Chuyên đề Giải bài tập Giao thoa với ánh sáng trắng môn Vật Lý lớp 12 năm học 2020-2021

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (486.3 KB, 5 trang )

(1)<div class='page_container' data-page=1>

CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA

VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG

1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI

Cho tọa độ xo trên màn, hỏi tại đó có những bức xạ nào cho vạch tối hoặc sáng?

a. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại xo khi:

Tại xo có thể là giá trị đại số xác định hoặc là một vị trí chưa xác định cụ thể.

- Vị trí vân sáng bất kì x = k λD / a
Vì x = xo nên:

.
o
o
x a
D
x k
a kD
 
=  =

với điều kiện λ1 ≤ λ ≤ λ2,

- Thông thường: λ1 =0,4.10-6m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10-6m = λ2 (đỏ)

Giải hệ bất phương trình trên,

2 1

. .

; ( )

o o

x a x a

k k Z

D D

 

   

- Chọn k ∈ Z và thay các giá trị k tìm được vào tính λ với λ = axo / kD: đó là bước sóng các bức

xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại xo.

b. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại xo:

0
(2 1)
2
2 .
(2 1)
o
D

x k x

a
a x
k D


= + =
 =
+

Với điều kiện:

1 2

2 1

2 .

(2 1)

2 . 2 .

(2 1) ; ( )

o

o o

a x

k D

a x a x

k k Z

D D
  
 
 
 
  
+
  +  

</div>
(2)<div class='page_container' data-page=2>

2 .
(2 1)

o

a x

k D

=
+

=> đây là bước sóng các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại xo.

2. VÍ DỤ MINH HỌA

Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có
bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng chách giữa 2 khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt
phẳng chứa 2 khe đến màn là 2 m. Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng
của những bức xạ nào?

Giải 
Ta có:

3 6 6

. 0,8.10 .3.10 1, 2.10
2

M M

M

D

x x k

a
x a

kD k k



 − − −

= =

 = = =

Mà:

9 1, 2.10 9

380.10 760.10
3,15 1, 57

2;3.

k
k
k

−

−   −

  

 =

Vậy:

k=2 thì λ=0,6.10-6m=0,6μm

k=2 thì λ=0,4.10-6m=0,4μm

3. BÀI TRẬP TRẮC NGHIỆM

Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa I-âng, khoảng cách 2 khe a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe
tới màn D = 1 m. Chiếu vào khe S ánh sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39 μm ≤ λ ≤ 0,76
μm. Trên bề rộng L = 2,34 mm của màn ảnh (vân trắng trung tâm ở chính giữa), số vân sáng
màu có λ = 0,585 μm quan sát thấy là:

A. 3 B. 2 C. 4 D. 5

Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời 2 bức xạ
đơn sắc có bước sóng λ1 = 4410Ao và λ2. Trên màn trong khoảng giữa 2 vân sáng liên tiếp có

màu giống màu của vân trung tâm cịn có 9 vân sáng khác. Biết rằng 0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm.
Giá trị của λ2 bằng:

</div>
(3)<div class='page_container' data-page=3>

C. 3675,0 Å D. 5292,0 Å

Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bước sóng λ từ 0,4 μm đến 0,7 μm. Khoảng
cách giữa hai nguồn kết hợp là a = 2mm, từ hai nguồn đến màn là D = 1,2m tại điểm M cách
vân sáng trung tâm một khoảng xM = 1,95 mm có những bức xạ nào cho vân sáng

A. có 1 bức xạ B. có 3 bức xạ

C. có 8 bức xạ D. có 4 bức xạ

Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe I-âng, khoảng cách 2 khe a = 1mm,
khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39
μm ≤ λ ≤ 0,76 μm. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng
nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là

A. 3,24mm B. 2,40 mm

C. 1,64mm D. 2,34mm

Câu 5: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí
nghiệm có 2 loại bức xạ λ1 = 0,56 μm và λ2 với 0,67 μm < λ2 < 0,74 μm, thì trong khoảng giữa

hai vạch sáng gần nhau nhất cùng màu với vạch sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ λ2. Lần

thứ 2, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ λ1, λ2 và λ3, với λ3 = 7λ2/12, khi đó trong

khoảng giữa 2 vạch sáng gần nhau nhất và cùng màu với vạch sáng trung tâm cịn có bao
nhiêu vạch sáng đơn sắc khác ?

A. 25 B. 23 C. 21 D.19.

Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe được chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó một
bức xạ λ1 = 450 nm, còn bức xạ λ2 có bước sóng có giá trị từ 600 nm đến 750 nm. Trên màn

quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 6 vân sáng màu của
bức xạ λ1. Giá trị của λ2 bằng:

A. 630nm B. 450nm

C. 720nm D. 600nm

Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm,
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m. Nguồn S đặt cách đều
S1,S2 phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 μm đến 0,76 μm. Cho c = 3.108m/s. Tại M trên

màn có hiệu khoảng cách từ M đến S1,S2 là 5μm. Tìm tần số ánh sáng lớn nhất của bức xạ cho

vân sáng tại M:

A. 4,2.1014 Hz B. 7,6.1015 Hz

C. 7,8.1014 Hz D. 7,2.1014 Hz

Câu 8: Ta chiếu sáng hai khe Young bằng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ λđ = 0,75

μm và ánh sáng tím λt = 0,4 μm. Biết a = 0,5mm, D = 2m. Ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ,

</div>
(4)<div class='page_container' data-page=4>

A. 5 B. 2 C. 3 D. 4

Câu 9: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm. Hai khe được
chiếu bằng ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4 μm đến 0,75 μm). Tại điểm trên màn quan sát
cách vân trắng chính giữa 3,3mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại đó ?

A. 3 B. 4 C. 5 D. 6

Câu 10: Cho thí nghiệm Y-âng, người ta dùng đồng thời ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,72
μm và ánh sáng màu lục có bước sóng từ 500 nm đến 575 nm. Giữa hai vân sáng liên tiếp
cùng màu vân trung tâm, người ta đếm được 4 vân sáng màu đỏ. Giữa hai vân sáng cùng màu

vân trung tâm đếm được 12 vân sáng màu đỏ thì có tổng số vân sáng bằng bao nhiêu?

</div>
(5)<div class='page_container' data-page=5>

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng 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 ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng
xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và
Sinh Học.

- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn 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.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức
Tấn.

II. Khoá Học Nâng Cao và HSG

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

- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng 5 phân mơn Đại 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. Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc 
Bá Cẩn cùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia.

III. Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương 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: Kênh Youtube 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 mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và
Tiếng Anh.

Chuyên đề Giải bài tập Giao thoa với ánh sáng trắng môn Vật Lý lớp 12 năm học 2020-2021

<b>CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA </b>

<b>VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG </b>

<i>V</i>

<i>ữ</i>

<i>ng vàng n</i>

<i>ề</i>

<i>n t</i>

<i>ảng, Khai sáng tương lai</i>

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về