Email: Trang 1
CHƢƠNG : TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
I. Tán sắc ánh sáng.
* Sự tán sắc ánh sáng:
* Ánh sáng đơn sắc, ánh sáng trắng
-
-
-
-
- trong
* Ứng dụng của sự tán sắc ánh sáng
-Máy qu
-H
Phương pháp giải:
Áp dụng các công thức của lăng kính :
1
= n sinr
1
sini
2
= n sinr
2
A = r
1
+ r
2
D = i
1
+ i
2
A
1
= nr
1
; i
2
= nr
2
; D = (n 1)A
D
min
12
min 1
12
2
2
A
rr
D i A
ii
min
sin sin
22
DA
A
n
1
> n
2
i > i
gh
gh
=
2
1
n
n
tim do
tim do
n n n
II. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.
a. Nhiểu xạ ánh sáng:
.
b. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
-
-
+N nhaug.
+
-giao thoa nhau:
, sáng
( vân trung tâm) .
+trung tâm
màu
-
Email: Trang 2
c.Vị trí vân, khoảng vân trong giao thoa ánh sáng khe Young
x
s
= k
a
D
; Z.
x
t
= (2k + 1)
a
D
2
; Z.
: i =
a
D
. =>
ia
D
+
=> í vân sáng: x
s
= ki
=> x
t
= (2k + 1)i/2
d. Thí nghiệm Young có bản mặt song song :
-
1
1
M = (d
1
e)+ n.e
2
2
M = d
2
-
= S
2
M S
1
M = d
2
d
1
e
)1( n
=
D
xa.
- e
)1( n
- x
s
= k
a
D
+
)1(
.
n
a
De
- x
t
= (k + 0,5)
a
D
+
)1(
.
n
a
De
-
0
x
0
x
=
)1(
.
n
a
De
e. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
trong chân không.
:
Màu sắc
Bước sóng trong chân không (
m)
Bước sóng trong chân không (nm)
0,640 0,760
640 760
Cam
0,590 0,650
590 650
Vàng
0,570 0,600
570 600
0,500 0,575
500 575
Lam
0,450 0,510
450 510
Chàm
0,430 0,460
430 460
Tím
0,380 0,440
380 440
III. Quang phổ.
a. Máy quang phổ lăng kính
h chùm sáng
- song.
-
-
b. Các loại quang phổ
S
1
D
S
2
d
1
d
2
I
O
x
M
a
M
O
D
1
S
2
S
1
d
2
d
x
e ,
n
Email: Trang 3
Quang phổ liên tục
Quang phổ vạch phát xạ
Quang phổ vạch hấp thụ
Định nghĩa
.
trên
Nguồn phát
phát ra
phát ra.
-
.
-chúng
Đặc điểm
-
đặc trƣng
-
-Còn
Ứng dụng
.
n
IV. Tia hồng ngoại – Tia tử ngoại -Tia X.
a. Phát hiện tia hồng ngoại và tử ngoại
b.Dùng ống Cu-lít-giơ tạo ra tia X:
hai
-
-
b.Các tia
Tiêu đề
Tia hồng ngoại
Tia tử ngoại
Tia X
Bản chất
Cùng là
Bƣớc sóng
7,6.10
-7
m 10
-3
m.
3,8.10
-7
m 10
-8
m
10
-8
m 10
-11
m
Nguồn phát
Trên 0
0
K
2000
0
C:
màn hình tivi.
-ông tia X
-ông Cu-lit-
-
Tính chất
-
-
-
-
-
-
-B
-
tia có nm
-Có
-
Ứng dụng
-S
-L
-C
-
tiêuquay phim HN
-
t
-
-C;
-
-C
Email: Trang 4
c.Thang sóng điện từ.
+
làm
on hóa khơng khí.
V
-Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng giảm dần (hay tần số tăng dần):
:
Ánh sáng tím
Ánh
Tia X
Tia
Sóng Radio
10
-11
10
-8
3,810
-7
7,610
-7
10
-2
-Sắp xếp thang sóng điện từ theo thứ tự bước sóng tăng dần (hay tần số giảm dần):
4
10
2
10
1
2
10
4
10
6
10
8
10
10
10
12
10
14
10
(m)
Phuong phap vo tuyen
Phuong phap chup anh
Phuong phap quang dien
Phuong phap nhiet dien
Phuong phap ion hoa
Sóng vô tuyến
điện
May phat
vo tuyen dien
Tia hồng ngoại
0
Vat
nong
duoi
500 C
Ánh sáng nhìn
thấy
Cac
nguon
sang
Tia tử
ngoại
0
Vat
nong
tren
2000 C
Tia X
Ong
tia
X
Tia
gamma
Su
phân
ra
phong xa
Thu
Phat
Email: Trang 5
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
1. Sự tán sắc ánh sáng .
a. Kiến thức:
:(n
đỏ
< n
cam
< n
vàng
< n
lục
< n
lam
< n
chàm
< n
tím
.)
=>Tia màu đỏ lệch ít nhất, tia màu tím lệch nhiều nhất.
=
f
c
8
m/s.
nnf
c
f
v
.
Khi tr
kính:
1
= nsinr
1
; sini
2
= nsinr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = i
2
+ i
2
- A.
Khi i
1
= i
2
(r
1
= r
2
) thì D = D
min
min
2
DA
= n
sin
2
A
+ Khi
1
0
i
1
= nr
1
; i
2
= nr
2
; A = r
1
+ r
2
; D = A(n 1); D
min
= A(n 1).
còn
1
sini
1
= n
2
sini
2
.
b.Bài tập:
Bài 1.
4
3
.
Giải Bài 1. Ta có:
nnf
c
f
v
= 0,48 m.
Bài 2. m và tr 0,4 m.
