giao thoa anh sang voi nhieu van

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

<b>PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP SÓNG ÁNH SÁNG</b>

Khi tiến hành thí nghiệm Y-âng với các bước sóng khác nhau, đề bài có các yêu cầu như sau:

<b>Yêu cầu 1:</b> Xác định khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm (giữa hai vân
sáng trùng nhau, vị trí trùng nhau của hai vân sáng,khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với
nó và gần nó.. )

<b> Phương pháp: </b>

Bước 1: Khi vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 = ... = knλn

k1i1 = k2i2 = k3i3 = ... = knin

k1a = k2b = k3c = ... = knd

Bước 2: Tìm BSCNN của a,b,c,d ( với hai bước sóng thì ta lập tỉ số tìm ln k1 và k2)

Bước 3: Tính: 1 ; 2 ; 3 ; 4

<i>BSCNN</i> <i>BSCNN</i> <i>BSCNN</i> <i>BSCNN</i>

<i>k</i> <i>k</i> <i>k</i> <i>k</i>

<i>a</i> <i>b</i> <i>c</i> <i>d</i>

   

Bước 4: Khoảng cách cần tìm : Vân sáng :  <i>x k i</i>1 1. <i>k i</i>2 2. <i>k i</i>3 3. <i>k i</i>4 4.

Vân tối :  <i>x</i> (<i>k</i>10,5).<i>i</i>1 (<i>k</i>2 0,5).<i>i</i>2 (<i>k</i>3 0,5).<i>i</i>3

<b>Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của I-âng. Hai khe hẹp cách nhau 1mm, khoảng cách từ màn quan</b>
sát đến màn chứa hai khe hẹp là 1,25m. Ánh sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ1 = 0,64μm và λ2 = 0,48μm. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần nó nhất là:

<b>A. 3,6mm.</b> B. 4,8mm.<b>C. 1,2mm.</b> D. 2,4mm.
<b>Giải: </b>

a = 10-3_m

D = 1,25m
λ1 = 0,64μm

λ2 = 0,48μm

Δx = ?

<b>Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young. khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 1 mm,</b>
khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 = 0,64μm ,

λ2 = 0,6μm , λ3 = 0,54μm. λ4 = 0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là?

A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm
<b>Giải: </b>

a = 10-3_m

D = 0,5m
λ1 = 0,64μm

λ2 = 0,6μm

λ3 =0,54μm

λ4 = 0,48μm

Δx = ?

<b>Yêu cầu 2:</b> Xác định số vân sáng trong khoảng giữa 2 hoặc 3 vân sáng liên tiếp có màu giống với VSTT.

<b> Phương pháp: </b>

<b> Bước 1: Tính k</b>1→ k4 như trong yêu cầu 1

Bước 2: Xác định các vị trí trùng nhau cho từng cặp bức xạ. (Bước này khá phức tạp)
Nguyên tắc lập tỉ số từng cặp:

1 2

2 3

3 4

1 4

<i>k</i> <i>k</i>

<i>k</i> <i>k</i>

<i>k</i> <i>k</i>

<i>k</i> <i>k</i>







Các cặp tỉ số được nhân đôi liên tục cho đến khi đạt giá trị k1→ k4 đã tính trên.

- Có bao nhiêu lần nhân đơi thì trong khoảng giữa có bấy nhiêu vị trí trùng nhau cho từng cặp.
(Lưu ý: xác định rõ xem đang tính <i><b>trong khoảng giữa</b></i> hay <i><b>trên đoạn</b></i> )

Khi vân sáng trùng nhau:

1 2

1 1 2 2

2 1

6
1

1 2

3

1 3

0,48 3

k =k

0,64 4

. 0, 64.10 .1, 25

ây: k 3 ; 4 3 3. 3.

