Vật lý 12 Dao động điện từ, sóng điện từ, sóng ánh sáng, lượng tử ánh sáng (hay lạ khó) file word có lời giải

Tại thời điểm t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao động điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm... Tại thời điểm t = 0, truyền cho màn một vận tốc

Trang 1

MỤC LỤC BÀI TẬP DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ SÓNG ĐIỆN TỪ - SÓNG ÁNH SÁNG – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – VẬT LÝ HẠT NHÂN MỚI LẠ KHÓ PHẦN 4

ỨNG DỤNG SÓNG ĐIỆN TỪ 5

TÁN SẮC 7

PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG DỊCH MÀN ẢNH GIAO THOA 7

GIAO THOA VỚI SÁNH SÁNG HỖN HỢP 15

HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆN 23

THUYẾT Bo, NGUYÊN TỬ HIDRO 25

HẠT NHÂN PHẢN ỨNG HẠT NHÂN 28

PHÓNG XẠ PHÂN HẠCH NHIỆT HẠCH 30

Trang 2

TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TOÁN DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ SÓNG ĐIỆN TỪ SÓNG ÁNH SÁNG – LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG – VẬT LÝ HẠT NHÂN HAY – MỚI -

-LẠ

DAO ĐỘNG ĐIỆN TỪ

*Trong mạch dao động LC, tùy theo chiều quy ước mà i = +q’ hoặc i = −q’

Trường hợp 1:

Hệ quả: Với quy ước về

dấu như vậy thì

Hệ quả: Với quy ước về dấu như vậy thì:

Hệ quả: Với quy ước về

dấu như vậy thì

Hệ quả: Với quy ước về dấu như vậy thì:

dq

dt

Thông thường, ngầm hiểu quy ước chiều theo cách 1 nên theo quán tính i = q’!

Câu 1 Một mạch dao động LC lý tưởng dao động với chu kì 2π ms Tại thời điểm t = 0 điện

tích trên một bản tụ điện là 4 3 C và cường độ dòng điện trong mạch là +4 mA Biểu thức điện

tích trên ban tụ đó là?

A q = 10cos(100t + π/6)µC.)µC B q = 8cos(100t − 5π/6)µC.)µC.

C q = 8cos(100t + π/6)µC.)µC D q = 10cos(100t − 5π/6)µC.)µC.

Hướng dẫn

Trang 3

Câu 2 Môt mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn

cảm thuần L và tụ điện c có hai bản M và N Mạch

đang có dao động điện từ tự do, tại thời điểm t = 0,

điện tích bản M dương và chiều dòng điện qua L

là từ M đến N Đến thời điểm t 1,5  LC thì dòng

điện đi qua L theo chiều từ:

A M đèn N và ban M tích điện dương.

B M đến N và ban M tích điện âm.

C N đến M vả băn M tích điện dương

Trang 4

Biểu thức:

 

1 0

A

0

T

2

 

0

T 2

 

C

0

T 2



 

D

0 T 16)µC.

 

Hướng dẫn

Theo bài ra:

2 0

T 1

Câu 5 Một mạch dao động LC lý tưởng, điện tích trên một bản tụ biến thiên theo phương trình

q = Acos2000t Trong một chu kì, khoảng thời gian độ lớn điện tích trên một bản tụ không vượtquá a (a > 0) bằng với khoảngthời gian mà độ lớn điện tích trên một bản tụ lớn hơn b (b > a) vàkhoảng thời gian độ lớn cường độ dòng điện không vượt quá 2000(b − a) là π/2000 s Tỉ số giữa

q2/q1 gần với giá trị nào nhất sau đây?