Giải Bài 2. Ta có:
n
n =
'
= 1,5.
Bài 3. = 0,60
n = 1,5.
Giải Bài 3. Ta có: f =
c
= 5.10
14
Hz; T =
f
1
= 2.10
-15
s; v =
n
c
= 2.10
8
m/s;
f
v
=
n
= 0,4 m.
Bài 4.
0
0
Giải Bài 4. Ta có: sinr
1
=
1
sini
n
= 0,58 = sin35,3
0
r
1
= 35,3
0
r
2
= A r
1
= 24,7
0
;
sini
2
= nsinr
2
= 0,63 = sin38,0
0
i
2
= 38,8
0
D = i
2
+ i
2
A = 38,8
0
.
Bài 5.
0
hai tia này.
Giải Bài 5. Vsin
2
min
AD
d
= n
d
sin
2
A
= sin49,2
0
2
min
AD
d
= 49,2
0
D
dmin
= 2.49,2
0
A = 38,4
0
=
38
0
sin
2
min
AD
t
= n
t
sin
2
A
= sin50
0
2
min
AD
t
= 50
0
D
tmin
= 2.50
0
A = 40
0
.
Bài 6.
0
Giải Bài 6. V A và i
1
10
0
) ta có: D = (n
d
= (n
d
= 1)A; D
t
= (n
t
1)A.
D = D
t
D
d
= (n
t
n
d
)A = 0,168
0
Bài 7.
0
Giải Bài 7. Ta có: sini = nsinr = nsin(90
0
0
i) = ncosi n = tani =
3
.
Email: Trang 6
Bài 8.
0
Giải Bài 8. Ta có: sinr
d
=
sin
d
i
n
= 0,574 = sin35
0
; sinr
t
=
sin
t
i
n
= 0,555 = sin33,7
0
r = r
d
r
t
= 1,3
0
.
Bài 9.(ĐH-2011):
0
ánh sáng tím là n
t
A. 5,4 mm. B. 36,9 mm. C. 4,5 mm. D. 10,1 mm.
Giải: D = (n-1)A
Ta có: D
t
= (1,685-1)6; D
= (1,642-1)6
(M
: l= d (tagD
t
- tagD ) = 1200(tan(0,685x6) -tan(0,642x6) )
l= d (tagD
t
- tagD ) = 5,429719457 (mm) = 5,4mm.
Bài 10:
0
. Chi
n
t
A. 6,28mm. B. 12,60 mm. C. 9,30 mm. D. 15,42 mm.
Giải:
D
= (n
1)A = 3
0
D
t
= (n
t
1)A = 3,36
0
OT = dtanD
dD
t
dD
=> a = d(D
t
- D
) = d.0,36.
180
= 0,01256m => a = 12,56mn 12,6 mm. Đáp án B
Bài 11:.ng A = 120
0
,
2
.
Giải: sini
gh
=
n
1
<
2
1
;i
gh
< 45
0
0
sinr =
n
isin
=
n2
3
<
22
3
=> r < 37,76
0
r
max
= 37,76
0
gh
=> ng song
B
Bài 12:
0
3
và
2
A. 1,58. B. 0,91 C. 1,73. D. 1,10
Giải: sinr = sini/n
sinr
t
=
2
1
3
60sin60sin
00
t
n
;r
t
= 30
0
sinr
=
61,0
4
6
2
60sin60sin
00
đ
n
r
38
0
t
và h
H
T
d
A
D
t
i
r
C
B
A
i
H
i
I
2
I
1
d = 2m
O
T
Email: Trang 7
Xét các tam giác vuông I
1
I
2
T và I
1
I
2
Góc I
1
I
2
t
; Góc I
1
I
2
h
t
= I
1
I
2
cosr
t
.
h
= I
1
I
2
cosr
.
=>
10,1099,1
38cos
30cos
cos
cos
0
0
đ
t
đ
t
r
r
h
h
. Chọn D
Bài 13.
Trong
min
D
?
o
A 60
và
o
min
D 30
.
Giải: Ta có
min
DD
1
i
2
i
.
oo
min
30 60
DA
sin
sin
2
2
n 2 1,41
A 60
sin sin
22
Cách 2: r
1
+r
2
=A mà r
1
+r
2
= 60
0
r
1
= 30
0
min
= i
1
+ i
2
A =2i
1
A i
1
=
min
2
DA
= 45
0
1
=45
0
và r
1
= 30
0
ta có sini
1
= n.sinr
1
n =
0
1
0
1
2
sin
sin 45
2
2 1,414
1
sin sin30
2
i
r
Bài 14:
n2
0
=
1.
min
? tính D
min
.
2.
0
= 0,366.
Giải:
1.
1 2 1 2
i i r r
12
A
rr
2
. Và
0
11
A2
Sini nsin r nsin 2sin30 .
22
0
1
2
i arcsin 45
2
0 0 0
min
D 2i A 90 60 30 .
2. Ta có
0
gh gh
11
sini i 45
n
2
.
2min
= i
gh
= 45
0
0
1max 2
r A r 60 45 15
0
1max 1max
sini nsinr 2sin15 0,366
0
1max
i 21,47
1
0
0
0 0 0
min
i 45 21,47 23,53 .
Bài 15:
0
d
t
= 1.68.
a.
b.
Giải:
a.
Email: Trang 8
b.
d
=(n
-1)A;
t
=(n
t
-1)A
= D
t
D
= =(n
t
-n
)A = (1,68-1,64).
