Tài liệu De so 30.giao thoa ánh sáng – số 2

- ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] GIAO THOA ÁNH SÁNG – S 2 30 H và tên h c sinh :…………………………..Trư ng:THPT………………………………… I.KI N TH C CHUNG: * S trùng nhau c a các b c x λ 1, λ 2 ... (kho ng vân tương ng là i1, i2 ...) + Trùng nhau c a vân sáng: xs = k1i1 = k2i2 = ... => k1 λ 1 = k2 λ 2 = ... + Trùng nhau c a vân t i: xt = (k1 + 0,5)i1 = (k2 + 0,5)i2 = ...=> (k1 + 0,5) λ 1 = (k2 + 0,5) λ 2 = ... Lưu ý: V trí có màu cùng màu v i vân sáng trung tâm là v trí trùng nhau c a t t c các vân sáng c a các b c x . * Trong hi n tư ng giao thoa ánh sáng tr ng (0,4 µ m - 0,76 µ m.) D - B r ng quang ph b c k: ∆x = k a (λñ − λt ) v i ñ và t là bư c sóng ánh sáng ñ và tím - Xác ñ nh s vân sáng, s vân t i và các b c x tương ng t i m t v trí xác ñ nh (ñã bi t x) ax λD + Vân sáng: x = k a ⇒ λ = kD , k ∈ Z ax < 0,76 µ m ; các giá tr c a k ∈ Z kD λD ax + Vân t i: x = (k + 0, 5) a ⇒ λ = (k + 0, 5) D , k ∈ Z V i 0,4 µ m < λ = V i 0,4 µ m - 0,76 µ m. các giá tr c a k - Kho ng cách dài nh t và ng n nh t gi a vân sáng và vân t i cùng b c k: D [kλt − (k − 0, 5)λñ ] a D = [kλñ + (k − 0, 5)λt ] Khi vân sáng và vân t i n m khác phía ñ i v i vân trung tâm. a D = [kλñ − (k − 0,5)λt ] Khi vân sáng và vân t i n m cùng phía ñ i v i vân trung tâm. a ∆xMin = ∆xMax ∆xMax * Khi ngu n sáng S di chuy n theo phương song song v i S1S2 thì h vân di chuy n ngư c chi u và kho ng vân i v n không ñ i. D ð d i c a h vân là: x0 = D d 1 Trong ñó: D là kho ng cách t 2 khe t i màn D1 là kho ng cách t ngu n sáng t i 2 khe d là ñ d ch chuy n c a ngu n sáng * Khi trên ñư ng truy n c a ánh sáng t khe S1 (ho c S2) ñư c ñ t m t b n m ng dày e, chi t su t n thì h vân s d ch chuy n v phía S1 (ho c S2) m t ño n: x0 = (n −1)eD a II CÁC D NG BÀI T P * D NG BÀI T P Giao thoa ánh sáng v i nhi u b c x ñơn s c hay ánh sáng tr ng 1 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] PHƯƠNG PHÁP: LO I 1. Các b c x c a ánh sáng tr ng cho vân sáng t i x0 khi: T i x0 có th là giá tr ñ i s xác ñ nh ho c là m t v trí chưa xác ñ nh c th . λD V trí vân sáng b t kì x= k a Vì x=x0 nên x0 = k λD ⇒λ = ax0 . kD (16) a v i ñi u ki n λ 1 ≤ λ ≤ λ 2, thông thư ng λ 1=0,4.10-6m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10-6m= λ 2 (ñ ) Gi i h b t phương trình trên, ⇒ ax 0 ax ≤ k ≤ 0 , (v i k ∈ Z) λ2 D λ1 D (17) ch n k∈ Z và thay các giá tr k tìm ñư c vào tính λ v i λ = ax 0 : ñó là bư c sóng các b c x kD c a ánh sáng tr ng cho vân sáng t i x0. LO I 2. Các b c x c a ánh sáng tr ng cho vân t i (b t t) t i x0: khi x = (2k+1) λD 2a =x0 ⇒ λ = 2ax0 (2k + 1) D (18) 2ax0 ≤ λ2 (19) (2k + 1) D 2ax0 2ax0 ⇒ ≤ 2k + 1 ≤ , (v i k∈ Z) (20) λ2 D λ1 D 2ax0 Thay các giá tr k tìm ñư c vào λ = : ñó là bư c sóng các b c x c a ánh sáng tr ng (2k + 1) D v i ñi u ki n λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 ⇔ λ 1 ≤ cho vân t i (b t t) t i x0. VD1. Hai khe c a thí nghi m Young ñư c chi u sáng b ng ánh sáng tr ng (bư c sóng c a ánh sáng tím la 0,40µm, c a ánh sáng ñ là 0,75µm). H i ñúng v trí vân sáng b c 4 c a ánh sáng ñ có bao nhiêu v ch sáng c a nh