10 2, 4.10 2, 4

<i>k</i>
<i>k</i>

<i>D</i>

<i>V</i> <i>k</i> <i>x</i> <i>i</i> <i>m</i> <i>mm</i>

<i>a</i>


 



 




 



 

       

Khi vân sáng trùng nhau:

1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4

1 2 3 4 1 2 3 4

1 2 3 4

1 2 3 4

k = k k = k k 0,64 = k 0,6 k 0,54 = k 0, 48

k 64 = k 60 k 54 = k 48 k 64 = k 60 k 54 = k 48

k 32 = k 30 k 27 = k 24
(32,30, 27, 24) 4320

4320 4320 4320 4320

135; 144; 160;

32 30 27 24

<i>BSCNN</i>

<i>k</i> <i>k</i> <i>k</i> <i>k</i>

      

   

 



       

1 2 3 4

180

ây: 135 144 160 180 0,0432 4,32 ý D

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

<b>Ví dụ 1 : Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng , hai khe được chiếu đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bước</b>
sóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm . Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa

hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sáng bằng :

A.34 B. 28 C. 26 D. 27

<b>Giải: Khi các vân sáng trùng nhau: k</b>1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k10,4 = k20,5 = k30,6 <=> 4k1 = 5k2 = 6k3

BSCNN(4,5,6) = 60

=> k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10 Bậc 15 của λ1 trùng bậc 12 của λ2 trùng với bậc 10 của λ3

Trong khoảng giữa phải có: Tổng số VS tính tốn = 14 + 11 + 9 = 34
Ta xẽ lập tỉ số cho tới khi k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10

- Với cặp λ1, λ2 :

1 2

2 1

5 10 15

4 8 12

<i>k</i>
<i>k</i>




   

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k1 = 15 ; k2 = 12 thì có tất cả 4 vị trí trùng nhau

Vị trí 1: VSTT
Vị trí 2: k1 = 5 ; k2 = 4

Vị trí 3: k1 = 10 ; k2 = 8

Vị trí 4: k1 = 15 ; k2 = 12

- Với cặp λ2, λ3 :

3
2

3 2

6 12
5 10

<i>k</i>
<i>k</i>




  

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k2 = 12 ; k3 = 10 thì có tất cả 3 vị trí trùng nhau

Vị trí 1: VSTT
Vị trí 2: k2 = 6 ; k3 = 5

Vị trí 3: k2 = 12 ; k3 = 10

- Với cặp λ1, λ3 :

3
1

3 1

3 6 9 12 15

2 4 6 8 10

<i>k</i>
<i>k</i>




     

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k1 = 15 ; k3 = 10 thì có tất cả 6 vị trí trùng nhau

Vị trí 1: VSTT

Vị trí 2: k1 = 3 ; k3 = 2

Vị trí 3: k1 = 6 ; k3 = 4

Vị trí 4: k1 = 9 ; k3 = 6

Vị trí 5: k1 = 12 ; k3 = 8

Vị trí 6: k1 = 15 ; k3 = 10

Vậy tất cả có 2 + 1 +4 =7 vị trí trùng nhau của các bức xạ.

Số VS quan sát được = Tổng số VS tính tốn – Số vị trí trùng nhau = 34 – 7 = 27 vân sáng.

<b>Câu 1: trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ</b>1(tím) = 0,4μm , λ2(lam) = 0,48μm , λ3(đỏ) =

0,72μm. Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màu tím .Số
vân màu lam và vân màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là

<b>A. 30 vân lam, 20 vân đỏ B. 31 vân lam, 21 vân đỏ</b>

<b>C. </b>29 vân lam, 19 vân đỏ D. 27 vân lam, 15 vân đỏ

Giải: Vì giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màu tím nên k1 = 36 .

Ta sẽ lập tỉ số cho đến khi k1 = 36

Số VS quan sát được = Tổng số VS tính tốn – Số vị trí trùng nhau

Lưu ý: Tổng số VS tính tốn ( trên đoạn) = k

1

+ k

2

+ k

3

+ k

4

Tổng số VS tính tốn ( trong khoảng giữa) = (k

1

– 1) + (k

2

– 1) + (k

3

– 1) + (k

4

– 1)

=> Trong khoảng giữa có 2 vị trí trùng nhau.