Hướng dẫn

Trang 5

Câu 7 Môt mạch dao động LC lí tưởng gồm cuộn thuần cảm L và hai tụ giống nhau mắc nối

tiếp Khóa k mắc vào hai bản của một tụ Ban đầu khó k mở đang hoạt động với điện áp cực đạihai đầu cuộn cảm là 6)µC 6)µC. V thì đóng khóa k ngay tại thời điểm cường độ dòng điện tức thời quacuộn dây bằng giá trị hiệu dụng Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm sau đó sẽ bằng baonhiêu? Biết khi điện áp tức thời trên tụ là u và dòng điện tức thời là i thì năng lượng điện trườngtrong tụ và năng lượng từ trường trong cuộn cảm lần lượt là W C  0,5Cu2 vàW L  0,5Li2

Hướng dẫn

Trang 6

Câu 8 Cho mạch dao động điện từ lí tường gồm cuộn dây và bộ tụ điện gồm hai tụ điện có

điện dung bằng nhau C1 = C2 mắc nối tiếp, hai bản tụ C1 nối với nhau bằng khóa k Ban đầukhóa k mở, điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây là 8 6)µC. V Vào thời điểm tròng điện qua cuộndây bang giá trị hiệu dụng thì khóa k đóng Biết năng lượng dao dộng tínli hang công thức

Câu 9 Mach dao động điện từ LC gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và bộ tụ điện

gồm tụ điện có điện dung C1 ghép song song với tụ có điện dung C2 sao cho C1 = 2C2 = 6)µC µF.Tại thời điểm t, dòng điện qua cuộn dây bằng một nửa dòng cực đại trong mạch thì điện tíchtrên tụ một bản tụ của C2 là9 3 C  Điện áp cực đại trên tụ C1 là

Câu 10 Mạch dao động điện tìr LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung

25 pF Tại thời điểm t, điện áp trên tụ có biếu thức u U cos  0    t / 6)µC. (V) Tại thời điểm t = 0điện áp trên tụ là 3 3V V và dòng điện trong mạch có độ lớn 0,75 Lấy π2 = 10 Tần số dao độngriêng của mạch là?

Hướng dẫn

Trang 7

0 12

Câu 11 Mạch dao động điện từ LC gồm một cuộn dây có độ tự cảm 275µH và tụ điện có điện

dung 4200pF Nếu mạch có điện trở thuần 0,5 Ω để duy trì dao động trong mạch với hiệu điệnthế cực đại giữa hai bản tụ điện là 6)µC.V thì phải cung cấp cho mạch một công suất trung bìnhbằng

* Đo khoảng cách: Gọi t là thời gian từ lúc phát sóng cho đến

lúc thu được sóng phản xạ thỉ thời gian một lần truyền đi là t/2

và khoảngcách

3.10 2





Trang 8

* Đo tốc độ: Giả sử một vật đang chuyển động về phía người quan sát Để đo tốc độ của nó

ta thực hiện hai phép đo khoảng cách ở hai thời điểm cách nhau một khoảng

Câu 12 Môt ăng ten ra đa phát ra những sóng điện từ đến một máy bay đang bay về phía ra

đa Thời gian từ lúc ăng ten phát đến lúc nhận sóng phản xạ trở lại là 90 µs, ăng ten quay vớitốc độ 18 vòng/phút Ở vị trí của đầu vòng quay tiếp theo ứng với hướng của máy bay, ăng tenlại phát sóng điện từ, thời gian từ lúc phát đến lúc nhận lần này là 84 µs Tính tốc độ trung bìnhcủa máy bay, biết tốc độ truyền sóng điện từ trong không khí bằng 3.108 (m/s)

Câu 13 Trạm ra−đa Sơn Trà (Đà Nẵng) ở độ cao 6)µC.21 m so với mực nước biển, có tọa độ 16)µC.°8’

vĩ Bắc và 108°15’ kinh Đông (ngay cạnh bở biển) Coi mặt biển là một mặt cầu bán kính 6)µC.400

km Nếu chỉ xét sóng phát từ ra−đa truyền thẳng trong không khí đến tàu thuyền và bỏ quachiều cao con thuyền thì vùng phủ sóng của trạm trên mặt biển là một phần mặt cầu − gọi làvùng phủ sóng Tính độ dài vĩ tuyến Bắc 16)µC.°8’ tính từ chân ra−đa đến hết vùng phủ sóng

A 89,2 km B 170 km C 85,6)µC km D 178 lon.