4.3,14
180
=0,00279(rad).
x = d( tanD
t
tanD
) d(D
t
D
) =1.0,00279(m) =2,79(mm)
Bài 16:
0
t
A. 0,426 cm. B. 1,816 cm. C. 2,632 cm. D. 0,851 cm.
Giải:
tanr
t
)
r
i
sin
sin
= n => sinr = sini/n =
r
i
sin
sin
=
n2
1
tanr =
r
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
1
1
2
1
n
n
=
14
1
2
n
tanr
=
1329,1.4
1
2
= 0,406; tanr
t
=
1343,.1.4
1
2
= 0,401
a = h (tanr
tanr
t
) = 2(0,406 0,401) = 0,01m = 1cm
0
=
2
3a
= 0,866 cm. Chọn đáp án D
Bài 17:
v
= 1,5 và n
t
= 1,52.
A. 0,77
0
B. 48,59
0
C. 4,46
0-
D. 1,73
0
.
Giải
1
= 30
0
Nên sini = n
V
sin 30
0
V
= 48, 59
0
Sinr
t
= sini/n
t
= sin 48,59
0
/1,52= 0,493
r
t
= 29,57
0
-
t
= 60
0
29,57
0
= 30,43
0
t
= 1,52.sin30,43
0
t
= 50,34
0
-48,59 = 1,75
0
Chọn D
Bài 18:
0
A. 0,146 cm. B. 0,0146 m. C. 0,0146 cm. D. 0,292 cm.
Giải:
a = e (tanr
tanr
t
) (cm)
r
i
sin
sin
= n => sinr = sini/n =
r
i
sin
sin
=
n2
3
tanr =
r
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
3
1
2
3
n
n
=
34
3
2
n
tanr
t
=
3732,1.4
3
2
= 0,5774; tanr
=
37,.1.4
3
2
= 0,592
a = e (tanr
tanr
t
) = 2(0,592 0,5774) = 0,0292 (cm) => h = asin(90
0
i) = asin30
0
= a/2 = 0,0146 cm.Đáp án A
b
h
i
r
t
r
V
T
h
i
I
i
H
Email: Trang 9
Bài 19:
0
0
.
C. chùm sáng phân
Giải:
0
nên chùm
tia ló là
0
.
u đáp án B
Bài 20:
0
t
A. 0,426 cm. B. 1,816 cm. C. 2,632 cm. D. 0,851 cm.
Giải:
tanr
t
)
r
i
sin
sin
= n => sinr = sini/n =
r
i
sin
sin
=
n2
1
tanr =
r
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
1
1
2
1
n
n
=
14
1
2
n
tanr
=
1329,1.4
1
2
= 0,406; tanr
t
=
1343,.1.4
1
2
= 0,401
a = h (tanr
tanr
t
) = 2(0,406 0,401) = 0,01m = 1cm
tím ()
=>
0
=
2
3a
= 0,866 cm.
c.Trắc nghiệm:
Câu 1. Chiu mt tia sáng trng nm trong mt tit din thng ca m
vuông góc vi mt bên ct quang cng 30
0
. Bit chit sut ci vi tia
i vi tia tím là 1,6. Tính góc làm b và tia ló màu tím
A.4,54
0
. B.12,23
0
. C.2,34
0
. D.9,16
0
.
Giải: S dng công thc:Sin i
1
=n.sinr
1 ;
Sini
2
=n.sinr
2;
A=r
1
+r
2
i mt bên c
1
=0
Bm máy nhanh shift sin (n
t
.sin30)- shift sin (n
d
.sin30)=4,54
0
Câu 2. My tinh có góc chit quang A = 6
0
, có chit sui v là n
i vi tia tím là n
t
= 1,58. Cho mt chùm tia sáng trng hp, chiu vuông góc vi mt phng phân giác ca góc chit quang, vào mt bên
c và tia tím khi ló ra kh
A.0,87
0
. B.0,24
0
. C.1,22
0
. D.0,72
0
.
Giải: Góc nh nên áp dng D=(n-1)A ; Bm máy nhanh: 58x6 - .54x6 =0,24
Câu 3. Mt thu kính có hai mt lc làm bng thy tinh. Chit sut ca thi vi
bc x là n
1
i vi bc x màu tím là n
2
= 1,5318. Tính khong cách gim ca thu kính
i v m ca thi vi ánh sáng tím.
60
0
T Đ
b
h
i
r
t
r
đ
Email: Trang 10
A.3cm. B.1,5 cm. C.0,97 cm. D.0,56cm.
Giải: Áp dng công thc: D=1/f=(n-1).(1/R
1
+1/R
2
)
Bm máy: (.514÷15)
-1
- (.5318÷15)
-1
t li cùng bán kính, ta có th nhm 2/30=1/15 nên bm
chia 15 cho nhanh và bt sai sót)
Câu 4. Mt chùm tia sáng trng song song vi trc chính ca mt thu kính thy tinh có hai mt li ging nhau bán
kính R = 10,5cm, có chit sui v và tím là n
= 1,5 và n
t
= 1,525 thì khong cách t
và tim màu tím là:
A. 0,5cm B. 1cm C. 1,25cm D. 1,5cm
Giải: Bm máy : (.5 x 2÷10.5)
-1
- (.525 x 2÷10.5)
-1
= 0.5
Câu 5:
= 1,643, n
t
A. 32,96
0
i 41,27
0
B. 0 i 15,52
0
C. 0 i 32,96
0
D. 42,42
0
i 90
0
Giải
0
49,37
1
sin i
n
i
đ
+ Tím:
0
4,36'
1
'sin i
n
i
t
r > A-i=60-37,49=22,51
t
i
>
tđ
in 51,22sin
>38,9
0
(1)
+ Tia tím : r> 60- 36,4=23,6 ; sin
t
i
>n
t
.sin23,6
i
t
>42,42
0 .
Câu 6: ng A = 45
0
2
.T
A. B. C. D.
Giải :
0
2
0
22
0
2
0
11
90145sin2sin.sin4590 irnirri
lam
C.
