Tài liệu SÓNG ÁNH SÁNG 2

Các chuyên đề luyện thi đại học
blog.thuvienvatly.com/hoatu

Dạng 2. giao thoa kế YOUNG với ánh sáng đơn sắc
1.kiến thức cơ bản
- Hiu ng i ca ỏnh sỏng (hiu quang trỡnh)
2 1
ax
d d d
D
= - =D
- Khoảng vân:

.
a
D
i
=

- V trớ (to ) võn sỏng: d = k x = ki (k Z)
k = 0: Võn sỏng trung tõm
k = 1: Võn sỏng bc (th) 1
k = 2: Võn sỏng bc (th) 2
- V trớ (to ) võn ti: d = (k + 0,5)
x = (k + 0,5)i (k Z)
k = 0, k = -1: Võn ti th nht
k = 1, k = -2: Võn ti th hai
k = 2, k = -3: Võn ti th ba
- Nu thớ nghim c tin hnh trong mụi trng trong sut cú chit sut n thỡ bc
súng v khong võn:
n

n n
D
i
i
n a n
l
l
l
= = =ị
- Khi ngun sỏng S di chuyn theo phng song song vi S
1
S
2
thỡ h võn di chuyn
ngc chiu v khong võn i vn khụng i.
- di ca h võn l:
0
1
D
x d
D
=
Khi trờn ng truyn ca ỏnh sỏng t khe S
1
(hoc S
2
) c t mt bn mng dy e,
chit sut n thỡ h võn s dch chuyn v phớa S
1
(hoc S

2
) mt on:
0
( 1)n eD
x
a
-
=
* Xỏc nh s võn sỏng, võn ti trong vựng giao thoa (trng giao thoa) cú b rng L
(i xng qua võn trung tõm)
+ S võn sỏng (l s l):
2 1
2
S
L
N
i
ộ ự
ờ ỳ
= +
ờ ỳ
ở ỷ

+ S võn ti (l s chn):
2 0,5
2
t
L
N
i

ộ ự
ờ ỳ
= +
ờ ỳ
ở ỷ
Trong ú [x] l phn nguyờn ca x. Vớ d: [4] = 4; [5,05] = 5; [6,99] = 6
* Xỏc nh s võn sỏng, võn ti gia hai im M, N cú to x
1
, x
2
(gi s x
1
< x
2
)
+ Võn sỏng: x
1
< ki < x
2

+ Võn ti: x
1
< (k+0,5)i < x
2
S giỏ tr k Z l s võn sỏng (võn ti) cn tỡm
(M v N cựng phớa vi võn trung tõm thỡ x
1
v x
2
cựng du.

M v N khỏc phớa vi võn trung tõm thỡ x
1
v x
2
khỏc du.)
* Xỏc nh khong võn i trong khong cú b rng L. Bit trong khong L cú n võn sỏng.
+ Nu 2 u l hai võn sỏng thỡ:
1
L
i
n
=
-

Thanh Hoá 2010
3
D
d
1
d
2
M
x
a
L
Các chuyên đề luyện thi đại học
blog.thuvienvatly.com/hoatu

+ Nu 2 u l hai võn ti thỡ:
L

i
n
=
+ Nu mt u l võn sỏng cũn mt u l võn ti thỡ:
0,5
L
i
n
=
-

2. bài tập áp dụng
Định bớc sóng theo khoảng vân
Bài 7. Giao thoa kế Yang thực hiện trong không khí. Biết khoảng cách 2 khe đến màn
quan sát là 1m. Khoảng cách 2 khe là 1mm khoảng vân đo dợc là 0,65mm
a. Tính bớc sóng ánh sáng đã sử dụng
b. Nếu sử dụng bớc sóng ánh sáng có = 0,5àm thì khoảng vân đo đợc là bao nhiêu.
Tính khoảng cách từ vân trung tâm đến vân tối tứ 3
Bài 8. Giao thoa kế Yâng có khoảng cách 2 khe đến màn là 2m. khoảng cách 2 khe là
1,5mm. Ngời ta đo đợc khoảng cáh từ vân trung tâm đến vân sáng thứ 3 là 3mm.
a. Tính khoảng vân, bớc sóng ánh sáng
b. Tính khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối thứ 5 trên cùng phía với vân trung
tâm
Bài 9. Giao thoa kế Yâng ngời ta đo đợc khoảng cách 3 vân sáng liên tiếp bằng 1,5mm.
Biết bớc sóng ánh sáng đã dùng có = 0,5àm. Khoảng cách 2 khe bằng 0,5mm. Tính
khoảng cách 2 khe đến màn
Bài 10. Trong thi nghiờm Iõng vờ giao thoa anh sang, khi dung anh sang n sc bc
song
1
0,5 m = à

