU TRÚC 107 1 Giao thoa trong môi trường chiết suất n 107
2 Sự dịch chuyển khe S 109
3 Bản thủy tinh đặt trước một trong hai khe S1 hoặc S2 114
4 Dùng kính lúp quan sát vân giao thoa 119
5 Liên quan đến ảnh và vật qua thấu kính hội tụ 120
6 Các thí nghiệm giao thoa khác I−âng 121
BÀI TẬP TỰ LUYỆN 126
Chủ đề 3 QUANG PHỔ CÁC TIA 137
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 137
I− CÁC LOẠI QUANG PHỎ 137
1 Máy quang phổ lăng kính 137
a Ống chuẩn trực 137
2 Quang phổ phát xạ 137
II− TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI 138
1 Phát hiện tia hồng ngoại và tia tử ngoại 138
2 Bản chất và tính chất chung của tia hồng ngoại và tử ngoại 139
3 Tia hồng ngoại 139
III− TIA X 140
3 Bản chất và tính chất của tia X 140
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 141
BÀI TẬP VỀ GIAO THOA VỚI CÁC TIA HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, RƠNGHEN .141 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 142
Trang 3Chương 5: SÓNG ÁNH SÁNG Chủ đề 16 HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC ÁNH SÁNG
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT
1 Thí nghiệm về sự tán sắc ánh sáng của Niu−tơn (1672)
+ Vệt sáng F’ trên màn M bị dịch xuống phía đáy lăng
kính, đồng thời bị trải dài thành một dải màu sặc sỡ
+ Quan sát được 7 màu chính: đỏ, da cam, vàng, lục,
làm, chàm, tím (tia đỏ lệch ít nhất và tia tím lệch nhiều
nhất)
+ Ranh giới giữa các màu không rõ rệt
− Dải màu quan sát được này là quang phổ của ánh sáng
Mặt Trời hay quang phổ của Mặt Trời
− Ánh sáng Mặt Trời là ánh sáng trắng
− Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm
ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc.
12 GỒM NHIỀU CHUYÊN ĐỀ CÓ ĐẦY ĐỦ LÝ THUYẾT, VÍ DỤ GIẢI CHI TIẾT, BÀI TẬP RÈN LUYỆN CÓ ĐÁP ÁN, ĐỀ KIỂM TRA MỘT TIẾT, ĐỀ THI HỌC KỲ
có thể dùng giảng dạy, ôn thi HSG, ôn thi THPT Quốc Gia.
Nếu quý Thầy/ Cô nào quan tâm muốn xem bản demo bộ taì liệu thì liên hệ qua zalo:
Xin cám ơn sự quan tâm của quý Thầy/ Cô.
2 Thí nghiệm với ánh sáng đơn sắc của Niu−tơn
− Cho các chùm sáng đơn sắc đi qua lăng kính → tia ló lệch về phía đáy nhưng không
bị đổi màu
Vậy: ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
Trang 43 Giải thích hiện tượng tán sắc
− Ánh sáng trắng không phải là ánh sáng đơn sắc, mà là hỗn hợp của nhiều ánh sángđơn sắc có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím
− Chiết suất của thuỷ tinh (môi trường trong suốt) biến thiên theo màu sắc của ánhsáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím
− Vì góc lệch của một tia sáng khúc xạ qua lăng kính tăng theo chiết suất, nên cácchùm tia sáng có màu khác nhau trong chùm sáng tới bị lăng kính làm lệch với những
góc khác nhau, thành thử khi ló ra khỏi lăng kính chúng không còn trùng nhau nữa Do
đó, chùm ló bị xòe rộng thành nhiều chùm đơn sắc
4 Ứng dụng
− Giải thích các hiện tượng như: cầu vồng bảy sắc, ứng dụng trong máy quang phổlăng kính
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN
1 Bài toán liên quan đến nguyên nhăn của hiện tượng tán sắc.
2 Bài toán liên quan đến tán sắc.
Dạng 1 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN NGUYÊN NHÂN CỦA HIỆN TƯỢNG TÁN SẮC
Chiết suất tuyệt đối của môi trường trong suốt: '
c cT n
v vT
l l
(l và ' l là bước sóng
trong chân không và trong môi trường đó)
Sự tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùmsáng đơn sắc
Nguyên nhân của hiện tượng tán sắc là đo chiết suất của môi trường trong suốt phụthuộc màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím: nđò < nda cam <nvàng <
(a, b là các hằng số phụ thuộc môi
trường và l là bước sóng trong chân không).
Ví dụ 1: Bước sóng trong chân không của ánh sáng đỏ là 0,75 µm, của ánh sáng tím là
0,4 µm Tính bước sóng của các ánh sáng đó trong thuỷ tinh, biết chiết suất của thuỷtinh đối với tia đỏ là 1,5 và đối với tia tím là 1,54
l =
(với v là tốc độ của ánh
sáng trong môi trường đó)
Trang 5Trong chân không, tốc độ ánh sáng là c, tần số vẫn là f và bước sóng trở thành:
Ví dụ 2: Một bức xạ đơn sắc có tần số 4.1014 Hz Biết chiết suất của thuỷ tinh đối với bức
xạ trên là 1,5 và tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.108 m/s Bước sóng của nótrong thuỷ tinh là
Ví dụ 3: Một bức xạ đơn sắc có bước sóng trong thuỷ tinh là 0,28 µm, chiết suất của
thuỷ tinh đối với bức xạ đó là 1,5 Bức xạ này là?
A tia tử ngoại B tia hồng ngoại C ánh sáng chàm D ánh
sáng tím
Hướng dẫn
( )
' 1,5.0,28 0,42'
l
Chọn D
Để xác định loại tia ta căn cứ vào bước sóng ánh sáng trong chân không:
Tia hồng ngoại (10−3m − 0,76 µm), ánh sáng nhìn thấy (0,76 µm − 0,38 µm), tia tửngoại (0,38 µm – 10−9 m), tia X (10−8 m −10−11 m) và tia gama (dưới 10−11 m)
Ví dụ 4: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,1 +10 / l5 2 , trong đó λ tính bằng nm Nếu chiết suấtcủa tia đỏ là 1,28 bước sóng của tia này là
Ví dụ 5: 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 tím Khi đó chùm tia khúc xạ
A vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song.
Trang 6B gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu tím, trong đó góc khúc
xạ của chùm màu vàng nhỏ hơn góc khúc xạ của chùm màu tím
C gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu tím, trong đó góc khúc
xạ của chùm màu vàng lớn hơn góc khúc xạ của chùm màu tím
B chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu tím bị phản xạ toàn phần.
Hướng dẫn
Trong hiện tượng tán sắc thì góc lệch thỏa mãn:
Dđỏ < Ddam cam < Dvàng < Dlục < Dlam < Dchàm < Dtím
Do đó, góc khúc xạ thỏa mãn rđỏ > rdamcam > rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím
Þ Chọn C
Ví dụ 6: Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như
một tia sáng) gồm ba thành phần đơn sắc: đỏ, vàng và tím Gọi rđ, rv, rt lần lượt là góckhúc xạ ứng với tia màu đỏ, tia màu vàng và tia màu tím Hệ thức đúng là
A rv = rt = rđ B rt < rv < rđ C rđ < rv < rt D rt < rđ < rv
Hướng dẫn
rđỏ > rdamcam > rvàng > rlục > rlam> rchàm > rtím Þ Chọn B
Ví dụ 7: Một ánh sáng đơn sắc màu lam có tần số f được truyền từ chân không vào một
chất lỏng có chiết suất là 1,5 đối với ánh sáng này Trong chất lỏng trên, ánh sáng này có
A màu tím và tần số f B màu lam và tần số l,5f.
C màu lam và tần số f D màu tím và tần số l,5f.
Hướng dẫn
Tần số và màu sắc ánh sáng không phụ thuộc vào môi trường, nghĩa là khi ánh sángtmyền tù môi trường này sang môi trường khác thì tần số và màu sắc không đổi ChọnC
Ví dụ 8: Phát biểu nào sau đây sai?
A Trong chân không, mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng xác định.
B Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau truyền với cùng tốc độ.
C Trong chân không, bước sóng của ánh sáng vàng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng
Ví dụ 9: 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 (có chiết suất tuyệt đối lớn hơn 1), vận tốc ánh
sáng tím nhỏ hơn vận tốc ánh sáng đỏ
C Trong chân không, các ánh sáng đơn sắc khác nhau tmyền đi với cùng vận tốc.