Hướng dẫn

1 O

Trang 9

Câu 14 Một sóng điện từ lan truyền trong chân không với bước sóng 300 m, cường độ điện

trường cực đại là E0 và cảm ứng từ cực đại là B0 Trên một phương truyền sóng có hai điểm M

và N cách nhau 75 m (điểm N xa nguồn hơn so với điểm M) Biết tốc độ truyền sóng điện từtrong chân không là 3.108 m/s Tại thời điểm t, cảm ứng từ tại M có giá trị B0/2 và đang giảm.Hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì cường độ điện trường có độ lớn là E0/2?

min 0 N

B B 2

t

E 2

Câu 15 Một sóng điện từ lan truyền trong chân không với bước sóng 300 m, cường độ điện

trường cực đại là E0 và cảm ứng từ cực đại là B0 Trên một phương truyền sóng có hai điểm M

và N cách nhau 75 m (điểm N xa nguồn hơn so với điểm M) Biết tốc độ truyền sóng điện từtrong chân không là 3.108 m/s Tại thời điểm t, cảm ứng từ tại M có giá trị B0/2 và đang giảm.Hỏi sau khoảng thời gian ngắn nhất bao nhiêu thì cường độ điện trường có độ lớn là E0/2?

min 0 N

B B 2

t

E 2

Trang 10

Câu 16.Vinasat−l là vệ tinh viễn thông địa tĩnh đầu tiên của Việt Nam (vệ tinh địa tĩnh là vệ

tinh mà ta quan sát nó từ Trái Đất dường như nó đúng yên trên không) Điều kiện để có vệ tinhđịa tĩnh là phải phóng vệ tinh sao cho mặt phẳng quay của nó nằm trong mặt phẳng xích đạocủa Trái Đất, chiều chuyển động theo chiều quay của Trái Đất và có chu kì quay đúng bằng chu

kì tự quay của Trái Đất là 24 giờ Cho bán kính trái đất R = 6)µC.400 km Biết vệ tinh quay trên quỹđạo với tốc độ dài 3,07 km/s Khi vệ tinh phát sóng điện từ, ti số giữa thời gian dài nhất và ngắnnhất sóng đến được mặt đất là

A 1,16)µC.5 B 1,26)µC.5 C 1,175 D 2,16)µC.5.

Hướng dẫn

O R T

Câu 17.Vệ tinh viễn thông địa tĩnh Vinasat−1 của Việt Nam nằm trên quỹ đạo địa tĩnh (là quỹ

đạo tròn ngay phía trên xích đạo Trái Đất (vĩ độ 0°), ở cách bề mặt Trái Đất 35000 km và cókinh độ 132°Đ Một sóng vô tuyến phát từ Đài truyền hình Hà Nội ở tọa độ (21°01’B,105°48’Đ) truyền lên vệ tinh, rồi tức thì truyền đến Đài truyền hình Cần Thơ ở tọa độ(10°01’B, 105°48’Đ) Cho bán kính Trái Đất là 6)µC.400 km và tốc độ truyền sóng trung bình là8.108/3 m/s Bỏ qua độ cao của anten phát và anten thu ở các Đài truyền hình so với bán kínhTrái Đất Thời gian từ lúc truyền sóng đến lúc nhận sóng là

A 0,26)µC.8 s B 0,46)µC.8 s C 0,46)µC.0 s D 0,26)µC.5 s.