+ Do
lamtím
nn
Câu 70
0
A. 2,12mm. B. 11,15mm. C. 4,04mm. D. 3,52mm.
Giải:
b = h (tanr
tanr
t
)
r
i
sin
sin
= n => sinr =
n
isin
=
n2
1
tanr =
r
r
cos
sin
=
r
r
2
sin1
sin
=
2
4
1
1
2
1
n
n
=
14
1
2
n
tanr
=
133,1.4
1
2
= 0,40570; tanr
t
=
134,1.4
1
2
= 0,40218
Độ rộng của dài màu cầu vồng hiện trên đáy bể là
b = h (tanr
đ
– tanr
t
) = 1(0,40570 – 0,40218) = 0,00352 m = 3,52mm. Đáp án D
h
i
r
t
r
đ
Email: Trang 11
2. Giao thoa khe Young với ánh sáng đơn sắc.
a. Các công thức:
-
= S
2
M S
1
M = n
D
xa.
x
s
= k
a
D
; Z.
x
t
= (2k + 1)
a
D
2
; Z.
Hay x
t
= (k + 0,5)
D
a
: i =
a
D
.
+
có (n
+
ia
D
b.Giao thoa trong môi trường chiết suất n :
-
s
= k
na
D
.
0
-
t
= (k + 0,5)
na
D
.
0
-
na
D
.
0
=
n
i
0
0
,
0
i
=
a
D
0
: B
c. Phương pháp giải:
+Để xác định vị trí vân sáng vân tối:
x
s
= k
a
D
; Z.
x
t
= (2k + 1)
a
D
2
; Z.
Hay: x
t
= (k + 0,5)
D
a
+ Để xác định xem tại điểm M trên vùng giao thoa có vân sáng
i
OM
i
x
M
-
i
OM
i
x
M
-
i
x
M
= (2k + 1)
2
1
.
S
1
D
S
2
d
1
d
2
I
O
x
M
a
b. Vị trí các vân giao thoa
-1
-2
-3
-4
i
i
ñ
i
i
ñ
Vân sáng TT, k= 0
-
-
-
-
-5
Email: Trang 12
d. Các dạng bài tập Giao thoa với ánh sáng đơn sắc:
Dạng 1: Vị trí vân sáng - Vị trí vân tối- Khoảng vân:
a-
a
D.
)
.
b-
d = d
2
d
1
= k.
x
k
s
=
k.
a
D.
=
k.i
k = 0: vân sáng trung tâm (hay
d = 0)
k =
k =
c-
d =(k +
2
1
).
x
1k
T
=
a
D
k
.
).
2
1
(
=
ik ).
2
1
(
.
k
T
= (k - 0,5).i.
5
S
4
T
0,5).
Dạng 2: Khoảng cách giữa các vân
Loại 1- Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp: l = (số vân – 1).i
Ví dụ 1: l = (7 1).i = 6i
Loại 2- Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:
k
s
= k.i; x
k
T
=(k 0,5).i
x
=
'k
t
k
s
xx
'k
t
k
s
xxx
-
2
i
=>
t
x
=k
2
i
Ví dụ 2:
Giải: Ta có
ixix
ts
5,5)5,06(;5
65
iiixxx
st
5,055,5
56
ixxx
st
5,10
56
Loại 3-
M
M
x
n
i
;
Ví dụ 3:
nm600
1
F
và
2
F
cách vân trung tâm 6,3m có
A.
Giải: Ta xét
i
x
a
D
5,3
8,1
3,6
là
kx
t
(
2
1
)i= 6,3 nên (k+
2
1
cách vân trung tâm 6,3mm là
Email: Trang 13
Dạng 3: Xác định số vân trên trường giao thoa:
1.Bài tập cơ bản:
1
S
2
1
S
2
sóng ánh sáng là 0,5
á5 :
-
-
g 0,6
n
D
n dùng
6m).
Giải:
a.
m
a
D
i
3
3
6
10.75.0
10.2
3.10.5.0.
b.
3
2
10.75,0.2
10.3
.2 i
L
n
20
s
= 2.n + 1 = 2.20 + 1 = 41 vân sáng .
t
c.
mikx
s
33
10.5,110.75,0.2.
2
(k=2: x
s2
= 2i)
5 :
4
33
1
( ' ) (4 0,5) 4,5.0,75.10 3,375.10
2
t
x k i m
(=4: x
t4
= 4,5i)
-
42
ts
xx
1,875 . 10
-3
m (
42
ts
xx
2,5i)
- d =
42
ts
xx
4,875 . 10
-3
m (
42
ts
xx
6,5i)
d.
3
2
3
2
10.75,0
10.25,1
10.75,0
10.5,0
k
i
x
k
i
x
N
M
66,1666,6 k
e.6m. b
f.
a
D.
s
6
3
3
. ' 0.5.10 .4
' 1.10 1
2.10
D
i m mm
a
2
3
3.10
15
2. 2.1.10
L
n
i
s
= 2.n + 1 = 2.15 + 1 = 31 vân sáng .
N
t
= 2.n = 2.15 = 3
2.Phương pháp giải:
Cách 1:
-
-
s
= 1+2.
i
L
2
T
= 2.
5,0
2i
L
- sáng trung tâm:
s
=
i
OM
+
i
ON
+1.
Email: Trang 14
T
=
5,0
i
OM
+
5,0
i
ON
.
- tâm:
s
=
i
OM
-
i
ON
.
T
=
5,0
i
OM
-
5,0
i
ON
.