Trang 7D Chiết suất của một môi trường trong suốt đối với ánh sáng lục lớn hơn chiết suất
của môi trường đó đối với ánh sáng tím
Hướng dẫn
Căn cứ vào nđỏ < nda cam < nvàng <nlục < nlam < nchàm < ntím
Chọn D
Ví dụ 10: Ánh sáng đơn sắc có tần số 6.1014 Hz truyền trong chân
không với bước sóng 500 nm Chiết suất tuyệt đối của một môi
trường trong suốt ứng với ánh sáng này là 1,52 Tần số của ánh
sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này
A lớn hơn 6.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 500 nm
Ví dụ 11: Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là tam giác ABC góc 60° đặt trong
không khí Một chùm tia sáng đơn sắc màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương
vuông góc cho tia ló đi là là trên mặt AC Tính chiết suất của chất làm lăng kính đối với
tia màu lam Thay chùm tia màu lam bằng chùm tia sáng trắng gồm 5 màu cơ bản đỏ,vàng, lục, lam, tím thì các tia ló ra khỏi mặt AC gồm những màu nào?
Hướng dẫn
Trang 8Vì tia màu lam hẹp song song đến mặt AB theo phương vuông
góc cho tia ló đi là là trên mặt AC nên :
Ví dụ 12: Chiếu chùm sáng hẹp đơn sắc song song màu lục theo phương vuông góc với
mặt bên của một lăng kính thì tia ló đi là là trên mặt bên thứ hai của lăng kính Nếu thaybằng chùm sáng gồm ba ánh sáng đơn sắc: cam, chàm và tím thì các tia ló ra khỏi lăngkính ở mặt bên thứ hai
A chỉ tia cam B gồm tia chàm và tím C chỉ có tia tím D gồm tia cam và
Ví dụ 13: Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một
tia sáng) gồm 6 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng, da cam Tia ló đơn sắc màuvàng đi là là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường) Không kể tia đơn sắcmàu vàng, các tia ló ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu
A tím, lam, lục B đỏ, vàng, lam C đỏ, da cam D lam, tím, da cam.
Hướng dẫn
bi phanxatoan phan khucxarangoai khongkhi
i
n >n >n = >nE555555555F>n >n Þ
E555555555555555F
Chọn C
Ví dụ 13: (THPTQG − 2017) Chiếu một chùm sáng song song hẹp gồm bốn thành phần
đơn sắc: đỏ, vàng, lam và tím từ một môi trường trong suốt tới mặt phẳng phân cách với
Trang 9không khí có góc tới 37° Biết chiết suất của môi trường này đối với ánh sáng đơn sắc:
đỏ, vàng, lam và tím lần lượt là 1,643; 1,657; 1,672 và 1,685 Thành phần đơn sắc khôngthể ló ra không khí là
A lam và vàng B đỏ, vàng và lam C lam và tím D vàng, lam và tím.
Hướng dẫn
* Theo định luật khúc xạ:nsini =n kksinr Û nsin370=1.sinr £ Þ1 n£ 1,6616
* Tia đỏ và tia vàng thỏa mãn điều kiện này nên chỉ hai tia này có tia khúc xạ (ló ra)
* Tia lam và tia tím không thỏa mãn điều kiện này nên hai tia này không có tia khúc xạ(không ló ra)
Þ Chọn C
Bình luận: Bài toán này giải bằng cách mới nhìn cảm giác như khác với cách giải trên
nhung thực chất là một.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng của nó trong không khí là 0,7μm và trong
chất lỏng trong suốt là 0,56μm Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đó là:
Bài 2: Bước sóng của ánh sáng màu đỏ trong không khí là 0,75 μm Biết chiết suất của
nước đối với ánh sáng đỏ là 4/3 Bước sóng của nó trong nước là
A 0,546 μm B 0,632 μm C 0,445 μm D 0,5625 μm Bài 3: Bước sóng ánh sáng vàng trong chân không là 6000 (A°) Biết chiết suất của thuỷ
tinh đối với ánh sáng vàng là 1,59 Bước sóng của ánh sáng ấy trong thủy tinh là
A 3774 (A0) B 6000 (A°) C 9540 (A°) D 954 (A°).
Bài 4: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,1 + 105/λ2, trong đó λ tính bằng nm Chiết suất của tiatím ứng với λ = 400 nm là
A 1,54 B 1,425 C 1,725 D 1,6125.
Bài 5: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,3 + 5.104/ λ2, trong đó λ tính bằng nm Chiết suất củatia tím ứng với λ = 400 nm là
Bài 6: Chiết suất của một môi trường trong suốt phụ thuộc bước sóng ánh sáng trong
chân không theo công thức: n = 1,3 + 5.104/λ2, trong đó λ tính bằng nm Nếu chiết suấtcủa tia đỏ là 1,422 bước sóng của tia này là
A 745 nm B 640 nm C 750 nm D 760 nm.
Bài 7: Một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai đcm sắc màu vàng và màu lục truyền
từ không khí vào nước dưới góc tới i (0 < i < 90°) Chùm tia khúc xạ:
A Gồm hai đơn sắc màu vàng và màu lục trong đó chùm tia màu lục lệch ít hơn
B Gồm hai đơn sắc màu vàng và màu lục trong đó chùm tia màu vàng lệch ít hơn
C vẫn là một chùm tia sáng hẹp song song và góc khúc xạ lớn hơn góc tới
D vẫn là một chùm tia sáng hẹp song song và góc khúc xạ nhỏ hơn góc tới.
Trang 10Bài 8: Khi chiếu ánh sáng đơn sắc màu vàng vào nước trong suốt, ánh sáng nhìn từ dưới
mặt nước:
A có màu vàng B bị tán sắc thành các màu vàng, lục.
C chuyển sang màu đỏ D chuyển sang màu lục.
Bài 9: Chiếu chùm sáng hẹp gồm hai bức xạ vàng và lam từ trong nước ra không khi sao
cho không có hiện tượng phán xạ toàn phần Nhận định nào sau đây là đúng
A Không xác định được sự khác nhau của các góc khúc xạ.
B Tia vàng đi ra xa pháp tuyến hơn
C Tia lam đi ra xa pháp tuyến hơn.
D Cá hai tia cùng có góc khúc xạ như nhau.
Bài 10: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về hiện tượng tán sắc ánh sáng?
A Quang phổ của ánh sáng trắng có bảy màu cơ bản: đỏ, da cam, vàng, lục, lam,
chàm, tím
B Chùm ánh sáng trắng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính
C Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.
D Các tia sáng song song gồm các màu đơn sắc khác nhau chiếu vào mặt bên cita
một lăng kính thì các tia ló ra ở mặt bên kia có góc lệch khác nhau so với phương banđầu
Bài 11: Hiện tượng tán sắc xảy ra
A chỉ với lăng kính thuỷ tinh.
B chỉ với các lăng kính chất rắn hoặc chất lỏng.
C ở mặt phân cách hai môi trường chiết quang khác nhau.
D ở măt phân cách một môi trường rắn hoặc lỏng, với chân không (hoặc không khí)
Một lăng kính thuỷ tinh có tiết diện thẳng là một tam giác ABC góc chiết quang 45° đặt trong không khí Một chùm tia sáng đơn sắc màu lục hẹp song song đên AB theo phương vuông góc với nó cho chùm tia ló ra ngoài năm sát với mặt bên AC.
Bài 12: Tính chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng màu lục.
Bài 13: Khi chiếu chùm tia tới là chùm ánh sáng hẹp gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ,
vàng, lục và tím thì tia ló ra khỏi AC gồm những màu nào?
A đỏ, vàng, lục B lục, lam, chàm tím C đỏ, vàng, lục, tím D tím, chàm Bài 14: Chiếu một tia sáng màu lục từ thuỷ tinh tới mặt phân cách với môi trường không
khí, người ta thấy tia ló đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường Thay tia sáng lụcbằng một chùm tia sáng song song, hẹp, chứa đồng thời ba ánh áng đơn sắc: màu vàng,màu lam và màu tím chiếu tới mặt phân cách trên theo đúng hướng cũ thì chùm tia sáng
ló ra ngoài không khí là
A chùm tia sáng màu vàng.
B hai chùm tia sáng màu lam và màu tím.
C ba chùm tia sáng: màu vàng, màu lam và màu tím.
D hai chùm tia sáng màu vàng và màu lam.
Trang 11Bài 15: Chiếu chùm sáng hẹp đơn sắc song song màu vàng theo phương vuông góc với
mặt bên của một lăng kính thì tia ló đi là là trên mặt bên thứ hai của lăng kính Nếu thaybàng chùm sáng gồm bốn ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, lục và tím thì các tia ló ra khỏilăng kính ở mặt bèn thứ hai
A tia cam và tia đỏ B tia cam và tím.
C tia tím, lục và cam D tia lục và tím.