Hướng dẫn

* Gọi A và D là giao của đường xích đạo và kinh tuyến qua kinh độ 105°48’Đ và 132°Đ Gọi

H và c là vị trí của Hà Nội và cần Thơ V là vị trí của Vinasat−1 nằm trong mặt phẳng xích đạo

và mặt phẳng qua kinh tuyến 132°Đ AV nằm trong mặt phẳng xích đạo nên vuông góc với mặtphẳng qua kinh tuyến 105°48’Đ Do đó, các tam giác HAV và CAV là các tam giác vuông tạiA

Trang 11

*Cung AD = 132° − 105,8° = 26)µC.,2°  AV  OA  OV  2.OA.OV cos 26)µC., 2

Hỏi vị trí xa nhất trên mặt biến cách ngọn hải đăng bao nhiêu km còn có thể nhìn thấy ánh sáng

từ ngọn hải đăng Biết Trái Đất có dạng hình cầu với bán kính 6)µC.370 km và ánh sáng từ ngọn hảiđăng có thể truyền thẳng đi xa, không bị suy yếu hay che khuất do yếu tố thời tiết

A 30 km B 20 km C 40 km D 50 km.

Hướng dẫn

* Vùng chiếu sáng nằm trong miền giữa hai tiếp tuyến từ

ngọn hải đăng H với Trái Đất Từ đó tính được

H



TÁN SẮC

Câu 19 Chiếu một tia ánh sáng trắng hẹp (xem như một tia sáng) đi từ không khí vào một bể

nước rộng dưới góc tới 6)µC.00 Chiều sâu nước trong bè 1,25 (m) Biết chiết suất của nước đối vớitia đỏ và tia tím lần lượt là: 1,33 và 1,345 Bề rộng của dài quang phổ ở dưới đáy bế gần nhấtvới giá trị nào sau đây?

A 20,5 mm B 32,2 mm C 24,2 mm D 15,4 mm.

Hướng dẫn

Trang 12

Theo định luật khúc xạ:

d 0

O T D

t r d r

t D d D

PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG DỊCH MÀN ẢNH GIAO THOA

1 S

2 S

M 1

d 2 d

Câu 1 (ĐH 2013): Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ.

Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 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 chuyển dần màn quan sát dọc theo

Trang 13

đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại Mchuyển thành vân tối lần thứ hai thì khoảng dịch màn à 0,6)µC m Bước sóng λ bằng:

Câu 2 (530128BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc có

bước sóng λ = 0,5 µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1,2 mm Gọi H là chân

đường cao hạ từ S1 tới màn quan sát và tại H là một vân tối Giữ cố định

màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường

thắng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe thì chỉ xuất hiện hai lần H là

vân sáng Hỏi khoảng dịch chuyển của màn từ lúc đầu đến khi thấy vân tối

cuối cùng là bao nhiêu?

1 S 2 S

* Tọa độ của điểm H là xH = 0,6)µC mm

* Lúc đầu, H là một vân tối: H  

*Khi D tăng thì m giảm nghĩa là các vân bậc cao chạy ra ngoài Vì chỉ có hai lần vân cực đại

chạy qua nên m = 2 hay M  

Câu 3 (1530114BT) Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ =

500 nm Trên màn quan sát, H là chân đường cao hạ từ S1 đến màn Lúc đầu, H là vân sáng

Trang 14

Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông gócvới mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn là 1/7 m thì H chuyển thành vân tối lần thứ nhất.Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất 16)µC./35 m thì H lại là vân tối lần thứ hai Tính khoảng cách haikhe.

1 D

Câu 4 (530115BT) Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ.

Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần mànquan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất

là 1/7 m thì M chuyển thành vân tối Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất 16)µC./35 m thì M lại là vân tối.Tính khoảng cách hai khe đến màn ảnh khi chưa dịch chuyển

Câu 5 Thưc hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Trên màn quan

sát, tại điểm M có Nếu cố định các điều kiện khác, dịch chuyển dần màn quan sát dọc theođường thăng vuông góc với mặt phăng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất 7/45 m thì Mchuyển thành vân tối Nếu tiếp tục dịch ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất 4/9 thì M lại là vân tối

Trang 15

Nếu cho màn dao động theo đường thang vuông góc với mặt phẳng hai khe với phương trình

