Bài tập Giao thoa thực hiện với nhiều ánh sáng đơn sắc có đáp án môn Vật lý 12

Ví dụ 1: Khi giao thoa I−âng thực hiện đồng thời với năm ánh sáng đơn sắc nhìn thấy có bước sóng khác nhau thì trên màn ảnh ta thấy có tối đa mấy loại vạch sáng có màu sắc khác nhau?.. A[r]

Ví dụ 1: Khi giao thoa I−âng thực hiện đồng thời với năm ánh sáng đơn sắc nhìn thấy có bước sóng khác

nhau thì trên màn ảnh ta thấy có tối đa mấy loại vạch sáng có màu sắc khác nhau?

Hướng dẫn

5

2n - =1 2 - =1 31

Chọn D

Ví dụ 2: Quan sát một lớp váng dầu trên mặt nước ta thấy những quầng màu khác nhau, đó là do:

A ánh sáng trắng qua lớp dầu bị tán sắc. 

B Mảng dầu có thể dầy không bằng nhau, tạo ra những lăng kính có tác dụng là cho ánh sáng bị tán sắc.

C Màng dầu có khả năng hấp thụ và phản xạ khác nhau đối với các ánh sáng đơn sắc trong ánh sáng

trắng

D Mỗi ánh sáng đơn sắc trong ánh sáng trắng sau khi phản xạ ở mặt trên và mặt dưới của màng dầu giao

thoa với nhau tạo ra những vân màu đơn sắc

Hướng dẫn

Mỗi ánh sáng đơn sắc trong ánh sáng trắng sau khi phản xạ ở mặt ừên và mặt dưới của váng dầu giao thoa với nhau tạo ra những vân màu đơn sắc Þ Chọn D

Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa lâng, khoảng cách giữa hai khe 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng

chứa hai khe đến màn 1 m Nguồn sáng S phát ánh sáng ừắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,38

µm đến 0,76 µm Thí nghiệm thực hiện trong không khí

1) Tính bề rộng của quang phổ bậc 3

2) Hỏi tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm 4 mm những bức xạ nào cho vân sáng? Cho vân tối ?

3) Khoét tại M trên màn một khe nhỏ song song với vân sáng trung tâm Đặt sau M, khe của ống chuẩn trực của một máy quang phổ Hãy cho biết trong máy quang phổ ta thấy được một quang phổ như thế nào?

Hướng dẫn

1) Bề rộng quang phổ bậc 3 trên màn tính theo công thức: 3 3D( d t) 1,14( )mm

a l l

2) Tai điểm M bức xạ λ cho vân sáng thì

( ) 4 4

6, 10

M

M

D

x k

a

ax

m

kD k

k

k

k

l

l

=

Þ =

* Tại điểm M bức xạ λ cho vân tối thì

0,5

4 0,5 0,5

4

0,5

5, 10

M

M

D

a ax

um m

m m

m

l l

l

+ +

+

3) Trên tấm kính buồng ảnh của máy quang phổ sẽ thu được quang phổ vạch gồm 5 vạch sáng có màu khác nhau tương ứng với các ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là 4/6 (µm), 4/7 (µm), 4/8 (µm), 4/9 (µm), 4/10 (µm), xen kẽ 6 vạch sáng yếu hơn tương ứng với các ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt

là 4/5,5 (µm), 4/6,5 (µm), 4/7,5 (µm), 4/8,5 (µm), 4/9,5 (µm), 4/10,5 (µm) Hai bên các vạch sáng là các vạch tối

Ví dụ 4: Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe 0,3mm, khoảng cách từ

mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát 2 m Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ (bước sóng 0,76 µm) đến vân sáng bậc 1 màu tím (bước sóng 0,4 µm) cùng phía

so với vân trung tâm là

Hướng dẫn

D

a

Chọn D

Ví dụ 5: Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y−âng, khoảng cách giữa hai khe a = 2 mm, từ hai

khe đến màn D = 2 m Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng (0,4 µm £ λ £ 0,75 µm) Quan sát điểm A trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm 3,3 mm Hỏi tại A bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng bao nhiêu?

Hướng dẫn Cách 1:

( ) min

0,5

3, 3 0,5 0,5

3, 3

0,5 4,5,6,7

3, 3

0, 44

7 0,5

M

M

D

a ax

m m

m m

m

m

l

l

+ +

<

+

+

Chọn A

Cách 2: Bài toán này cho số liệu tường minh nên có thể dùng chức năng TABLE của máy tính CASIO