thi khoang cach t võn tụi th 2 ờn võn sang bõc 4 gõn nhau nhõt la
3mm. Nờu dung anh sang n sc co bc song
2
0,6 m = à
thi võn sang bõc 5 cach võn
sang trung tõm bao nhiờu?
Định số vân theo khoảng vân và màn giao thoa
Bài 11. Giao thoa kế Yâng. khoảng cách 2 nguồn bằng 0,5mm. khoảng cách 2 nguồn đến
màn bằng 1m. ánh sáng sử dụng cho thí nghiệm có bớc sóng bằng 0,65àm. Tính số vân
sáng, tối quan sát đợc. Biết màn giao thoa đối xứng và có bề rộng 11mm
Bài 12. Giải bài trên với điều kiện bớc sóng sử dụng cho thí nghiệm bằng: 0,5àm,
0,55àm, 0,6àm.
Xác định tính chất vân
Bài 13. Thực hiện giao thoa ánh sáng nhờ khe Iâng, khoảng cách 2 khe là 0,5 mm, nguồn
sáng đơn sắc bớc sóng 0,5
m
à
. Màn ảnh E cách 2 khe 2m.
a. Tính khoảng vân
b. Điểm M trên màn cách vân trung tâm 7mm có vân sáng hay vân tối, bậc bao nhiêu?
Định số vân trong một đoạn trên màn giao thoa
Bài 14. Giao thoa kế Yâng có màn đối xứng rộng 15mm. ở 2 mép của màn là 2 vân tối. Và
ngời ta quan sát thấy có tất cả 15 vân sáng. Tính số vân sáng, tối trên đoạn MN biết M, N
cùng phía với vân trung tâm và chung cách vân trung tâm lần lợt bằng 1,5 và 5,5mm
Định khoảng vân theo số vân
Bài 15Tính khoảng vân biết
a. Màn giao thoa rộng 12mm. có tất cả 13 vân sáng, trong đó 2 mép là vân sáng
b. Màn giao thoa rộng 11mm. có tất cả 11 vân sáng, trong đó 2 mép là vân tối

Thanh Hoá 2010

4
Các chuyên đề luyện thi đại học
blog.thuvienvatly.com/hoatu

Định số vân theo so sánh bớc sóng
Bài 16.Trong thi nghiờm Iõng giao thao anh sang, trờn mụt oan MN cua man quan sat,
khi dung anh sang mau vang co bc song 0,60
mà
thi quan sat c 17 võn sang ( tai 2
õu MN la cac võn sang). Nờu dung anh sang co bc song 0,48
mà
thi sụ võn sang
quan sat c se la bao nhiêu
Dời vân do bản mặt song song
Bài 17. Đặt một bản mặt song song trên đờng đi của ánh sáng phát ra từ một trong hai
nguồn kết hợp có bớc sóng = 0,6 à m để tạo ra sự dời của hệ vân giao thoa. Ta thấy hệ
vân dời 3,2 vân biết chiết suất của bản là n = 1,6. Hãy cho biết hệ vân dời theo chiều nào
và bản dày là bao nhiêu? ĐS: e =3,2àm
Bài 18. Khong cỏch gia hai khe S
1
v S
2
trong thớ nghim giao thoa Iõng bng 1mm.
Khong cỏch t mn ti khe bng 3m. Khong cỏch gia hai võn sỏng liờn tip trờn mn
bng 1,5mm. t sau khe S
1
mt bn mt song song phng cú chit sut n' = 1,5 v
dy 10m. Xỏc nh dch chuyn ca h võn.
Bài 19. nh sỏng dựng trong thớ nghim giao thoa Iõng cú bc súng 0,45 àm, khong
võn l i = 1,35 mm. Khi t ngay sau khe S

1
mt bn thu tinh mng, chit sut n = 1,5
thỡ võn trung tõm dch chuyn mt on 1,5 cm. Tính b dy ca bn thy tinh
Dịch chuyển màn
Bài 20. Trong thớ nghim Young , khong cỏch gia 9 võn sỏng liờn tip l L. Dch
chuyn mn 36cm theo phng vuụng gúc vi mn thỡ khong cỏch gia 11 võn sỏng
liờn tip cng l L. Khong cỏch gia mn v hai khe lỳc u l bao nhiêu?
Bài 21. Giao thoa kế Yâng có a =1mm, Khi dịch màn ra xa 2 khe một đoạn 0,5m thì
khoảng vân tăng lên 0,25mm. Tính bớc sóng ánh sáng đã dùng
Dịch chuyển màn
Bài 22. Trong thớ nghim ca Young, khong cỏch gia hai khe S
1
S
2
n mn l 2m.
Ngun S phỏt ra ỏnh sỏng n sc t cỏch u hai khe mt khong 0,5m. Nu di S
theo phng song song vi S
1
S
2
mt on 1mm thỡ võn sỏng trung tõm s dch chuyn
mt on l bao nhiờu trờn mn ?
Bài 23. Giải bài 2.2 GTVL tập 3 - Bùi Quang Hân
..V.P...

Thanh Hoá 2010
5