=> Trong khoảng giữa có 1 vị trí trùng nhau.

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

1 2

2 1

3
2

3 2

3
1

3 1

6 12 18 24 30 36

5 10 15 20 25 30

3 30

2 20

9 36

5 20

<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>








      

  

  

<b>Câu 2: Thí nghiệm GT AS bằng khe Young.Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là</b>
: λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,54μm, λ3 = 0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng

trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?

<b>A. 24 B. 27 C. 32 D. 18</b>

Giải:Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k10,64 = k20,54 = k30,48 <=> 64k1 = 54k2 = 48k3 <=> 32k1 = 27k2 = 24k3

BSCNN(32,27,24) = 864 => k1 = 27 ; k2 = 32 ; k3 = 36

Vân sáng đầu tiên có cùng màu với vân sáng trung tâm : là vị trí Bậc 27 của λ1 trùng bậc 32 của λ2 trùng với bậc 36

của λ3

Ta sẽ lập tỉ số cho đến khi: k1 = 27 ; k2 = 32 ; k3 = 36

1 2

2 1

3
2

3 2

3
1

3 1

27
32

8 16 24 32

9 18 27 36

3 6 9 12 15 18 21 24 27

4 8 12 16 20 24 28 32 36

<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>








 

    

         

<b>Câu 3(ĐH - A - 2011): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn</b>

sắc có bước sóng là 1 = 0,42m, 2 = 0,56m và 3 = 0,63m. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp

có màu giống màu vân trung tâm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân
sáng quan sát được là

A. 21. B. 23. C. 26. D. 27.

Giải: Trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm tức là 2 vị trí trùng nhau.
Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k10,42 = k20,56 = k30,63 <=> 42k1 = 56k2 = 63k3 <=> 6k1 = 8k2 = 9k3

BSCNN(6,8,9) = 72 => k1 = 12 ; k2 = 9 ; k3 = 8

Trong khoảng giữa có: Tổng số VS tính tốn = 11 + 8 + 7 = 26

Vân sáng đầu tiên có cùng màu với vân sáng trung tâm : là vị trí Bậc 12 của λ1 trùng bậc 9 của λ2 trùng với bậc 8

của λ3

Ta sẽ lập tỉ số cho đến khi: k1 = 12 ; k2 = 9 ; k3 = 8

1 2

2 1

3
2

3 2

3
1

3 1

4 8 12

3 6 9

9
8

3 6 9 12

2 4 6 8

<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>
<i>k</i>








   

 

    

<b>Câu 4:Trong thí nghiệm I-âng ,cho 3 bức xạ :</b>1 = 400m, 2 = 500m và 3 = 600m.Trên màn quan sát ta hứng

được hệ vân giao thoa trong khoảng giữa 3 vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát
được số vân sáng là :

A.54 B.35 C.55 D.34
Giải:

Ta có: k2 = 30 => trong khoảng giữa có 29 màu lam

k3 = 20 => trong khoảng giữa có 19 màu đỏ

Vậy vị trí này có:

k1 = kđỏ = 27 (ứng với vân sáng bậc 27)

k2 = klục = 32 (ứng với vân sáng bậc 32)

k3 = klam = 36 (ứng với vân sáng bậc 36)
ý C

Trong khoảng giữa có :

2 vị trí trùng (của λ1λ2) + 0 vị trí trùng (của λ2λ3) + 3 vị trí trùng (của λ1λ3)

= 5 vị trí trùng nhau.
Vậy:

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

Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

k1400 = k2500 = k3600 <=> 4k1 = 5k2 = 6k3

BSCNN(4,5,6) = 120 => k1 = 30 ; k2 = 24 ; k3 = 20

Trong khoảng giữa có: Tổng số VS tính tốn = 29 + 23 + 19 = 71 vân sáng.