Cách 2:
-
xn
i
L
2
: vân sáng trung tâm)
0.5: 2n + 2
VD 1:
5.085.8
2
i
L
=>
VD 2:
3.083.8
2
i
L
=>
+Khoảng cách giữa hai vân:
x
-
nholon
xxx
-
nholon
xxx
3.Các Ví dụ:
Ví dụ 1:
= 0,7
1
,s
2
trên màn là:
Giải: K vân i =
a
D.
=
3
6
10.35,0
1.10.7,0
= 2.10
-3
m = 2mm.;
s
= 2.
i
L
2
+1 = 2.
375,3
+1 = 7.
n
i
L
2
T
= N
s
1 = 6
Đáp án A.
Ví dụ 2: Trong thí nghi-
m
Tóm tắt:
= 0,6
m
= 0,6.10
-3
mm , a= 1mm
D= 2,5 m = 2,5.10
3
mm, L = 1,25 cm= 12,5 mm
n
t
+ n
s
= ?
Yêu cầu:
Giải: Cách 1:
* Vì vân sáng : x
s
= k
D
a
= 1,5k(mm)
Ta có:
22
s
LL
x
12,5 12,5
1,5
22
k
4,2 4,2k
k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4
:x
T
= (k+
1
2
)
D
a
= 1,5(k+0,5) (mm)
Email: Trang 15
Ta có:
22
T
LL
x
12,5 12,5
1,5( 0,5)
22
k
4,7 3,7k
k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3
Nhân Xét:
Cách 1:
-
-
Cách 2: - i=
33
0,6.10 .2,5.10
1
D
a
1,5mm
- n =
L
i
=
1,25
8,3 8
0,15
9.
NHÂN XÉT: Cách 2:
- Các
- t các em
4.Các bài tập:
Bài 1. khe S
1
và S
2
Giải bài 1. Ta có: i =
16
L
= 1,2 mm; =
D
ai
= 0,48.10
-6
m; x
8
- x
3
= 8i 3i = 5i = 6 mm.
Bài 2.
Giải bài 2. Ta có: i =
51
L
= 1,5 mm; =
D
ai
= 0,5.10
-6
m; x
6
= 6i = 9 mm.
Bài 3.
1
và S
2
sóng = 0,4
Giải bài 3. Ta có: i =
a
D
= 2 mm; L = (9 1)i = 16 mm; x
8
+ x
4
= 8i + 4i = 12i = 24 mm.
Bài 4.
1
và S
2
sóng = 0,5
bao nhiêu vân sáng?
Giải bài 4. Ta có: i =
15
L
= 1 mm; D =
ai
= 1,6 m;
i
x
C
i
x
E
Bài 5.
1
và S
2
sóng g cách
mm là vân sáng ha
vân sáng?
Giải bài 5. Ta có: i =
16
L
= 1,2 mm; =
D
ai
= 0,48.10
-6
m;
i
x
M
i
x
N
Email: Trang 16
Bài 6. m, màn cách hai khe 2m.
g vùng giao thoa trên màn là 17
Giải bài 6. Ta có: i =
a
D
= 2 mm; N =
i
L
2
= 4,25;
=> .
Bài 7. T-m.
giao thoa là 1,25 cm (vâgiao thoa.
Giải bài 7. Ta có: i =
a
D
= 1,5 mm. Ta có: N =
i
L
2
s
5 nên: N
t
s
+ N
t
= 17.
Bài 8.
1
,S
2
0,65 m
.
1
S
2
=a=2mm
a.
b.
Giải Bài 8 :
33
D 0,65.10 .1,5.10
x 0.4875mm
a2
.
D
x k ki
s
a
k5
:
x 5i 2,4375(mm)
Di
x (2k 1) (2k 1)
t
2a 2
0,8475
x (2.6 1) 3,16875mm
t7
2
-
0,4875
x (2.( 7) 1). 3,16875mm
t7
2
x 3,16875mm
t7
Bài 9.
= 0,6
A.
Giải bài 9. i =
a
D
= 0,45.10
-3
m;
i
x
M
i
x
N
Giải 2:
6
3
3
0,6.10 .1,5
0,45.10 0,45
2.10
D
m mm
a
s
= ki = 0,45k (mm): -- =>-Có 34 vân sáng
t
= (k + 0,5) i = 0,45(k + 0,5) (mm): -
=> - => -Có 33 vân tối.
Chọn A
Bài 10. -
A. 0,4 µm. B. 0,5 µm. C. 0,6 µm. D. 0,7 µm.
Email: Trang 17
Giải Bài 10. :
MN
i 2 mm
10
3
3
ai 0,5.2
0,5.10 mm 0,5 m
D 2.10
. Chọn B
Bài 11. = 0,6
âm , cách vân trung tâm các
A. 6 vân B. 7 vân C. 8 vân D. 9 vân
Giải Bài 11. :
N
M
x
x
k 3 k 4,5
ii
. Chọn C
Bài 12.
A. 0,48µm B. 0,52µm C. 0,5µm D. 0,46µm
Giải Bài 12 :
. . Chọn C
Bài 13. -
A: 1,5λ B. 2 C. 2,5 D. 3
Giải Bài 13. d
1
d
2
=
D
ax
; x
t
= (k+0,5)
a
D
; x
M
= (k +
)
2
1
a
D
=1,5
a
D
1
d
2
=
D
ax
=
D
a
1,5
a
D
= 1,5. Chọn A
Bài 14: -
A. 0,4 mm. B. 0,9 mm. C. 1,8 mm. D. 0,45 mm.
Giải: i =
0,45.2,2
0,9
1,1
D
i mm
a
Bài 15: =
0,5
1
S
2
= a =
C. 13 vân sáng D
Giải:
6
3
3
0,5.10 .1
10 1
0,5.10
D
i m mm
a
13
6,5
22
L
i
.
s
= 2.6+1 = 13 vân sáng.
rên màn là: N
t
Bài 16: = 0,6
A. 8 B. 9 C. 15 D. 17
Giải:
6
3
3
0,6.10 .2,5
1,5.10 1,5
10
D
i m mm
a
12,5
4,16
2 2.1,5
L
i
.
t
s
= 2.4+1 = 9 vân sáng.