Bài 16: Chiếu một tia sáng màu lục từ thủy tinh tới mặt phân cách với môi trường không
khí, người ta thấy tia ló đi là là mặt phân cách giữa hai môi trường Thay tia sáng lụcbằng một chùm tia sáng song song, hẹp, chứa đồng thời ba ánh sáng đơn sắc: màuvàng, màu lam, màu tím chiếu tới mặt phân cách trên theo đúng hướng cũ thì chùm tiasáng ló ra ngoài không khí là
A ba chùm tia sáng: màu vàng, màu lam và màu tím.
B chùm tia sáng màu vàng.
C hai chùm tia sáng màu lam và màu tím.
D hai chùm tia sáng màu vàng và màu lam.
Bài 17 Chiếu từ nước ra không khí một chùm tia sáng song song rất hẹp (coi như một
tia sáng) gồm 5 thành phần đơn sắc: tím, lam, đỏ, lục, vàng Tia ló đơn sắc màu lục đi là
là mặt nước (sát với mặt phân cách giữa hai môi trường) Không kể tia đơn sắc màu lục,các tia ló không ra ngoài không khí là các tia đơn sắc màu:
A tím, lam, đỏ B đỏ, vàng, lam C đỏ, vàng D lam, tím.
Bài 18: Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng
A xảy ra với mọi chất rắn, lỏng, hoặc khí B chỉ xảy ra với chất rắn, và chất lỏng
C chỉ xảy ra với chất rắn D là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh.
Bài 19: Chiết suất của một môi trường trong suôt nhất định thông thường (như thủy
tinh, không khí ) đối với các ánh sáng đơn sắc khác nhau thì
A phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng đó.
B phụ thuộc vào cường độ của ánh sáng đó.
C phụ thuộc vào phương truyền của ánh sáng đó.
D phụ thuộc vào công suất của chùm sáng.
Bài 20: Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với ánh sáng
A bước sóng dài thì càng nhỏ B bước sóng dài thì càng lớn.
C tím nhỏ hơn đối với ánh sáng lục D lục nhỏ hơn đối với ánh sáng vàng Bài 21: (ĐH−2011) Một lăng kính có góc chiết quang A = 6° (coi là góc nhỏ) được đặt
trong không khí Chiếu một chùm ánh sáng trắng song song, hẹp vào mặt bên của lăngkính theo phương vuông góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang, rất gần cạnhcủa lăng kính Đặt một màn E sau lăng kính, vuông góc với phương của chùm tia tới vàcách mặt phẳng phân giác của góc chiết quang 1,2 m Chiết suất của lăng kính đối vớiánh sáng đỏ là nđ = 1,642 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,685 Độ rộng từ màu đỏ đếnmàu tím của quang phổ liên tục quan sát được trên màn là
Trang 12Bài 22: Ánh sáng đơn sắc có tần số 4.1014 Hz truyền trong chân không với bước sóng
750 nm Chiết suất tuyệt đối của một môi trường trong suốt ứng với ánh sáng này là1,55 Tần số của ánh sáng trên khi truyền trong môi trường trong suốt này
A lớn hơn 4.1014 Hz còn bước sóng nhỏ hơn 750 nm
Chiếu chùm ánh sáng trắng hẹp song song từ không
khí vào nước dưới góc tới
?sin sin sinr
? tan tan
Nếu ở dưới đáy bể đặt gương phẳng thì chùm tán sắc
phản xạ lên mặt nước có độ rộng D’T’ = 2DT, rồi ló ra
ngoài với góc ló đúng bằng góc tới i nên độ rộng chùm ló
là a = D’T’sin(90° − i)
Ví dụ 1: Chiếu một tia ánh sáng trắng hẹp đi từ không khí vào một bể nước rộng dưới
góc tới 60° Chiều sâu nước trong bể 1 (m) Tìm độ rộng của chùm màu sắc chiếu lên đáy
bể Biết chiết suất của nước đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là: 1,33 và 1,34
A 1,0 cm B 1,1 cm C 1,3 cm D 1,2 cm.
Hướng dẫn
0 0
0
40,63sin60 2,33sin 1,34.sinr
r
ìï »ïï
Ví dụ 2: Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn
sắc màu đỏ và màu tím tới mặt chất lỏng trong suốt với góc tới 53° thì xảy ra hiện tượng
Trang 13phản xạ và khúc xạ Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc
xạ màu tím và tia khúc xạ màu đỏ là 1° Chiết suất của chất lỏng đối với tia sáng màutím là
A 1,4105 B 1,3768 C 1,3627 D 1,3333
Hướng dẫn
* Tính
0 0
sin sin54
1,4105sin sin35
t
t
i n
r
Þ Chọn A
2 Tán sắc qua bản mặt song song
Áp dụng định luật khúc xạ: sini =n dsinr d =n tsinr t Þ d d =?,r t =?
Ví dụ 1: Chiếu một tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có bề dày 5 cm
dưới góc tới 80° Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,472 và1,511 Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tím
Hướng dẫn
0 0
0
41,99sin80 1,472.sin 1,511.sinr
40,67.cos80 tan tan cos80 0,35
Trang 14n R f
n
ìïï =
-ïïíï
ï =
-ïïî
Ví dụ 1: Một thấu kính thủy tinh hai mặt lồi giống nhau, bán kính R = 54 cm Chiết suất
của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là nđ = 1,5 và đối với ánh sáng tím là nt = 1,54.Khoảng cách giữa hai tiêu điểm của thấu kính đối với ánh sáng đỏ và đối với ánh sángtím là
Ví dụ 2: Một chùm ánh sáng trắng song song được chiếu tới một thấu kính mỏng Chùm
tia ló màu đỏ hội tụ tại một điểm trên trục chính cách thấu kính 20 cm Biết chiết suấtcủa thấu kính đối với tia sáng màu tím và màu đỏ lần lượt là 1,685 và 1,643 Độ tụ củathấu kính đối với tia sáng màu tím bằng
Chú ý: Thông thường thấu kính có đường rìa là đường
tròn nên nếu đặt màn chắn vuông góc với trục chính và ở
sau thấu kính hội tụ thì trên màn chắn thu được một vệt
sáng hình tròn Màu sắc và đường kính của vệt sáng này
phụ thuộc vào vị trí đặt màn VD: nếu đặt màn tại tiêu
điểm đỏ thì vệt sáng có tâm màu đỏ rìa màu tỉm và đường
kính CD được tinh như sau:
1
111
-Ví dụ 3: Một thấu kính mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 10 cm, chiết suất của chất làm
thấu kính đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là nđ = 1,61; nt = 1,69 Chiếu một chùm ánhsáng trắng song song với trục chính Đặt một màn ảnh vuông góc trục chính và đi quatiêu điểm của tia đỏ Biết thấu kính có rìa là đường tròn có đường kính 25 cm Tính đườngkính của vệt sáng trên màn
-Chọn B
Trang 15Ví dụ 4: Một thấu kính móng hội tụ gồm hai mặt cầu khác nhau, bán kính R, có chiết
suất đối với tia đỏ là 1,60 đối với tia tím là 1,69 Ghép sát vào thấu kính trên 1 thấu kínhphân kỳ mỏng, 2 mặt cầu giống nhau, bán kính R Tiêu điểm của hệ thấy kính đối với tia
đó và đối với tia tím trùng nhau Thấu kính phân kỳ có chiếu suất đối với tia đỏ (n’đ) vàtia tím (n't) liên hệ với nhau bởi
A n’t = 2n’đ + 1 B n’t = n’d + 0,01 C n’t= l,5n’đ D n’t = n’đ +0,09
Hướng dẫn
Độ tụ của thấu kính mỏng ghép sát:
2 n 1 2 ' 1n D
sin sinr sinr
Ví dụ 1: Một tia sáng Mặt Trời truyền trong mặt phẳng tiết diện thẳng đi qua tâm của 1
một giọt nước hình cầu trong suốt với góc tới 43° Sau khi khúc xạ tại I tia sáng phảp xạmột lần tại J rồi lại khúc xạ và truyền ra ngoài không khí tại P Biết chiết suất của nướcđối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là nđ = 1,3241; nt = 1,3639 Tính góc tạo bởitia ló đỏ và tia ló tím
Hướng dẫn
0 0
0
31,00sin sinr sinr sin43 1,3241sin 1,3639sin
đối với ánh sáng tím là 1,685 Chiếu một chùm sáng trắng hẹp song song tới mặt bên
của lăng kính theo phương gần vuông góc cho chùm ló ở mặt bên kia Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và màu
tím là
Trang 16Bài 2: (CĐ 2010) Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40 đặt trong không khí.Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tìm lần lượt là 1,643 và 1,685 Chiếu mộtlăng kính theo phương vuông góc với mặt này Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính
theo công thức D = (n – 1) A Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia
của lăng kính xấp xỉ bằng
Bài 3: Môt lăng kính có góc chiết quang 6° Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song tới mặt bên của lăng kính với góc tới nhỏ cho chùm ló ra ở mặt bên kia Chiết suất
của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54 Biết góc lệch
của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A Góc hợp bởi tia ló màu đỏ và
màu tím là :
Bài 4: Góc chiết quang của lăng kính bằng 6° 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 mộtmàn quan sát, sau lăng kính, song song với mặt phẳng phân giác của góc chiết quangcủa lăng kính và cách mặt này 2 m Chiết suất của lăng kính đối với tia đỏ là nđ = 1,50
và đối với tia tím là nt = 1,56 Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D
= (n − 1)A Độ rộng của quang phổ liên tục trên màn quan sát bằng
Bài 5: Một lăng kính thuỷ tinh có góc chiết quang 8°, chiết suất với tia tím 1,6644 với tia
đỏ 1,6552 Chiếu một chùm tia sáng trắng hẹp song song theo phương vuông góc mặt
bên AB của lăng kính Sau lăng kính 1 (m) đặt một màn ảnh song song với mặt AB Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A Khoảng cách giữa hai
vệt sáng đỏ và tím trên màn gần nhất giá trị nào sau đây?