Ta sẽ lập tỉ số cho đến khi: k1 = 30 ; k2 = 24 ; k3 = 20 . ( Vị trí trùng thứ nhất là VSTT)

- Với cặp λ1, λ2 :

1 2

2 1

15

vi tri trung thu

k 5 10 20 25

2 30 vi tri trung

24 thu 3

1

k 4 8 2 16 20



      

 ( ) ( ) 

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k1 = 30 ; k2 = 24 thì có tất cả 7 vị trí trùng nhau

- Với cặp λ2, λ3 :

3
2

3 2

12

vi tri trung th

k 6 18

k 5 15

24

u 2 vi tri trung th

20 u 3

10



    

 ( ) ( )

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k2 = 24 ; k2 = 20 thì có tất cả 5 vị trí trùng nhau

- Với cặp λ1, λ3 :

3
1

3 1

15

vi tri trung thu

k 3 6 9 12 18 21 24 27

k 2 4 6 8 2 12 14 14 14 vi tri trung t

3

0 hu 3

10

0
2



          

 ( ) ( )

Như vậy: Trên đoạn từ vân VSTT đến k1 = 30 ; k3 = 20 thì có tất cả 11 vị trí trùng nhau

Vậy : Số VS quan sát được = 71 – (5 + 3 + 9) = 54 vân sáng.

<b>Câu 5 : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young . Nguồn S phát ra 3 ánh sáng đơn sắc có bước sóng</b>
là : : λ1 (tím) = 0,42μm , λ2 (lục) = 0,56μm , λ3 (đỏ) = 0,7μm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu

của vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục .Số vân tím và màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là ?
A.19 vân tím , 11 vân đỏ B. 20 vân tím , 12 vân đỏ

C.17 vân tím , 10 vân đỏ D. 20 vân tím , 11 vân đỏ
Giải:

Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục nên klục = k2 = 15

Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 => k142 = k256 = k370 <=> 3k1 = 4k2 = 5k3

BSCNN(3,4,5) = 60

=> k1 = k tím = 20 trong khoảng giữa 2VS liên tiếp có màu giống như màu của VS trung tâm có 19 vân màu tím

=> k3 = 12 trong khoảng giữa hai VS liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm có 11 vân màu đỏ

ý A

<b>Câu 6. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Iâng nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn sắc :màu tím 0,42μm, màu</b>
lục 0,56μm,,màu đỏ 0,7μm, giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 11 cực đại
giao thoa của ánh sáng đỏ .Số cực đại giao thoa của ánh sáng lục và tím giữa hai vân sáng liên tiếp nói trên là :

<b>A.</b> 14vân màu lục ,19 vân tím <b>B.</b> 14vân màu lục ,20vân tím
<b>C.</b> 15vân màu lục ,20vân tím <b>D.</b> 13vân màu lục ,18vân tím
Giải: λ1 (tím) = 0,42μm , λ2 (lục) = 0,56μm , λ3 (đỏ) = 0,7μm.

Vì giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 11 cực đại giao thoa của ánh sáng đỏ
=> kđỏ = k3 = 12

Từ BSCNN => k1 = k tím = 20 => giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 19 vân

màu tím

=> klục = k2 = 15 => giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục.
ý A.

=> Trong khoảng giữa có 5 vị trí trùng nhau.

1 2

2 1

k 5 10 20 25

k 4 8

15

12 16 20


     



=> Trong khoảng giữa có 3 vị trí trùng nhau.

3
2

3 2

k 6 18

k 5

12

10 15


   


=> Trong khoảng giữa có 9 vị trí trùng nhau.

3
1
3 1

15

10

k

3 6 9 12

18 21 24 27

k

2 4 6 8

12 14 14 14





   











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

<!--links-->