570es để tìm bước sóng

+ Bấm mode 7 và nhập hàm F x( ) 3, 30,5

x

= + + Chọn Start0; chọn End 10; Step 1 ta sẽ được bảng kết quả

+ Ta nhận thấy: có 4 giá trị của hàm nằm trong vùng

0,4 µm £ λ £ 0,75 µm và giá trị nhỏ nhất là 0,44 µm

Þ Chọn A

3 0,94

4 0,73

5 0,76

6 0,51

7 0,44

8 0,39

Ví dụ 6: Trong một 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 quan sát là 2 m Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm M là một điểm trên màn, cách vân sáng trung tâm 22

mm Trong các bước sóng của các bức xạ cho vân sáng tại M, bước sóng dài nhất là

Hướng dẫn Cách 1: Vị trí vân sáng:

( )

( ) max

5500

8; 14

5500 687,5

8

D

x k

a

kD k

k

mm

l

l

l

l

=

Þ =

Chọn B

Cách 2: Bài toán này cho số liệu tường minh nên có thể dùng chức năng TABLE

của máy tính CAS1O 570es để tìm bước sóng

* Kĩ thuậtCASIO:

+ Bấm mode 7 và nhập hàm F x( ) 5500

x

=

x F(x)

7 785,7

8 687,5

9 611,1

+ Chọn Start1; chọn End 15; Step 1 ta sẽ được bảng kết quả.

+Ta nhận thấy: có 7 giá trị của hàm nằm trong vùng 0,4 µm £ λ £ 0,75 µm và

giá trị nhỏ nhất là 0,6875 µm

Þ Chọn A

10 550

11 500

12 458,3

13 423,1

14 392,8

15 366,6

Ví dụ 7: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng thực hiện với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 (µm) đến

0,76 (µm) Có bao nhiêu bức xạ đơn sắc cho vân sáng trùng vân sáng bậc 3 của bức xạ có bước sóng

Hướng dẫn Cách 1:

( ) ( )

2,28 D

2,28

4, 5, 6

M

D

x k

a

ax

um

k k

l

l

=

Þ =

Þ Chọn B

Cách 2: Bài toán này cho số liệu tường minh nên có thể dùng chức năng

TABLE của máy tính CAS1O 570es để tìm bước sóng

* Kĩ thuậtCASIO:

+ Bấm mode 7 và nhập hàm F x( ) 2,28

x

= + Chọn Start0; chọn End 10; Step 1 ta sẽ được bảng kết quả

+Ta nhận thấy: có 7 giá trị của hàm nằm trong vùng

0,38 µm £ λ £ 0,75 µm và không tính 0,76 µm thì có 3 giá trịÞ Chọn B

x F(x)

2 1,14

3 0,76

4 0,57

5 0,456

6 0,38

7 0,33

Ví dụ 8: (ĐH−2010) Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng

trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng

Hướng dẫn Cách 1:

( ) ( )

1,2 D

2,28

2;3

0,6 ;0, 4

M

D

x k

a

ax

um

k k

l

l

=

<

Þ =

Þ =

Þ Chọn B

Cách 2: Bài toán này cho số liệu tường minh nên có thể

dùng chức năng TABLE của máy tính CAS1O 570es để

tìm bước sóng

* Kĩ thuậtCASIO:

+ Bấm mode 7 và nhập hàm F x( ) 1,2

x

=

+ Chọn Start 0; chọn End 10; Step 1 ta sẽ được bảng kết

quà

x F(x)

1 1,2

2 0,6

3 0,4

4 0,3

+Ta nhận thấy: có 2 giá trị 0,6 và 0,4 của hàm nằm trong vùng 0,38 µm £ λ £ 0,75 µm

Þ Chọn B

Ví dụ 9: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng khoảng cách hai khe là 1 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng

chứa hai khe và màn ảnh là 1 m Nguồn sáng S phát ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ

0,38 (µm) đến 0,76 (µm) Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 4 mm bức xạ ứng với bước sóng không cho vân sáng là?

Hướng dẫn Cách 1:

( ) 0,38 2,28( ) 0,76

D

m

ax D

l m

( )

4

9

ïï

ïï

íï

ïï = Þ =

ïï

ïïïî

Cách 2: Bài toán này cho số liệu tường minh nên có thể dùng chức năng TABLE của

máy tính CAS1O 570es để tìm bước sóng

* Kĩ thuậtCASIO:

+ Bấm mode 7 và nhập hàm F x( ) 4

x

= + Chọn Start0; chọn End 15; Step 1 ta sẽ được bảng kết quả

+Ta nhận thấy: có 6 giá trị của hàm nằm trong vùng 0,38 µm £ λ £ 0,75 µm Þ

Chọn B

x F(x)

10 0,4

11 0,36

WebsiteHOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội

dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

I Luyện Thi Online

- Luyên thi ĐH, THPT QG:Đội ngũGV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng

xây dựng các khóaluyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và

Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán: Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các

trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thày Nguyễn

Đức Tấn.

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân mônĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp

dành cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh

Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc

Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET:Website hoc miễn phí các bài học theochương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả

các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV:KênhYoutube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi

miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí