Bài toán giao thoa ánh sáng bài toán quang điện

Khóa h
ọ
c
LTĐHĐ
B V
ậ
t Lí

–
Th
ầ
y Đoàn
Công Th
ạ
o
Bài toán giao thoa ánh sáng. Bài toán quang điện


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1
-



Bài tập 4: (Bài toàn tìm
λ
khi biết vân trùng nhau)
Cho thí nghiệm I âng biết rằng S là nguồn 2 bước sóng với
1
0,64

m
λ µ
=
;
2
λ
nằm trong miền bước sóng từ
0,46 0,5
m m
µ µ
→
thì kết quả cho thấy có sự trùng nhau của 2 2 vân ở vị trí vân sáng bậc 6 của ánh sáng
có bước sóng
0,64
m
µ

1.
Tìm
2
λ

2.
Tìm khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân sáng cùng màu với vân sáng ở O. Cho
;
M N
X X
là 2 tọa độ đối
xứng với gốc O, cách nhau 3cm trên màn. Cho a=1mm, D=3m, tìm số vân trùng nhau trên đoạn MN
Hướng dẫn giải

1.
2
?
λ
=

Điều kiện:
1 1
1 1 2 2 2
2
k
k k
k
λ
λ λ λ
= ⇒ =
; lấy
1 1 2
2
6.0,64.10
6; 0,64k m
k
λ µ λ
= = ⇒ =
(1)
Mà:
2 2 2
0,46 0,5 8; 0,48
m m k m
µ λ µ λ µ

≤ ≤ ⇒ = =

2.
Tìm
(
)
min
X∆
?
Từ điều kiện:
1 1 2 2
k k
λ λ
=
;
1
1 2
2
0,48 3
;
0,64 4
k
k k Z
k
∈ ⇒ = =

Ta có bảng hệ vân:
1
k

0
3
±

6
±

9
±

2
k

0
4
±

8
±

12
±

λ

0
1
3
i
±

1
6
i
±

1
9
i
±


(
)
min
X∆
=
1
3
i

Số vân trùng nhau trong đoạn M, N
Tọa độ vân trùng nhau: X=k
(
)
min
X∆
;
min min
( ) 30 ( ) 30;

M N M
X X X X k X k X k Z
≤ ≤ ⇔ ≤ ∆ ⇔ − ≤ ∆ ≤ ∈

Bài tập 5:
(
Giao thoa không phải trên khe I âng
)
Cho S là 1 nguồn sáng đơn sắc có bước sóng
λ
, nằm cách mặt nước 1 khoảng h rất bé. Khoảng cách từ S
đến một màn chắn vuông góc với mặt nước là D rất lớn, gắn trên màn chắn một trục Ox, gốc O trùng với
mặt nước. Chứng minh rằng ở phía chiều + của trục Ox có hiện tượng giao thoa. Tính khoảng vân giao
thoa trên màn đó
BÀI TOÁN GIAO THOA ÁNH SÁNG.
BÀI TOÁN QUANG ĐIỆN
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
Giáo viên: ĐOÀN CÔNG TH
Ạ
O

Khóa h
ọ
c
LTĐHĐ
B V
ậ
t Lí

–

Th
ầ
y Đoàn
Công Th
ạ
o
Bài toán giao thoa ánh sáng. Bài toán quang điện


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2
-


Hướng dẫn giải
Xét điêm M bất kỳ ở phía chiều + thì sẽ có 1 tia sáng truyền trực tiếp từ S, đồng thời S đóng vai trò 1 vật
trước gương phẳng (nước đóng vai trò vật trước gương phẳng) cho ảnh S’ . Vậy tại điểm M bất kỳ ở phía
chiều + ta luôn tìm được 2 tia sáng truyền từ S và S’
2
2
D D
a h i
a h
λ λ
= ⇒ = =

Bài tập 6
: (
Giao thoa trên lưỡng lăng kính

)
Cho 2 lăng kính giống hệt nhau có góc chiết quang
4
1 2
20';(1' 3.10 )
A A A Rad
−
= = = = . Một nguồn sáng
điểm S có bước sóng
0,5
m
λ µ
=
nằm trên đường phân giác SH cách 2 lăng kính một khoảng
1
0,5
d m
=
,
biết rằng 2 ảnh của S nằm trong mặt phẳng vuông góc với SH và đi qua S. Đặt 1 màn E song song với 2
ảnh đó, cách 2 lăng kính là
2
2,5
d m
=