Email: Trang 18
5.Trắc nghiệm :
Câu 1:
1
, s
2
= 0,656
Câu 2(CĐ -2007)-
A. 3. B. 6. C. 2. D. 4.
Câu 3(ĐH–2007): -
Câu 4(CĐ-2008): -âng)
là
A. 0,50.10
-6
m. B. 0,55.10
-6
m. C. 0,45.10
-6
m. D. 0,60.10
-6
m.
Câu 5(CĐ- 2009): -
8
A. 5,5.10
14
Hz. B. 4,5. 10
14
Hz. C. 7,5.10
14
Hz. D. 6,5. 10
14
Hz.
Câu 6(CĐ- 2009): -
m. Vùng giao thoa
A. 15. B. 17. C. 13. D. 11.
Câu 7(CĐ- 2009): -
A. 0,5 m. B. 0,7 m. C. 0,4 m. D. 0,6 m.
Câu 8(ĐH –CĐ 2010: )-
sóng 0,6
giao thoa là
A. 21 vân. B. 15 vân. C. 17 vân. D. 19 vân.
Câu 9. (ĐH –CĐ-2010); -
1
, S
2
A. 2. B. 1,5. C. 3. D. 2,5.
Câu 10 (ĐH –CĐ- 2010): -
sáng trung tâm
A B
C D
Câu 11:
1
F
2
là a=
F
1
F
2
=0,6
m
A.31 B.32 C.33 D.34
Câu 12:
1
F
2
F
1
F
2
=0,6
m.
A.11 B.12 C.13 D.15
Email: Trang 19
3.Giao thoa khe Young trong môi trường có chiết suất n :
là
'
ánh sáng
'
n
a. Vị trí vân sáng: x =
k 'D
a
=
kD
n.a
b.Vị trí vân tối: x =(2k +1)
'D
2a
= (2k +1)
D
2na
c. Khoảng vân: i=
'D
a
=
D
an
Ví dụ 1. Trong giao thoa ánh sáng qua 2 k
A.
1
i
n
, B.
1
i
n
, C.
i
n
D. n.i
Giải : V
'
'
.
DD
i
a n a
=
i
n
Ví dụ 2.
t
B. i' = 0,3m. D
Giải :
=
'
'
.
DD
i
a n a
= 0,3mm
4.Giao thoa với khe Young (Iâng )khi thay đổi khoảng cách D, a.
a.Phương pháp giải:
+ Ta có: i =
a
D
a
D
a
D'
b.Ví dụ:
Ví dụ 1.
1
, S
2
Giải
a
D'
ai'.
=
9
33
10.600
10.2,1.10.5,0
- D = 0,25m.
Ví dụ 2. -âng, hai khe S
1
, S
2
A. 0,45m B. 0,32m C. 0,54m D. 0,432m
Giải : Ta có i
1
=
16
4,2
= 0,15 (mm); i
2
=
12
88,2
= 0,24 (mm); i
1
=
λD
a
và i
2
=
λ(D + ΔD)
a
D = 30 cm = 0,3m
2
1
i
i
=
D+ΔD
D
=
15,0
24,0
=
1
ai
D
=
5,0
10.15,0.10.8,1
33
= 0,54.10
–6
m = 0,54
Ví dụ 3. Thí ng-
Email: Trang 20
A
Giải :
M
λD
x = 5
a
(1)
M
7λ(D + 0,75)
x=
2a
(2)
Ví dụ 4. -âng , ha
, màn quan sát cách
1
và S
2
1
S
2
a
1
S
2
thêm
2 a
A. B. C. D.
Giải 1:
4
2
: 3 8 '
2 : '
22
:
M
MM
M
Xi
a
a
D
a X k X i
Di
aa
ai
D
aa
a X k
aa
Giải 2:
1
S
2
thêm 2a
Ta có x
M
=
λD λD λD λD
4 = k = 3k = k'
aaΔa a + Δa a + 2Δa
aaΔa a + Δa a + 2Δa
= = =
4 k 3k k'
k = 2;k' = 8
C
Giải 3:
4
M
D
x
a
(1)
Lúc sau:
a
:
M
D
xk
aa
(2)
a
:
3
M
D
xk
aa
(3)
k)a = 4
a
(4)
a
(5)
k = 2 (6)
a
, ta có:
'
2
M
D
xk
aa
(7)
C
Bải tập vận dụng:
c.Trắc nghiệm:
Câu 1: -âng, khi màn cách
1
2
2
/D
1
A. 1,5. B. 2,5. C. 2. D. 3.
Câu 2:
A. 0,40cm B. 0,20cm C. 0,20mm D. 0,40mm
Câu 3 :
A. 0,40
m
. B. 0,58
m
. C. 0,60
m
. D. 0,75
m
.
Câu 4 ai khe
S
1
và S
2
1
S
2
1
S
2
2
thì van sáng trung tâm
ao nhiêu?
Email: Trang 21
1
S
2
2
1
S
2
1
1
S
2
2
1
S
2
1
.
Câu 5
1
S
2
2
A.3,75mm B.2,4mm C.0,6mm. D.1,2mm
Câu 6
1
S
2
1
1
S
2
2
.Tính d:
A.0,45m B.0,9m. C.1,8m D.2,7m
d.Trắc nghiệm nâng cao- Dịch chuyển màn-Nguồn.