sáng màu lục Biết góc lệch của tia ló so với tia tới tính theo công thức D = (n − 1)A.
Khoảng cách giữa hai vết sáng đó là
Bài 7: Trong một thí nghiệm người ta chiếu một chùm ánh sáng trắng song song hẹp vào
cạnh của một lăng kính có góc chiết quang A = 80 theo phương vuông góc với mặt phẳngphân giác của góc chiết quang Đặt một màn ảnh E song song và cách mặt phẳng phângiác của góc chiết quang 1 m Biết góc lệch ciia tia ló so với tia tới tính theo công thức D
= (n − 1)A Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ là 1,61 và đối với ánh sáng tím
là 1,68 thì bề rộng dái quang phổ trên màn E là
A 0,98 cm B 0,83 cm C 1,04 cm D 1,22 cm.
Trang 17Bài 8: Một bể nước rộng có đáy nằm ngang sâu l,2m Một chùm ánh sáng mặt trời chiếu
vào mặt nước dưới góc tới i sao cho sini = 0,8 Chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là1,331 và đối với ánh sáng tím là 1,343 Bề rộng của dải quang phổ dưới đáy bể là
Bài 9: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước
dưới góc tới 60° chiều sâu của bể nước là 1 m Dưới đáy bể đặt một gương phẳng song
song với mặt nước Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và
1,33 Bề rộng của dải quang phổ trên mặt nước
A 1,3cm B 1,1 cm, C 2,2 cm, D 1,6 cm.
Bài 10: Chiếu một chùm ánh sáng trắng hẹp song song đi từ không khí vào một bể nước
dưới góc tới 60° chiều sâu của bể nước là 1 m Dưới đáy bể đặt một gương phẳng song
song với mặt nước Biết chiết suất của nước đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,34 và
1,33 Tính độ rộng của chùm tia ló trên mặt nước
Bài 11: Một bể nước rộng có đáy nằm ngang sâu 1,2 m Một chùm ánh sáng mặt trời
chiếu vào mặt nước dưới góc tới i sao cho tani = 4/3 Chiết suất của nước đối với ánhsáng đỏ là 1,328 và đối với ánh sáng tím là 1,343 Bề rộng của dái quang phổ dưới đáy
bể là
A 1,57 cm B 2 cm C 1,25 cm D 2,5 cm.
Bài 12: Chiếu chùm sáng trắng, hẹp, song song xuống mặt nước yên lặng, theo phương
hợp với mặt nước góc 30° Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng tím và ánh sáng đỏlần lượt là 1,343 và 1,329 Góc hợp bởi tia khúc xạ đỏ và tia khúc xạ tím trong nước là
A 41’23,53" B 22'28,39" C 30'40,15" D 14'32,35" Bài 13: Từ không khí người ta chiếu xiên tới mặt trên một tấm thủy tinh nằm ngang (góc
tới nhỏ) một chùm tia sáng hẹp song song gồm hai ánh sáng đơn sắc: màu vàng, màuchàm Khi đó chùm tia ló ra khỏi mặt dưới
A vẫn chỉ là một chùm tia sáng hẹp song song.
B gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm song song với
nhau nhưng không song song với chùm tới
C gồm hai chùm tia sáng hẹp là chùm màu vàng và chùm màu chàm song song với
nhau và song song với chùm tới
D chỉ là chùm tia màu vàng còn chùm tia màu chàm bị phàn xạ toàn phần.
Bài 14: Chiếu tia sáng trắng từ không khí vào một bản thuỷ tinh có bề dày 10 cm dưới
góc tới 60° Biết chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ và tia tím lần lượt là 1,547; 1,562.Tính khoảng cách giữa hai tia ló đỏ và tún
A 0,83 cm B 0,35 cm C 0,99 cm D 0.047 cm.
Bài 15: Chiếu một tia ánh sáng trắng lên bề mặt một bản mặt song song dưới góc tới
45° Biết rằng bản này dày 20 cm và có chiết suất đối với tia sáng màu tím và màu đỏlần lượt là 1,685 và 1,643 Bề rộng của chùm tia ló bằng
A 2,63 mm B 3,66mm C 2,05 mm D 3,14 mm.
Trang 18Bài 16: Khi cho một chùm ánh sáng trắng truyền tới một thấu kính hội tụ theo phương
song song với trục chính của thấu kính thì sau thấu kính, trên trục chính, gần thấu kínhnhất sẽ là điểm hội tụ của?
A ánh sáng màu đỏ B ánh sáng màu trắng,
C ánh sáng có màu trung gian giữa đỏ và tím D ánh sáng màu tím.
Bài 17: Một thấu kính hội tụ mỏng gồm hai mặt cầu lồi giống nhau bán kính 30 cm.
Chiết suất của thấu kính đối với ánh sáng đỏ là 1,5 và đối với ánh sáng tím là 1,54.Khoảng cách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím của thấu kính là
A 27,78 cm B 22,2 cm C 2,22 cm D 3 cm.
Bài 18: Cho một thấu kính hai mặt cầu lồi, bán kính 24 cm, chiết suất của thuỷ tinh làm
thấu kính với tia sáng màu đỏ là nđ = 1,50, với tia sáng màu tím là nt =1,54 Khoảngcách giữa tiêu điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím là:
A FđFt= 1,78cm B FdFt= 1,84 cm C FđFt = 1,58cm D FđFt=l,68cm
Bài 19: Cho một thấu kính hai mặt lồi cùng bán kính 25 cm Tính khoảng cách giữa tiêu
điểm đối với tia đỏ và tiêu điểm đối với tia tím, biết chiết suất thấu kính đối với hai tianày là nđ = 1,50; nt = 1,54
A 1,85 cm B 1,72 cm C 1,67 cm D 1,58 cm.
Bài 20: Thấu kính mỏng hội tụ bằng thủy tinh có chiết suất đối với tia đỏ 1,5145, đối với
tia tím 1,5318 Tỉ số giữa tiêu cự đối với tia đỏ và tiêu cự đối với tia tím:
Bài 21: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7 Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trụcchính Phía sau tấm bìa 3,5 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thuđược
A một điểm sáng B vệt sáng hình tròn, tâm màu đỏ và rìa màu tím.
C vệt sáng màu trắng D vệt sáng hình tròn, tâm màu tím và rìa màu đỏ Bài 22: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7 Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trụcchính Phía sau tấm bìa 3,4 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thuđược vệt sáng hình tròn tâm
A không phải màu tím hoặc màu đỏ nhưng rìa màu tím.
B màu đỏ và rìa màu tím.
C không phải màu tím hoặc màu đỏ nhưng rìa màu đỏ.
D màu tím và rìa màu đỏ.
Bài 23: Trên một tấm bìa rộng có khoét một lỗ tròn và đặt vừa khí vào đó một thấu kính
mỏng hai mặt lồi cùng bán kính 4,2 cm, chiết suất của chất làm thấu kính đối với tia đỏ
và tia tím lần lượt là 1,6 và 1,7 Chiếu một chùm ánh sáng trắng rộng song song với trụcchính Phía sau tấm bìa 3 cm đặt một màn ảnh vuông góc trục chính thì trên màn thuđược
Trang 19A một điểm sáng B vệt sáng hình tròn, tâm màu đỏ và rìa màu tím
C vệt sáng màu trắng D vệt sáng hình tròn, tâm màu tím và rìa màu đỏ Bài 24: Hiện tượng cầu vòng là do hiện tượng tán sắc của ánh sáng Mặt Trời qua các giọt
nước hoặc các tinh thể bằng trong không khí Một tia sáng Mặt Trời truyền trong mặtphẳng tiết diện thẳng đi qua tâm của một giọt nước hình cầu trong suốt với góc tới 440.Sau khi khúc xạ tại 1 tai sáng, phản xạ một lần tại J rồi lai khúc xạ và truyền ra ngoàikhông khí tại P Biết chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là
nđ = 1,32; nt = 1,35 Tính góc tạo bởi tai ló đỏ và tia ló tím
Bài 25: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về chiết suất của một môi trường ?