* Vì biên độ dao động A = 0,5 m, tức 7 / 45m A 0,6)µC.m   nên đi từ x =

+A đến y = 0 chỉ có 1 lần M cho vân tối

* Xét tại y = −A thì tọa độ điểm M:

M

O

→ Khi đi từ y = 0 đến y = −A thứ tự ‘bậc’ vân tối tại M là: 5,5; 6)µC.,5; 7.5 → có 3 lần điểm Mcho vân tối → Trong nửa chu kì có 4 lần điểm M cho vân tối → Trong một chu kì có 8 lầnđiểm M cho vân tối → Trong 1 s có f = 2 Hz, tức có 2 chu kì và có 16)µC lần điểm M cho vân tối

→ Chọn D

Câu 6 (530129BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn

săc có bước sóng λ = 0,75 µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm,

khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Tại thời điểm t = 0, truyền

cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao

động điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc

màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b = 19,8

mm cho vân sáng lần thứ 2 là

A 1,75 s B 0,31 s C 1,06)µC s D 1,50 s.

1 S 2 S

 D x  

A

 A

Trang 16

Câu 7 (530130BT) Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc

có bước sóng λ = 0,75 µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm,

cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao động

điều hòa với chu kì 3 S với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao

động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b = 19,8 mm cho

vân sáng lần thứ 4 là

1 S 2 S

 D x  

A

 A

sắc có bước sóng λ = 0,75µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm,

động điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc

mm cho vân sáng lần thứ 8 là

A 1,75 s B 0,31 s C 1,06)µC s D 1,50 s.

1 S 2 S

 D x  

A

 A



M

Trang 17

Câu 9 (530132BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đom sắc có bước sóng λ = 0,75

µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Tại thời điểm

t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao động điều hòa vớichu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vântrung tâm b = 19,8 mm cho vân sáng lần thứ 9 là

 D x  

A

 A

Câu 10 (530133BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đom

sắc có bước sóng λ = 0,75 µm, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm,

điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao

vân sáng lần thứ 11 là

1 S 2 S

A

 A



M

Trang 18

Câu 11 (530134B)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đon

cho màn một vận tốc ban đầu hươsng về phía hai khe để màn dao

động điều hòa với chu kì 3 s với biên độ độ 40 cm Thời gian từ lúc

màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b =



A 2

 M

*Điểm M cỏ vân sáng thì giá trị của k theo thứ tự: k = 14; 15; 16)µC.; 16)µC.; 15; 14; 13; 12; 11; 12;

13 → Trong một chu kì dao động có 11 lần điểm M cho vân sáng

Trang 19

* Thời gian:  

1 3

Câu 12 (530135BTV) Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn

khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Tại thời điểm t = 0s, truyền

điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao



A 2

 M

Câu 13 (530136)µC.BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn

động điều hòa S1 với chu kì 3 S với biên độ 40 cm.Thời gian từ lúc

mm cho vân tối lần thứ 4 là

A 1,75 s B 0,75 s C 1,06)µC s D 1,50 s.

1 S 2 S

 D x  

A

 A

Trang 20

Câu 14 (530137BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,75

t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hưởng về phía hai khe để màn dao động điều hòa vớichu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vântrung tâm b = 19,8 mm cho vân tối lần thứ 8 là

A 1,6)µC.4 s B 0,31 s C 1,06)µC s D 1,50 s.

Hướng dẫn

1 S 2 S

 D x  

A

 A

Câu 15 (530138BTV) Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn

khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Tại thời điểm t = 0, truyền cho

màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao động điều

hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao động

đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b = 19,8 mm cho vân tối

lần thứ 9 là:

1 S 2 S

 D x  

A

 A



M

Trang 21

Câu 16 (530139BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đon sắc có bước sóng λ = 0,75

t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe để màn dao động điều hòa vớichu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vântrung tâm b = 19,8 mm cho vân tối lần thứ 11 là

 D x  

A

 A

Trang 22

Câu 17 (530140BT)Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đon

cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai S khe để màn dao

động điều hòa với chu kì 3 s với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn

dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b = 19,8 mm

cho vân tối lần thứ 2016)µC là

A 549,40 s B 550,90 s C 551,86)µC s D.