Câu 1:
1
A. 1,6 m B. 0,4 m C. 0,32 m D. 1,2 m
Giải:
Ta có x
H
=
2
a
= 0,4 mm
1
và E
2
1
x
H
= 2i
1
=> i
1
= 0,2 mm
i
1
=
a
D
1
=>
D
1
= 0,4m
2
x
H
= i
2
=> i
2
= 0,4 mm = 2 i
1
i
2
=
a
D
2
;
i
2
= 2i
1
=> D
2
= 2D
1
= 0,8m
x
H
=
2
i
-
=> i = 2x
H
= 0,8 mm. mà i =
a
D
=> D = 1,6m
1
E = D D
1
D
Câu 2: -
ch màn M ra xa hai khe S
1
, S
2
cách hai khe S
1
và S
2
là
A. 0,5 mm B. 1 mm C. 2 mm D. 1,8 mm
Giải
x
s
= ki; x
t
= (k-
a
D
(1)
- 0,5)
a
DD )(
1
(2)
-1)
-1,5)
a
DDD )(
21
(3);
2
a
(4)
(3): kD = (k-0,5)(D +
7
1
) = (k 1,5)( D +
7
1
+
35
16
) => D = 1m; k =4
x = k
a
D
=
2
a
=> a
2
= 2kD = 2.4.0,5.10
-6
.1 = 4,10
-6
=> a = 2.10
-3
m = 2 mm. Chọn C
1/7 m 16/35 m
D
D
H H H
E
E
2
S
1
E
1
H
H
H
Email: Trang 22
Câu 3: -
A. 0,60 m B.0,50 m C. 0,70 m D. 0,64 m
Giải
x
s
= ki; x
t
= (k-
a
D
(1)
-1)= 4
a
D )75,0(
(2)
a
D
= 3,5
a
D )75,0(
=> 5D = 3,5D + 0,75.3,5 < > 1,5 D = 2,625 => D = 1,75m
=
D
ai
=
75,1
10.05,1
6
= 0.6 m = 0,6 m. Chọn A
Câu 4: -m.
àn
-âng thì
A. 7 vân. B. 4 vân. C. 6 vân. D. 2 vân.
Giải: N : MN = 8i = 8D/a = 7,2 mm ; trên MN có 9 vân sáng .
a
D )5,0(
= 1,2 mm=>
=> 2 vân
Câu 5: -âng, ánh sáng có b0
1
1
, S
2
1
và S
2
là
A. 0,5 mm B. 1 mm C. 2 mm D. 1,8 mm
Giải:
* Ban X
H
= a/2 = k D/a => a
2
= 2kD (1)
* thêm 1/7 m -1)
=> X
H
= a/2 = (k 1 + ½)
a
D )71(
=> a
2
= 2(k 0,5) (D + 1/7) (2)
* thêm 16/35 m -2)
=> X
H
= a/2 = (k 2 + ½)
a
D )351671(
=> a
2
= 2(k 1,5) (D + 0,6) (3)
D = 2(k 0,5) (D + 1/7) => 7D = 2k + 1 (4)
D = 2(k 1,5) (D + 0,6) => 1,5D = 0,6k + 0,9 (5)
-3
m
Câu 6: -
DD
DD
2i
và
.i
3DD
A. 3 mm. B. 4 mm. C. 2 mm. D. 2,5 mm.
Giải: * Ta có : i = D/a = 1 mm
* i
1
=
i
a
DD
2
)(
; i
2
=
i
a
DD
)(
=>
2
)(
)(
2
1
DD
DD
i
i
=> D = D/3
* i
3
=
mm
a
DD
a
DD
2
)()3(
D
D
M
T
k-1
M
T
k
M
S
5
0,75 m
Email: Trang 23
5. Giao thoa khe Young với nhiều ánh sáng đơn sắc:
a.Giao thoa với nguồn ánh sáng 2 ánh sáng đơn sắc khác nhau
12
,
:
Nhận xét: Khi
+C
+Các v
+H
Dạng 1: Vị trí vân sáng trùng: :
x =
a
D
k
1
1
=
a
D
k
2
2
Vì c
1 1 2 2 1 1 2 2
k i k i k k
1
, k
2
Z
1
12
2
21
0; ; 2 ; 3
.
0; ; 2 ; 3
.
k p p p
k
p n p
k q q q
k q n q
-
k
1
= k
2
= 0
x = k
1
1
= k
2
2
0.
k
1
0
p
2p
3p
4p
5p
k
2
0
q
2q
3q
4q
5q
0
1
D
p
a
.
1
2
D
p
a
1
3
D
p
a
1
4
D
p
a
1
5
D
p
a
Ví dụ 1: Thí nghim Young v giao thoa cho a=1mm, D=2m, hai bc x
1
=0,6
2
=0,5m cho vân
nh v trí trùng nhau.
Ta có: k
1
1
=k
2
2
2
1 2 2
1
5
k k k
6
2
1
k
k
=
2
1
=
5
6
=
q
p
1
2
5
6
kn
kn
Vì k
1
, k
2
2
1
n
0
1
2
3
4
5
k
1
0
5
10
15
20
25
k
2
0
6
12
18
24
30
x
0
6mm
12mm
18mm
24mm
30mm
6n
Dạng 2: Khoảng vân trùng
2112
nimii
2112
,iiBCNNi
*Cách tìm Bội chung nhỏ nhất (BCNN) và Ƣớc chung lớn nhất (UCLN)
Phƣơng Pháp chung : Cho hai số a và b. BCNN(a,b) và UCLN(a,b) và
Ta ly a/b= c/d (c/d la phân s ti gin ca a/b)
Để tìm BCNN ta lấy a*d
Để tìm UCLN ta lấy: a/c
Ví dụ: Tim BCNN và UCLN ca 50 va 20
Ta có: 50/20=5/2. BCNN(50;20)=50*2=100; UCLN(50;20)=50/5=10.