A Chiết suất của một môi trường trong suốt nhất định đối với mọi ánh sáng đơn sắc là
D Chiết suất của các môi trường trong suốt khác nhau đối với một loại ánh sáng nhất
định thì có giá trị như nhau
Trang 20Chủ đề 17 GIAO THOA ÁNH SÁNG
A TÓM TẮT LÍ THUYẾT
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 chỉ có thể giải thích được nếu thừa
nhận ánh sáng có tính chất sóng Mỗi ánh sáng đơn sắc coi
như một sóng có bước sóng xác định
2 Hiện tượng giao thoa ánh sáng
a Thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng.
− Ánh sáng từ bóng đèn Đ → trên E trông thấy một hệ vân có nhiều màu
− Đặt kính màu K (đỏ ) → trên E chỉ có một màu đỏ và có dạng những vạch sáng đỏ
và tối xen kẽ, song song và cách đều nhau
− Giải thích:
Hai sóng kết hợp phát đi từ S1, S2 gặp nhau trên E đã giao thoa với nhau:
+ Hai sóng gặp nhau tăng cường lẫn nhau → vân sáng
+ Hai sóng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau → vân tối
+ Chú ý: Hai nguồn sáng kết hợp thì hai nguồn phát ra hai
sóng ánh sáng có cùng bước sóng và hiệu số pha dao động giữa
hai nguồn không thay đổi theo thời gian
a
l
=+ Tại O là vân sáng bậc 0 của mọi bức xạ: vân chính giữa hay vân trung tâm, hay vân
số 0
Trang 21Chú ý: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y−âng, khi
bỏ kính lọc sắc (tức là dùng ánh sáng trắng), ta thấy có
một vạch sáng trắng ở chính giữa, hai bên có những dải
màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài (xem Hình 2)
d Ứng dụng:
− Đo bước sóng ánh sáng Nếu biết i, a, D sẽ suy ra được : .
ai D
l l =
3 Bước sóng và màu sắc
+ Mỗi bức xạ đơn sắc ứng với một bước sóng trong chân không xác định
+ Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có: l =(380 760 nm¸ )
nm
+ Ánh sáng trắng của Mặt Trời là hỗn hợp của vô số ánh sáng đơn sắc
B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN
1 Bài toán liên quan đến giao thoa với ánh sáng đơn sắc.
2 Bài toán liên quan đến giao thoa với ánh sáng hôn hợp.
3 Bài toán liên quan đến giao thoa I−âng thay đối cấu trúc.
Dạng 1 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC
1 Khoảng vân, vị trí vân
*Hiệu đường đi của hai sóng kết hợp đến M: 2 1
a
l
=
Ví dụ 1: Một trong 2 khe của thí nghiệm của Young được làm mờ sao cho nó chỉ truyền
1/2 so với cường độ của khe còn lại Kết quả là:
Trang 22A vân giao thoa biến mất B vạch sáng trở nên sáng hơn và vạch tối thì tối
+ Tại M là vàn tối: AM = A1 − A2 (giả sử A1 > A2)
* Giả sử I’2 = I2/2 Û A’2 = A2/ 2 thì
+ Vân sáng A’M = A1 + A2/ 2Þ biên độ giảm nên cường độ sáng giảm
+ Vân tối A’M = A1 − A2/ 2Þ biên độ tăng nên cường độ sáng tăng
Þ Chọn D
Ví dụ 2: (CĐ−2010) Hiện tượng nào sau đây khẳng định ánh sáng có tính chất sóng?
A Hiện tượng giao thoa ánh sáng B Hiện tượng quang điện ngoài,
C Hiện tượng quang điện trong D Hiện tượng quang phát quang.
Hướng dẫn
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm quan trọng khẳng định ánhsáng có tính chất sóng
Þ Chọn A
Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Y−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 tư (tínhvân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớnbằng
Hướng dẫn
Vân tối thứ 4 thì hiệu đường đi: d2- d1=(4 0,5- )l =3,5l Þ
Chọn A
Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa I âng khoảng cách hai khe là 5 mm khoảng cách
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh 2 m Giao thoa với ánh sáng đơn sắc màuvàng có bước sóng 0,58 µm Tìm vị trí vân sáng bậc 3 trên màn ánh
Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng người ta sử dụng ánh sáng đơn sắc.
Giữa hai điểm M và N trên màn cách nhau 9 (mm) chỉ có 5 vân sáng mà tại M là mộttrong 5 vân sáng đó, còn tại N là vị trí của vân tối Xác định vị trí vân tối thứ 2 kể từ vânsáng trung tâm
Hướng dẫn
Trang 23Ví dụ 6: Trong thí nghiệm giao thoa lâng, khoảng cách từ khe đến màn là 1 m, khoảng
cách giữa 2 khe là 1,5 mm, ánh sáng đơn sắc sử dụng có bước sóng 0,6 µm Khoảng cáchgiữa vân sáng bậc 2 ở bên này và vân tối thứ 5 ở bên kia so với vàn sáng trung tâm là:
Ví dụ 7: Trong thí nghiệm lâng (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 1,875 m Khoảng cáchgiữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm nàybằng
Ví dụ 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, Khoảng cách giữa hai khe
là 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5 m Trên màn, người ta đo khoảng cách
từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 7 cùng phía so với vân trung tâm là 4,5 mm Bướcsóng dùng trong thì nghiệm là
Ví dụ 9: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng: khoảng cách hai khe 3 mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m Giữa hai điểm P, Q trên màn quan sátđối xứng nhau qua vân sáng trung tâm có 11 vân sáng, tại P và Q là hai vân sáng Biếtkhoảng cách PQ là 3 mm Bước sóng do nguồn phát ra nhận giá trị
Chú ý: Để kiểm tra tại M trên màn là vân sáng hay vân tối tại M trên màn là vân sáng
hay vấn tối thì ta căn cứ vào:
Nếu tọa độ
x
i :
Trang 24+ Số nguyên → Vân sáng;
+ Số bán nguyên → Vân tối
Nếu cho hiệu đường đi:
= Số bán nguyên → vân tối
Ví dụ 10: Trong một thí nghiệm giao thoa I âng, khoảng cách hai khe là 1,2mm, khoảng
cách giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 2m Người ta chiếu vào khi Iang bằngánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm Xét tại hai điểm M và N trên màn có tọa độ lầnlượt là 6 mm và 15,5 mm là vị trí vân sáng hay vân tối
0,6.10 2 11,2.10
Ví dụ 11: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có
bước sóng lần lượt là λ1 = 720 nm, λ2 = 540 nm, λ3 = 432 nm và λ4 = 360 nm Tại điểm
M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 µm có vân
A sáng bậc 2 của bức xạ λ4 B tối thứ 3 của bức xạ λ1
Ví dụ 12: Ánh sáng từ hai nguồn kết hợp có bước sóng 750 nm truyền đến một cái màn
tại một điểm mà hiệu đường đi hai nguồn sáng là 0,75 µm Tại điểm này quan sát được gìnếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng 500 nm?
Trang 25A Từ cực đại của một màu chuyển thành cực đại của một màu khác.
B Từ cực đại giao thoa chuyển thành cực tiểu giao thoa.
C Từ cực tiểu giao thoa chuyển thành cực đại giao thoa.
D Cả hai trường hợp đều quan sát thấy cực tiểu.
Hướng dẫn
9 6 1
Vân sáng bậc 1
9 9 2
Vân tối thứ 2
Þ Chọn B
2 Thay đổi các tham số a và D
Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe (thay đổi a) thì có thể tại điểm M trên màn lúcđầu là vân sáng (tối) sẽ chuyển thành vân tối (sáng) có bậc cao hơn hoặc thấp hơn tùythuộc a tăng hay giảm
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
khoảng cách giữa hai ke hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến mànquan sát là 2m Trên màn quan sát tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5mm, có vânsáng bậc 5 Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,3 mmm sao cho
vị trí vân sáng không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6 Giá trị của λ bằng?