1.
Vẽ ảnh của S và tính khoảng cách 2 ảnh
2.
Giải thích trên màn E có hiện tượng giao thoa, tính khoảng vân giao thoa, tính độ rộng của trường giao

thoa, tính số vân sáng, vân tối trong trường giao thoa
Hướng dẫn giải
Chú ý: Ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số f không đổi, mà khoảng cách 2
khe
1 2
,
S S
không đổi thỏa mãn ddieuf kiện 2 nguồn kết hợp
1.
Vẽ ảnh của S (hình vẽ tham khảo video bài giảng)
Do i bé, A bé nên D=(n-1).A
3
1 2 1 1 1 1 1 1
2 2 tan 2 2 ( 1). 3.10 3
S S a SS d D d D d n A m mm
−
= = = ≈ = − = =
2.
Chứng minh trên màn có hiện tượng giao thoa
Khoảng vân giao thoa:
1 2
( )
d d
D
i
a a
λ
λ
+
= =

Độ rộng trường giao thoa:
2 1 2 1 2
2. 2 tan 2 2 ( 1).
AB OA d D d D d n A
= = ≈ = −

Ta có:
2
( 1). ;
A B A
X d n A X X
= − = −

Số vân sáng, số vân tối
+ Số vân sáng: Từ điều kiện
B S A B A
X X X X ki X
≤ ≤ ⇔ ≤ ≤ ⇒
số vân sáng
+ Số vân tối: Từ điều kiện
1
( ' )
2
B T A B A
X X X X k i X
≤ ≤ ⇔ ≤ + ≤ ⇒
số vân tối
Dạng 3: Bài toán quang điện
A. Tóm tắt lý thuyết

1. Hiện tượng quang điện- e quang điện
+ Hiện tượng quang điện (hay hiện tượng quang điện ngoài) là hiện tượng làm bứt e từ 1 kim loại khi kim
loại được chiếu bởi 1 ánh sáng kích thích thích hợp
0
λ λ
≤

Khóa h
ọ
c
LTĐHĐ
B V
ậ
t Lí

–
Th
ầ
y Đoàn
Công Th
ạ
o
Bài toán giao thoa ánh sáng. Bài toán quang điện


Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3
-

+ e bứt ra trong hiện tượng quang điện gọi là e quang điện
Chú ý:
- Nếu ban đầu kim loại tích điện - thì e bứt ra được tăng tốc trong điện trường
- Nếu ban đầu kim loại trung hòa về điện thì e bứt ra chịu tác dụng của điện trường cản và chuyển động
chậm dần vì kim loại tích điện +
- Nếu ban đầu kim loại tích điện + thì hiện tượng quang điện vẫn xảy ra
2
.
Thí nghiệm với tế bào quang điện và 4 kết quả chính
a
. Thí nghiệm như hình vẽ
Có 1 bình thủy tinh, trong bình là chân không chứa 2 điện cực: A là vành kim loại rất mỏng, K là lớp kim
loại mỏng phủ bên trong thành bình
b
. 4 kết quả chính
- Kết quả 1: Bản chất của dòng điện trong tế bào quang điện là dòng các e bứt ra từ K chuyển động có
hướng sang A khi K được chiếu bởi ánh sáng kích thích thích hợp
- Kết quả 2: Đối với mỗi kim loại làm K, tồn tại một bước sóng giới hạn
0
λ
và hiện tượng quang điện chỉ
xảy ra với ánh sáng kích thích có bước sóng thỏa mãn
0 0
;
λ λ λ
≤
được gọi là giới hạn quang điện của kim
loại làm K
- Kết quả 3: Bằng cách thay đổi

AK
U
người ta tìm được đặc trương V-A của tế bào quang điện có dạng
như hình vẽ
Yêu cầu: Giải thích đường đặc trưng V-A


Giáo viên :
Đoàn Công Thạo

Nguồn :
Hocmai.vn