549,51 s

1 S 2 S

 D x  

A

 A



A 2

 M

Câu 18 (530141BT) Thí nghiệm giao thoa I−âng với ánh sáng đơn

khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Màn ảnh giao thoa có khôi

lượng 100 g gắn với một lò xo nằm ngang có độ cứng là k, sao cho

màn có thể dao động không ma sát theo phương ngang trùng với trục

của lò xo và vuông góc với mặt phẳng hai khe (xem hình vẽ) Tại

thời điểm t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía

hai khe để màn dao động điều hòa với biên độ40 cm Thời gian từ lúc

màn dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm b = 8 mm

1 S 2 S

Trang 23

 D x  

A

 A

khoảng cách hai khe đến màn D = 2 m Màn ảnh giao thoa có khối

lượng 200 g gắn với một lò xo nằm ngang có độ cứng là k, sao cho

màn có thể dao động không ma sát theo phương ngang trùng với

trục của lò xo và vuông góc với mặt phẳng hai khe

1 S 2 S

(xem hình vẽ) Tại thời điểm t = 0, truyền cho màn một vận tốc ban đầu hướng về phía hai khe

để màn dao động điều hòa với biên độ 40 cm Thời gian từ lúc màn dao động đến khi điểm Mtrên màn cách vân trung tâm b = 8 mm cho vân tối lần thứ 4 là 0,41 s Tính k

 D x  

A

 A

Trang 24

Câu 20 Thực hiện thí nghiệm Y âng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ Trên màn quan

sát, tại điểm M có vân sáng Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọctheo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất là 1/7 m thì

M chuyển thành vân tối Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất 0,6)µC m thì M lại là vân tối Tính khoảngcách hai khe đến màn ảnh khi chưa dịch chuyển

Câu 20 Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiểu bằng ánh sáng

đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6)µC mm Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm

Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khethì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

Trang 25

đường trung trực của S1S2 và vuông góc với màn M có đặt một máy đo ánh sáng, mỗi giây máy

đo được 15 lần thay đổi tuần hoàn của cường độ sáng Nếu nguồn S phát đồng thời hai ánh sángđơn sắc λ1 = 0,6)µC µm và λ2 = 0,4 µm và bắt dầu chuyển động thẳng đều từ điểm nằm trên đườngtrung trực của S1S2 thì thời điểm đầu tiên máy đo nhận được đồng thời hai vân sáng của hai ánhsáng đơn sắc là

A 0,3333 s B 0,1333 s C 0,36)µC.6)µC.6)µC s D 0,2555s.

Hướng dẫn

* Vì

s 1

m và phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nếu dời S theo phương song song với S1S2 về phía

S1 một đoạn 1 mm thì hệ vân dịch chuyển một đoạn bằng bao nhiêu? Theo chiều nào?

Trang 26

GIAO THOA VỚI SÁNH SÁNG HỖN HỢP

Câu 24 Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, nguồn s phát ra ba ánh sáng đơn sắc:

λ1 = 0,42 µm (màu tím), λ2 = 0,56)µC µm (màu lục) và λ3 = 0,7µm (màu đỏ) Giữa hai vạch sángliên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có số vạch sáng

k   3 6)µC 9 12

+ Hệ 1 trùng với hệ 3 ở vị trí khác:

1 3

k  3 16)µC.9

+ Hệ 2 trùng với hệ 3 ở 2 vị trí khác:

3 2

Trang 27

Câu 25 Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng với nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn

sắc: λ1 = 0,4 µm (màu tím), λ2 = 0,56)µC µm (màu lục) và λ3 = 0,72 µm (màu đỏ) Trên màn, trongkhoảng giữa hai vân tối liên tiếp, số vạch sáng