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc xác định, thì tại điểm
M trên màn quan sát là vân sáng bậc 5 Sau đó giảm khoảng cách giữa hai khe một đoạnbằng 0,2 mm thì tại M trở thành vân tối thứ 5 so với vân sáng trung tâm Ban đầukhoảng cách giữa hai khe là
Trang 26Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Y−âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc k, màn quan sát cách
mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a có thểthay 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 Δa thì tại đó là vân sáng bậc
k và bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2Δa thì tại M là?
A vân tối thứ 9 B vân sáng bậc 9 C vân sáng bậc 7 D vân sáng bậc 8
Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, khoảng cách hai khe là 1 mm Giao thoa thực
hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ thì tại điểm M có tọa độ 1,2 mm là vị trí vânsáng bậc 4 Nếu dịch màn xa thêm một đoạn 25 cm theo phương vuông góc với mặtphẳng hai khe thì tại M là vị trí vân sáng bậc 3 Xác định bước sóng
Ví dụ 5: 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 đođược là 1 mm Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặtphẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,75 mm Bước sóng của ánh sángdùng trong thí nghiệm là
Trang 27Ví dụ 6: Trong thí nghiệm giao thoa lâng, khoảng cách hai khe là 0,5 mm Giao thoa
thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ thì tại điểm M có tọa độ 1 mm là vị trívân sáng bậc 2 Nếu dịch màn xa thêm một đoạn 50/3 (cm) theo phương vuông góc vớimặt phẳng hai khe thì tại M là vị trí vân tối thứ 2 Tính bước sóng
Ví dụ 7: Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Khoảng
cách giữa hai khe hẹp là 0,5 mm Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,2
mm có vân sáng bậc 5 Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyền dần màn quan sát dọctheo đường thằng vuông goc với mặt pnang chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giaothoa tại M chuyển thành vân tối lần thứ ba thì khoảng dịch màn là 0,6 m Bước sóng λbằng:
Ví dụ 8: Trong thí nghiệm giao thoa Y−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
là 1,5 mm Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe lần lượt là D − ΔD
và D + ΔD thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là i và 2i Khi khoảng cách từmàn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D + 2ΔD thì khoảng vân trên màn là:
Hướng dẫn
* Khoảng vân giao thoa:
Trang 283 Số vân trên trường giao thoa và trên một đoạn
* Số vân trên trường
Trường giao thoa là vùng sáng trên màn có các vân giao thoa
Bề rộng trường giao thoa L là khoảng cách ngắn nhất giữa hai
mép ngoài cùng của hai vân sáng ngoài cùng Vì vậy, nếu đo chính
xác L thì số vân sáng trên trường giao thoa luôn nhiều hơn số vân tối
s
L N
-* Số vân trên đoạn MN nằm gọn trong trường giao thoa.
+ Tại M và N là hai vân sáng: 1
t
s
MN N
i MN N
i
ìïï =ïïïíï
i MN N
i
ìïï =ïïïíï
Trang 29+ Tại M là vân sáng và tại N chưa biết:
ïïî (số giá trị nguyên k là số vân sáng,
số giá trị nguyên m là số vân tối)
Ví dụ 1: 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 dùngtrong thí nghiệm có bước sóng 0,5 µm Vùng giao thoa trên màn rộng 25,8 mm (vântrung tâm ở chính giữa), số vân sáng là:
Ví dụ 2: (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, khoảngcách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là1,25 cm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, trong khoảng rộng 2,5 mm trên
màn có 3 vân tối biết một đầu là vân tối còn một đầu là vân sáng Biết bề rộng trườnggiao thoa 8,1 mm Tổng sổ vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
Hướng dẫn
Trang 30Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng với ánh sáng đơn sắc trên màn chỉ quan sát
được 21 vạch sáng mà khoảng cách giữa hai vạch sáng đầu và cuối là 40 mm Tại haiđiểm M, N là hai vị trí của hai vân sáng trên màn Hãy xác định sô vân sáng trên đoạn
MN biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 24 mm
Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, trên màn quan sát hai vân sáng đi qua hai
điểm M và P Biết đoạn MP dài 7,2 mm đồng thời vuông góc với vân trung tâm và số vânsáng trên đoạn MP nằm trong khoảng từ 11 đến 15 Tại điểm N thuộc MP, cách M mộtđoạn 2,7 mm là vị trí của một vân tối số vân tối quan sát được trên MP là
t
MP N
i
Chọn B
Ví dụ 6: (ĐH−2012) 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 thăng 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 củamột vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là
Hướng dẫn
Trang 31Ta có i1=0,6i2Þ MN =10i1=6i2Þ N s = + = Þ6 1 7 Chọn A.
(Lúc đầu, M là vân sáng nên x M =ki1=0,6ki2 (k là số nguyên) Vì 0,6k không thể là số
bán nguyên được và 0,6k chỉ có thể là số nguyên, tức là sau đó tại M vẫn là vân sáng)
Ví dụ 7: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng với ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa là
0,5 mm Tại hai điểm M, N trên màn cách nhau 18,2 mm trong đó tại M là vị trí vân sáng
Số vân tối trên đoạn MN là
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.
Ví dụ 9: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I−âng, hai khe cách nhau 2
mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2 m Ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
= 0,5 µm Cho M và N là hai điểm nằm trong trường giao thoa, chúng nằm khác phíanhau so với vân chính giữa, có OM = 12,3 mm, ON = 5,2 mm số vân sáng và số vân tốitrong đoạn MN là
A 35 vân sáng, 35 vân tối B 36 vân sáng, 36 vân tối.
C 35 vân sáng, 36 vân tối D 36 vân sáng, 35 vân tối.
Ví dụ 10: (THPTQG − 2017) Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc
có bước sóng 0,6 µm Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm, khoảng cách từ mặt
Trang 32so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 5,9 mm và 9,7 mm Trongkhoảng giữa M và N có số vân sáng là
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ánh là 1,5 m, bước sóng ánh sáng đơn sắc dùngcho thí nghiệm là 0,59 μm Tìm vị trí vân tối thứ 5 trên màn ảnh
A ±7,812 mm B ±7,965 mm C 7,812 mm D 7,965
mm
Bài 2: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng với sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe
I−âng là 0,64 mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn ảnh là 2 m Khoảng cáchgiữa 2 vân sáng liên tiếp trên màn là 2 rnm Xác định vị trí vân tối thứ 3 kể từ vân sángtrung tâm
Bài 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc, nếu khoảng cách
giữa hai khe chỉ còn một nửa và khoảng các từ hai khe tới màn tăng 1,5 lần so với banđầu thì khoảng vân giao thoa sẽ
A tăng 2 lần B giảm 2 lần C tăng 3 lần D giảm 3 lần Bài 4: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng Nếu giảm khoảng cách giữa ha
khe 2 lần và giảm khoảng cách từ hai khe tới màn 1,5 lần thì khoảng vân thay đối mộtlượng 0,5 mm Khoảng vân giao thoa lúc đầu là:
Bài 5: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc Vân sáng bậc 5 trên màn
cách vân trung tâm 10 mm Hỏi vân tối thứ 3 cách vân trung tâm bao nhiêu?
Bài 6: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Young, các khe cách nhau một khoảng bằng
100 lần bước sóng ánh sáng đi qua khe Khi đó khoảng cách giữa vân tối thứ 3 và vânsáng bậc 2 ở cùng một phía của vân sáng trung tâm trên màn quan sát đặt cách hai khe
50 cm là
Bài 7: (CĐ 2008) Trong một thí nghiệm I−âng (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 bướcsóng λ2 = 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân
A λ2 = 0,60 mm B λ2 = 0,40 mm C λ2 = 0,50 mm D λ2
= 0,45 mm
Trang 33Bài 8: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng, người ta dứng ánh sáng có bước
sóng 700 nm và nhận được một vân sáng thứ 3 tại một điểm M nào đó trên màn Đểnhận được vân sáng bậc 5 cũng tại vị tri đó thì phải dùng ánh sáng với bước sóng là
Bài 9: Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng hai khe Iâng, khoảng cách giữa
2 khe 2 mm Khoảng cách từ 2 khe đến màn 2 m Người ta đo được khoảng cách giữa 6vân sáng liên tiếp là 3 ram Bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm là:
μm
Bài 10: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng I−âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
giữa hai khe I−âng là 0,6 mm Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn ảnh là 2 m.Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 8 mm Tính bước sóng
Bài 11: Trong thí nghiêm giao thoa ánh sáng I−âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
giữa hai khe I−âng là 0,3 mm Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn ảnh là 1,5 m.Khoảng cách giữa 7 vân tối liên tiếp trên màn là 15 mm Tính bước sóng
μm.