ng ánh sáng ñơn s c khác n m trùng ñó ? A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Ch n: B.Hư ng d n: V trí vân sáng b c 4 màu ñ : x4 = 4. λd .D a = 3.D a = xs = k . λ.D a → λ= 3 v i k∈Z k 3 V i ánh sáng tr ng: 0,4≤ λ ≤0,75 ⇔ 0, 4 ≤ ≤ 0, 75 → 4 ≤ k ≤ 7,5 và k∈Z. k Ch n k=4,5,6,7: Có 4 b c x cho vân sáng t i ñó. VD2. M t ngu n sáng ñi m n m cách ñ u hai khe Iâng và phát ra ñ ng th i hai b c x ñơn s c có bư c sóng λ1 = 0,6 µm và bư c sóng λ2 chưa bi t. Kho ng cách gi a hai khe là a = 0,2 mm, kho ng cách t các khe ñ n màn là D = 1 m. Trong m t kho ng r ng L = 2,4 cm trên màn, ñ m ñư c 17 v ch sáng, trong ñó có 3 v ch là k t qu trùng nhau c a hai h vân. Tính bư c sóng λ2. Bi t hai trong 3 v ch trùng nhau n m ngoài cùng c a kho ng L. 2 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 HD: 2. Ta có: i1 = λ1D a Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] = 3.10-3 m; L =8 i1 có 9 vân sáng c a b c x có bư c sóng λ1 và có 17 - 9 + 3 = 11 vân sáng c a b c x có bư c sóng λ2 i2 = L = 2,4.10-3 m 11 −1 ai2 = 0,48.10-6 m. D VD3. Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 0,5 mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn quan sát là 2 m. Ngu n sáng dùng trong thí nghi m g m hai b c x có bư c sóng λ1 = 450 nm và λ2 = 600 nm. Trên màn quan sát, g i M, N là hai ñi m cùng m t phía so v i vân trung tâm, cách vân trung tâm l n lư t là 5,5 mm và 22 mm. Tìm s v trí vân sáng trùng nhau c a hai b c x trên ño n MN. λ 3 λD λD HD: Các vân trùng có: k1 1 = k2 2 k2 = k1 1 = k1; các vân sáng trùng ng a a λ2 4 λD xM = 3,1; v i k1 = 0, 4, 8, 12, ... và k2 = 0, 3, 6, 9, ... . Vì i1 = 1 = 1,8.10-3 m a i1 xN = 12,2 trên ño n MN có 9 vân sáng c a b c x λ1 (t vân sáng b c 4 ñ n vân i1 λD x xM sáng b c 12). Vì i2 = 2 = 2,4.10-3 m = 2,3; N = 9,2 trên ño n MN có 7 a i2 i2 vân sáng c a b c x λ1 (t vân sáng b c 3 ñ n vân sáng b c 9). V y trên ño n MN có 3 vân sáng trùng nhau c a 2 b c x ng v i k1 = 4; 8 và 12 và k2 = 3; 6 và 9. 4. Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 2 mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là 2 m. Dùng ngu n sáng phát ra ba b c x ñơn s c λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,45 µm và λ3 = 0,6 µm. Xác ñ nh v trí các vân sáng trùng nhau và kho ng cách ng n nh t gi a hai vân sáng cùng màu v i vân sáng chính gi a. λD λD λD HD: V trí vân trùng có: k1 1 = k2 2 = k3 3 9k1 = 8k2 = 6k3. a a a Kho ng cách ng n nh t gi a hai vân sáng cùng màu v i vân sáng chính gi a là: λD λD λD ∆x = 9 1 = 8 2 = 6 3 = 3,6.10-3 m. a a a λ2 = VD5. Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngu n sáng phát ñ ng th i hai b c x ñơn s c, trong ñó b c x màu ñ có bư c sóng λd = 720 nm và b c x màu l c có bư c sóng λl (có giá tr trong kho ng t 500 nm ñ n 575 nm). Trên màn quan sát, gi a hai vân sáng g n nhau nh t và cùng màu v i vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu l c. Tính bư c sóng λl c a ánh sáng màu l c. kλ HD: V trí các vân trùng có: kdλd = klλl kd = l l . Vì gi a hai vân trùng g n nhau λd nh t có 8 vân màu l c nên vân trùng ñ u tiên tính t vân trung tâm là vân sáng b c 9 c a ánh sáng màu l c. 3 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Ta có: Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 9 . 