*CÁCH TÌM BỘI CHUNG NHỎ NHẤT(BCNN) dùng máy VINACAL fx-570ES Plus:
Đặc biệt máy VINACAL fx-570ES Plus có thêm chức năng SHIFT 6 nhƣ sau:
1: Q,r (Chia tìm phần nguyên và dƣ)
2: LCM ( Tìm bội chung nhỏ nhất: BCNN): The Least Common Multiple hay Lowest Common Multiple)
3: GCD (Tìm ƣớc chung lớn nhất: UCLN)
4: FACT( phân tích ra thừa số nguyên tố)
Lƣu ý: nhập dấu phẩy “,” là phím SHIFT ) và phải nhập số nguyên
Ví dụ: Tìm BCNN của 2 số 4 và 5: SHIFT 6 2 4 , 5 = 20
Email: Trang 24
Hệ vân trùng nhau: Hai vân trùng nhau khi: x
1
= x
2
Ví dụ 2: Trong thí ngh
0,5 m
1
và
0,4 m
2
. Xác
Giải :
1
và
2
trên màn là :
DD
12
x k ;x k
1 1 2 2
aa
(1)
Hai vân sáng trên trùng nhau khi : x
1
= x
2
DD
5
1 2 1
k k k k k k k
1 2 1 1 2 2 2 1 1
a a 4
2
(2)
k
1
và k
2
1
1
=4; 8; 12;16; 20;
k
1
= 4 và k
2
=8 .
1
=k
1
1
D
a
=
6
3
4.0,5.10 .2
10
= 4.10
-3
(m) =4(mm) và x
2
= k
2
1
D
a
=
6
3
8.0,5.10 .2
10
= 8.10
-3
(m) =8(mm)
Bài tập vận dụng : (khe I- = 0,75
sóng m.
Dạng 3: Số vạch sáng , số vạch trùng quan sát được.
Loại 1: Số vạch sáng quan sát đƣợc:
s
k
D
x ki k
a
12
12
12
1 1 2 2 1 2
kk
ss
DD
x x k i k i k k
aa
2
1
k
k
=
2
1
=
q
p
( Khi nhập vào máy tinh FX570ES sẽ có tỉ số tối giản)
qnk
pnk
2
1
1
1
1
,
k
S
D
x x np
a
ho
2
2
,2
k
S
D
x x nq
a
+ Số vạch trùng quan sát đƣợc trên trƣờng giao thoa L:
-
22
L
x
L
2
.
2
1
L
a
D
pn
L
<=>
11
22
aL aL
n
p D p D
(*)
M
+ Xét số vân trùng trên
MN
L:
MN
x x x
(x
M
< x
N
MN
.
Chú ý
+ Số vạch quan sát đƣợc trên trƣờng L:
. / 1/
2
//
q s L L
s s s L S L
N N N N
+ Số vạch quan sát đƣợc trên
MN
L:
.
12
/ / / /
qs
s MN s MN s MN s MN
N N N N
Email: Trang 25
( )
Ví dụ 3: -
mm
4,0,5,0
21
= 13 mm.
Giải: Ta có :
/
12
/ / /
L
Sqs L s s L s L
N N N N
1
=
3
6
.1
10.2
2 10.5,0.
a
D
=0,5mm
N
i
L
L
s
2
.2
/1
+ 1= 2.
5,0.2
13
+1=27( vân)
Và: i
2
=
D
a
.
2
0,4mm
N
1
2
.2
2
/2
i
L
L
s
=33( vân)
+ x
D
a
kD
a
k
2
2
1
1
12
21
k
k
=
5
4
5,0
4,0
nk
nk
5
4
2
1
x
= k
1
i
1
= 4ni
1
= 2n (mm).
-
nnn
L
x
L
25,325,3
2
13
2
2
13
22
=
3;2;1;0
có 7 vân sáng trùng nhau.
N
s
= 7
N
s
Lsq /.
= 33+27-7 = 53 (vân).
n
0
1
2
3
k
1
1
)
0
4
8
12
k
2
2
)
0
5
10
15
x
= k
1
i
1
= k
2
i
2
0
4i
1
8i
1
12i
1
Nhận xét:
1
hay 5i
2
.
Trong bài này là
X
S
= 8i
1
4i
1
= 4i
1
= 4.0,5 = 2mm.
Ví dụ 4: Trong thí nghi giao thoa ánh sáng khe
Y
oung, ánh sáng làm thí gm có
hai thành có
1
=
0,6µm (vàng) và
2
=
0,75µm . cách hai khe
là a=1mm, hai khe màn là D=2m.
a. Mô tả hình ảnh quan sát đƣợc trên màn:
dùng riêng ánh sánn svàng thì trên màn thh vân vàng.
dùng riêng ánh sánn s thì trên màn thu c mt hvân .
+ Khi dùn hai b xtrên thì trên màn thng thi hân và hvân vàng.
Vân trung thai vân này trùng nhau, tra màu tng h và vàng, gi là vân trùng.
Ngoài vân trung tâm là vân trùng, còn có các trí
ng là vân trùng (ví t M) .
Vy trên vân
nhau: m, màu vàng và màu tng h
b.Xác định khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng gần nhất cùng màu với nó:
-Áp dng công th tính khong vân giao thoa, ta tính i
1
= 1,2mm và i
2
= 1,5mm.
-Trên hình v khong vân trùng có dài bng on OM.
OM là bi i
1;
OM là bi i
2
.
Vy OM chính là bi chung nh n i
1
và i
2
. i
trung
=
BSCNN(i
1
, i
2
)
- tìm i
trùng
, ta tính i
1
và i
2
. Sau tính b chung n chúng.