Bài 12: Trong thí nghiệm I−âng (Young) về giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng
cách ngắn nhất giữa vân tối thứ 3 và vân sáng bậc 7 là 5,0 mm Khoảng cách từ hai kheđến màn quan sát là 2,0 m, khoảng cách giữa hai khe là 1,0 mm Bước sóng ánh sángđcm sắc nghiệm trong thí nghiệm là
Bài 13: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp
bằng 1 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn bằng 2 m Chiếu sáng hai khe bằng ánhsáng đơn sắc, người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 4,5 mm Bướcsóng của ánh sáng đơn sắc đó có giá trị là:
A 0,5625 μm B 0,8125 μm C 0,6000 μm D 0,8778 μm Bài 14: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng khoảng cách hai khe 1 mm, khoảng cách hai
khe đến màn 2 m Giao thoa với ánh sáng đơn sắc λ thì trên màn chì quan sát được 11vân sáng mà khoảng cách hai vân ngoài cùng cách nhau 8 mm Xác định λ?
Bài 15: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, hai khe cách nhau 0,5
mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m Trên màn quan sát, trongkhoảng rộng L = 2 cm người ta đếm được có 10 vân tối và thấy tại hai đầu khoảng L đều
là vân sáng Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này là
0,400 μm
Bài 16: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đơn sắc có 0,5 μm,
khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm Trong khoảng MN trên màn với MO = ON = 5 mm
có 11 vân sáng mà hai mép M và N là hai vân sáng Khoảng cách từ hai khe đến màn là
Trang 34A 2 m B 2,4m C 3 m D 4 m.
Bài 17: Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng đơn sắc xác định, thì tại điểm
M trên màn quan sát là vân sáng bậc 3 Sau đó giảm khoảng cách giữa hai khe một đoạnbằng 0,2 mm thì tại M trở thành vân tối thứ 2 so với vân sáng trung tâm Ban đầukhoảng cách giữa hai khe là
Bài 18: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, dùng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,5 μm Khoảng cách giữa hai khe a = 2 mm Thay λ bởi λ' = 0,6 μm vàgiữ nguyên khoảng cách từ hai khe đến màn Để khoảng vân không đổi thì khoảng cáchgiữa hai khe lúc này là :
Bài 19: Trong thí nghiệm Y−âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt
phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a có thể thayđổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 2,nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng Δa thì tại đó là vân sáng bậc k
và bậc 3k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2Aa thì tại M là
Bài 20: Trong thí nghiệm Y−âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a có thể thayđổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S) Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 3,nếu lần lượt giam hoặc tăng khoảng cách S1S2 một lượng Δa thì tại đó là vân sáng bậc k
và bậc 5k Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 3Δa thì tại M là
Bài 21: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Trên
màn quan sát, tại điểm M có vân sáng bậc k Lần lượt tăng rồi giảm khoảng cách giữahai khe hẹp một đoạn Δa (sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi) thì tại M cóvân sáng lần lượt bậc k1 và k2 Chọn phương án đúng
A 2k – k1 + k2 B k = k1 + k2 C k < k2 < k1 D 2k = k1 – k2
Bài 22: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa là
0,5 mm Tại hai điểm M, N trên màn cách nhau 18,2 mm trong đó tại M là vị trí vân sángcòn tại N không phải là vân sáng cũng không phải vân tối Số vân sáng trên đoạn MN là
15
Bài 23: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng của ánh sáng đơn sắc
là 0,5 μm, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn 3 m Haiđiểm MN trên màn nằm cùng phía với vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 0,4
cm và 1,8 cm số vân sáng giữa MN là
Trang 35Bài 24: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe I−âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng là λ Người ta đo khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1 mm.Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cáchvân này lần lượt là 1 mm; 7 mm có bao nhiêu vân sáng (trừ M và N)?
Bài 25: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe I−âng (Young) với ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ Người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau làl,0 mm Trong khoảng giữa hai điểm M và N (trừ M và N) ở hai bên so với vân trung tâm,cách vân này lần lượt là 6,5 mm và 8,0 mm có số vân sáng là bao nhiêu?
Bài 26: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng 0,55μm, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2 m.Giữa hai điểm M và N trên màn nằm khác phía đối với vân trung tâm, cách vân trungtâm lần lượt 0,3 mm và 2 mm có
A 2 vân sáng và 2 vân tối B 1 vân sáng và 1 vân tôi.
C 2 vân sáng và 3 vân tối D 3 vân sáng và 2 vân tối.
Bài 27: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng I−âng với ánh sáng đơn sắc, người ta đo
được khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1,0 mm Trong khoảnggiữa hai điểm M và N ở hai bên so với vân trung tâm, cách vân này lần lượt là 6,5 mm và7,2 mm có số vân sáng là bao nhiêu?
Bài 28: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc của I−âng đo được khoảng cách
giữa 2 vân sáng bậc 2 nhau là 8 mm Trong khoảng giữa hai điểm M, N (trừ M và N) ở haibên so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt 6 mm và 11 mm ta có baonhiêu vân sáng?
Bài 29: Trong thí nghiệm giao thoa I âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách 3 vân sáng
liên tiếp là 2 mm Tại hai điểm M, N là hai vị trí của hai vân tối trên màn Hãy xác định sốvân sáng trên đoan MN biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 15 mm
Bài 30: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa là
0,5 mm Tại hai điểm M, N là hai vị trí của hai vân tối trên màn Hãy xác định số vânsáng trên đoạn MN biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 20 mm
Bài 31: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng hai khe sáng hẹp Khoảng cách giữa
hai khe là lmm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1 m, ánh sáng thí nghiệm
có bước sóng 0,5 μm Hai điểm M và N trên màn có tọa độ lần lượt xM = 2mm và xN =6,25 mm Trừ hai điểm M và N thì giữa chúng có
A 7 vân sáng B 9 vân sáng C 8 vân sáng D 6 vân sáng Bài 32: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng , khoảng cách hai khe là 1,2 mm, khoảng cách
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn anh là 2 m Người ta chiếu vào khe I−âng bằng
Trang 36ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6µm Xét tại hai điểm trên màn có toạ độ lần lượt là xM
= 6 mm xN = 15,5 mm Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng
10
Bài 33: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe I−âng cách nhau 1,8 mm và
cách màn 1,2 m Ánh sáng đơn sắc làm thí nghiệm có bước sóng 486 nm Trên bề rộng3,0 mm tính từ vân trung tâm của màn giao thoa, quan sát được bao nhiêu vân tối vàbao nhiêu vân sáng (không kể vân trung tâm)?
A 8 vân tối và 9 vân sáng B 9 vân tối và 9 vân sáng,
C 9 vân tối và 10 vân sáng D 8 vân tối và 10 vân sáng.
Bài 34: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc bước sóng λ, khoảng
cách hai khe S1 và S2 là 0,4 mm Hỏi phải dịch màn quan sát ra xa thêm một đoạn baonhiêu thì khoảng vân tăng thêm một lượng bằng 1000A?
Bài 35: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y−âng, khoảng cách hai khe 0,2 mm,
ánh sáng đơn sắc làm thí nghiệm có bước sóng 0,6 μm Lúc đầu, màn cách hai khe 1,0
m Tịnh tiến màn theo phương vuông góc mặt phẳng chứa hai khe một đoạn d thì tại vịtrí vân sáng bậc ba lúc đầu trùng vân sáng bậc hai Màn được tịnh tiến
C xa hai khe 50 cm D gần hai khe 150 cm.
Bài 36: Trong thí nghiệm Y−âng, khi màn cách hai khe một đoạn D1 người ta nhận đượcmột hệ vân Dời màn đến vị trí D2 người ta thấy hệ vân trên màn có vân tối thứ nhất (tính
từ vân trung tâm) trùng với vân sáng bậc 1 của hệ vân lúc đầu Tỉ số khoảng cách D2/D1
là bao nhiêu?
Bài 37: Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là L Dịch chuyển
màn 36 cm theo phương vuông góc với màn thì khoảng cách giữa 11 vân sáng liên tiếpcũng là L Khoảng cách giữa màn và hai khe lúc đầu là
Bài 38: Thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc với mặt phẳng chứa hai khe sáng đến
màn hứng vân giao thoa là D = 2 mm và tại vị trí M đang có vân sáng bậc 4 cần phảithay đổi khoảng cách D nói trên một khoảng bao nhiêu thì tại M có vân tối thứ 6:
Bài 39: Trong thí nghiệm I−âng , hai khe S1, S2 cách nhau lmm và cách màn hứng vàngiao thoa 2m Chiếu vào hai khe ánh sáng đơn sắc bước sóng 0,5 µm Tại vị trí cách vântrung tâm 5 mm có vân sáng hay vân tối, bậc bao nhiêu?