1 màu tím là 48 2 màu đỏ là 24

3 màu lục là 32 4 trùng nhau của ba màu là 1

5 màu tím trùng màu đỏ là 6)µC 6)µC màu tím trùng màu lục là 8

Số vân sáng màu tím, màu lục, màu đỏ,

Vì giữa hai vạch tối trùng liên tiếp có một vạch sáng trùng nên tổng số vân sáng quan sátđược là: 143 −21 + 2 = 123 → Chọn D

Câu 26 Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ

đơn sắc có bước sóng là λ1= 0,42 µm, λ2 = 0,56)µC µm và λ3 = 0,6)µC.3 µm Trên màn, trong khoảnggiữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạtrùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là

(Chuyên Vĩnh Phúc − 2016)

Hướng dẫn

Trang 28

Câu 27 Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng (a = 1 mm, D = 2 m), khe hẹp S phát

ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,56)µC µm và λ3 = 0,72 µm.Trên màn, có những vị trí mà các bức xạ cho vân tối, cách vân trung tâm một khoảng nhỏ nhất

là d Giá trị của d gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 28 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young bằng nguồn sáng gồm ba ánh sáng

đơn sắc λ1 = 0,45 µm, λ2 = 0,5 µm và λ3 Cho λ3 biến thiên trong khoảng từ 6)µC.00 nm đến 76)µC.0 nmthì có bao nhiêu giá trị của λ3 để tại vị trí vân sáng bậc 40 của λ1 là vị trí gần vạch sáng trungtâm nhất có màu sắc giống vân trung tâm?

*Với n = 24; 26)µC.; 28; 30 thì vân sáng bậc 40 của ta không phải là vân trùng gần nhất → chỉcòn n = 25; 27; 29 → Chọn C

Trang 29

Câu 29 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y−âng thực hiện đồng thời với ba bức xạ có

bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,5 µm và λ3 = 0,6)µC µm Trên màn, trong khoảng giữahai vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm, số vân sáng đơn sắc có màu của λ1 là

Câu 30 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng lthe Y−âng (a = 0,5 mm và D = 2 m) thực hiện

đồng thời với ba bức xạ tím, lục và đỏ có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,42 µm, λ2 = 0,56)µC µm và

λ3 = 0,7 µm Trên bề rộng vùng giao thoa L = 48 mm (đối xứng qua vân sáng trung tâm) có baonhiêu vân sáng đơn sắc?

Trang 30

Số vân sáng đơnn sắc λ1 không trùng là: N 1  N 12  N 13  N 123  29 7 5 1 18    

Số vân sáng đơn sắc λ2 không trùng là: N 2  N 12  N 23  N 123  21 7 5 1 10    

Số vân sáng đơn sắc λ3 không trùng là: N 3  N 23  N 13  N 123  17 5 5 1 8    

Tổng số vân sáng đơn sắc: 18 + 10 + 8 = 36)µC → Chọn A

Kinh nghiệm:

1)Số vạch sáng không trùng:

Số vân sáng đơn sắc 7,1 không trùng là: N2 − N12 − N13 + N123

Số vân sáng đơn sắc 7.2 không trùng là: N2 − N12 − N23 + N123

Số vân sáng đơn sắc 7.3 không trùng là: N3 − N23 − N13 + N123

Câu 31 Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y−âng (a = 0,5 mm và D = 2 m) thực hiện

đồng thời với ba bức xạ có bước sóng lần lượt là:   1 0, 45 m;    2 0,54 m  và  3 0,6)µC.4 m  Gọi M và N

là hai điểm trên màn có tọa độ lần lượt là −36)µC.mm và 12mm Tìm số vân sáng đơn sắc λ1 trênđoạn MN

Hướng dẫn

Định dạng
Số trang	61
Dung lượng	2,08 MB