Bài 40: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một
khoảng 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 m Hai
Trang 37khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng 0,6 um Trên màn thu được hình ánh giao
thoa Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4 mm có
vân sáng bậc
Bài 41: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng (khe Young), hai khe cách nhau 0,5 mm và
cách màn quan sát 1,5 m Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là 0,5 μm Tạiđiểm M trên màn cách vân trung tâm một khoảng 3,75 mm là
A Vân sáng bậc 3 B Vân tối thứ 3 C Vân sáng bậc 4 D Vân tối
thứ 2
Bài 42: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng khoảng cách hai khe là 5 mm, khoảng cách
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 2 m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,58
μm Tại điểm có toạ độ 0,464 mm trên màn có phải là vị trí của vân sáng hay vân tốikhông?
A sáng bậc 1 B sáng bậc 2 C sáng bậc 3 D sáng bậc 5 Bài 43: Hai khe Y−âng cách nhau 3 mm được chiếu sáng bằng ánh sáng đom sắc có
bước sóng 0,60 μm Các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2 m Hãy xácđịnh tính chất của vân giao thoa tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1,2 mm và tại điểm
N cách vân sáng trung tâm 1,8 mm
A M sáng 4; N tối B M sáng 3; N tối C M sáng 2; N tối D M
tối; N tối
Bài 44: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, trên một khoảng rộng là 7,2 mm
người ta đếm được 9 vân sáng (ở 2 rìa là 2 vân sáng) Tại điểm M cách vân trung tâm14,4 mm là vân gì?
A M là vân sáng bậc 18 B M là vân sáng bậc 16.
C M là vân tối thứ 18 D M là vân tối thứ 16.
Bài 45: Ánh sáng từ 2 khe di chuyển đến 1 màn hứng ở xa tạo ra một hệ vân giao thoa.
Hiệu đường đi của hai sóng kết hợp là tại một điểm M trên màn là 2,57, thì tại đó là:
A sáng bậc 3 B sáng bậc 2 C vân tối thứ 3 D vân tối thứ 2 Bài 46: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng , bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng cho thí
nghiệm là 0,59 μm Tại điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách từ
nó đến hai khe bằng 1,475 μm có vân
bậc 5
Bài 47: (CĐ−2009) Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các
bức xạ có bước sóng lần lượt là λ1 = 750 nm, λ2 = 675 nm và λ3 = 600 nm Tại điểm Mtrong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,5 μm có vânsáng của bức xạ
Bài 48: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có
bước sóng lần lượt là λ1 = 720 nm, λ2 = 540 nm, λ3 = 432 nm và λ4 = 360 mm Tại điểm
Trang 38M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 um có vânsáng
A bậc 2 của bức xạ λ4 B bậc 2 của bức xạ λ3
C bậc 2 của bức xạ λ1 D bậc 2 của bức xạ λ2
Bài 49: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có
bước sóng lần lượt là λ1 = 720 nm, λ2 = 540 nm, λ3 = 432 nm và λ4 = 360 nm Tại 384điểm M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 μm
có vân tối
A thứ 2 của bức xạ λ1 B thứ 2 của bức xạ λ1
C thứ 2 của bức xạ λ1 D thứ 2 của bức xạ λ2
Bài 50: Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có
bước sóng lần lượt là λ1 = 720 nm, λ2 = 540 nm, λ3 = 432 nm và λ4= 360 nm Tại điểm
M trong vùng giao thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 μm có vântối
A thứ 3 của bức xạ λ4 B thứ 3 của bức xạ λ3
C thứ 3 của bức xạ λ1 D thứ 3 của bức xạ λ2
Bài 51: Trong thí nghiệm I−âng , khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp trên màn là
21,6mm, nếu độ rộng của vùng có giao thoa trên màn quan sát là 31 mm thì số vân sángquan sát được trên màn là
Bài 52: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách
giữa mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 1,5 m, bước sóng ánh sáng đơn sắc dùngcho thí nghiệm là 0,52 μm Tìm số vân sáng quan sát được trên màn ảnh Biết bề rộngtrường giao thoa 7 mm
Bài 53: Trong thí nghiệm của Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm khoảng cách
giữa hai khe đến màn là 2 m, ánh sáng có μ = 0,5 μm Bề rộng giao thoa trường là 48,2
mm Số vân sáng quan sát được trên màn là
Bài 54: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng khoảng cách hai khe là 4 mm, khoảng cách từ
hai khe đến màn ảnh là 2 m, bước sóng ánh sáng đơn sắc 0,56 μm Biết bề rộng trườnggiao thoa 5,7 mm Tổng số vân sáng và vân tối có ừong miền giao thoa là
Bài 55: Trên màn ở thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, khoảng cách từ vân sáng bậc
1 bên ừái đến vân sáng bậc 1 bên phải so với vân trung tâm là 3 mm Biết bề rộngtrường giao thoa 7 mm Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
Bài 56: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, trên màn quan sát hai vân sáng đi qua hai
điểm M và P Biết đoạn MP dài 7,2 mm đồng thời vuông góc với vân trung tâm và số vânsáng trên đoạn MP nằm trong khoảng từ 11 đến 15 Tại điểm N thuộc MP, cách M mộtđoạn 2,7 mm là vị trí của một vân tối số vân sáng quan sát được trên MP là
Trang 39A 11 B 12 C 13 D 14 Bài 57: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng với ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa là
0,6 mm Tại hai điềm M, N là hai vị trí của hai vân sáng trên màn Hãy xác định số vânsáng trên đoạn MN biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 24 mm
Bài 58: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young, vân sáng bậc 8 cách vân
trung tâm 2,4 mm và hai điểm A, B thuộc vân sáng (AB = 6 mm) Số vân sáng và tốiquan sát được giữa A và B là:
A 19 sáng, 18 tối B 19 sáng, 20 tối C 21 sáng, 20 tối D 21 sáng,
22 tối
Bài 59: Trong thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa là
0,6 mm Tại hai điểm M, N là hai vị trí của hai vân sáng trên màn Hãy xác định số vânsáng trên đoạn MN biết rằng khoảng cách giữa hai điểm đó là 12 mm
Bài 60: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, trên đoạn MN của màn quan sát khi dùng ánh
sáng vàng có bước sóng 0,6 qm thl quan sát được 17 vân sáng (tại M, N là vân sáng và ởgiữa là vân sáng trung tâm) nếu dùng ánh sáng có bước sóng 0,48 μm thì số vân sángquan sát được trên MN là?
Dạng 2 BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG HỖN HỢP
1 Số vạch sáng trùng nhau khi giao thoa I−âng đồng thời với λ 1 , λ 2
Bài toán: Tìm số vân sáng trùng nhau trên đoạn AB biết rằng trên AB đếm được Nvs
vạch sáng
Mỗi ánh sáng đơn sắc cho một hệ vân giao thoa riêng Mỗi vân sáng là một vạch sáng,nhưng nếu vân sáng hệ này trùng vân sáng hệ kia chỉ cho ta một vạch sáng (vân sángtrùng) Gọi N1, N2 lần lượt là tổng số vân sáng trên AB khi giao thoa lần lượt với λ1, λ2
Số vân sáng trùng trên AB là Nº =N1+N2- N vs
* Để tìm N1 và N2 ta chú ý kiến thức đã học ở dạng trước:
* Tại A và B là hai vân sáng: 1
AB N
i
* Tại A và B là hai vân tối:
AB N
i
=
* Tại A là vân sáng và tại B là vân tối: 0,5.
AB N
i
Trang 40* Tại A là vân sáng và tại B chưa biết:
1
AB N
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc
thì khoảng vân lần lượt 0,64 mm và 0,54 mm Xét tại hai điểm A, B trên màn cách nhaumột khoảng 34,56 mm là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó Trênkhoảng đó quan sát được 117 vạch sáng Hỏi trên AB có mấy vạch sáng là kết quả trùngnhau của hai hệ vân
2 2
320,65 32
270,54 27
= = Þ íï =
ïîKhoảng vân trùng là “bội số chung nhỏ nhất” của i1 và i2
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa lâng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với
khoảng vân trên màn ảnh thu được làn lượt là i1 = 0,48 mm và i2 = 0,64 mm Xét tại haiđiểm A, B trên màn cách nhau một khoảng 6,72 mm Tại A cả hai hệ vân đều cho vânsáng, còn tại B hệ i1 cho vân sáng hệ i2 cho vân tối Trên đoạn AB quan sát được 22 vạchsáng Hỏi trên AB có mấy vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân?
Hướng dẫn
0,51
1 2 2
2
3
40,64 4
i i i
i i
ìï =ï