575 9 . 500 = 6,25 ≤ kd ≤ = 7,12. Vì kd ∈ Z nên kd = 7 720 720 λl = kd λd = 560 nm. kl VD6. Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngu n sáng g m các b c x có bư c sóng l n là λ1 = 700 nm, λ2 = 600 nm và λ3 = 500 nm. T i ñi m M trong vùng giao thoa trên màn có hi u kho ng cách ñ n hai khe là 2,1 µm có vân sáng c a b c x nào? T i ñi m N có hi u kho ng cách ñ n hai khe b ng 0,9 µm có vân t i c a b c x nào? Xác ñ nh v trí m t ñi m có hi u ñư ng ñi (≠ 0) ñ c ba b c x trên ñ u cho vân sáng. HD: T i M ta có: ∆dM = 2,1.10-6 m = 3.0,7.10-6 m = 3λ1, do ñó t i M có vân sáng c a b c x có bư c sóng λ1. T i N ta có: ∆dN = 0,9.10-6 m = 1,5.0,6.10-6 m = 1,5λ2, do ñó t i N ta có vân t i c a b c x có bư c sóng λ2. B i s chung nh nh t c a λ1, λ2, và λ3 là 21.10-6 m, do ñó t i ñi m có hi u ñư ng ñi 21 µm s có vân sáng c a c ba b c x . VD7. Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, khe h p S phát ra ñ ng th i ba b c x ñơn s c có bư c sóng là λ1 = 0,42 µm; λ2 = 0,56 µm và λ3 = 0,63 µm. Trên màn, trong kho ng gi a hai vân sáng liên ti p có màu gi ng màu vân trung tâm, n u vân sáng c a hai b c x trùng nhau ta ch tính là m t vân sáng thì s vân sáng quan sát ñư c là bao nhiêu? HD: Vân sáng có màu vân trung tâm là v trí 3 vân sáng ñơn s c trùng nhau, ta ph i có: k1λ1 =k2λ2 = k3λ3 6k1 = 8k2 = 9k2 = 72n. V i n = 0 ta có vân trùng trung tâm; v i n = 1 ta có vân trùng b c 1. Trong kho ng t vân trùng trung tâm ñ n vân trùng b c 1 (không k hai vân sáng hai ñ u ta có: 11 vân sáng c a b c x λ1, 8 vân sáng c a b c x λ2 và 7 vân sáng c a b c x λ3. Trong ñó có 2 vân trùng c a b c x λ1 và λ2 (v trí 24 và 48); 3 vân trùng c a b c x λ1 và λ3 (v trí 18, 36 và 54). Do ñó s có N = 11 + 8 + 7 – 5 = 21 vân sáng. VD8. Trong thí nghi m c a Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là a = 0,8 mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là D = 2 m. Dùng ánh sáng tr ng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,38 µm) ñ chi u sáng hai khe. Xác ñ nh b r ng c a quang ph b c 1 và b c 2. HD: D D (λñ - λt) = 0,95 mm; ∆x2 = 2 (λñ - λt) = 2∆x1 = 1,9 mm. Ta có: ∆x1 = a a VD9. Trong thí nghi m c a Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 0,4 mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là 2 m, hai khe S1 và S2 ñư c chi u b ng ánh sáng tr ng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,40 µm). Xác ñ nh bư c sóng c a nh ng b c x cho vân t i và nh ng b c x cho vân sáng t i ñi m M cách vân sáng trung tâm 8 mm. 4 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] HD : T i M có vân t i khi xM = (k + 0,5) λD k= ax M - 0,5 λD a ax M ax M kmax = - 0,5 = 3,7; kmin = - 0,5 = 1,6; vì k ∈ Z nên k nh n các giá tr : 2 λmin D λmax D ax M và 3; k = 2 thì λ = = 0,64 µm; k = 3 thì λ = 0,48 µm. (k + 0,5) D λ D k’ = ax M T i M có vân sáng khi xM = k’ a λD ax ax M k’max = M = 4,2; k'min = = 2,1; vì k’ ∈ Z nên k’ nh n các giá tr : 3 và 4; λmin D λmax D ax v i k’ = 3 thì λ = M = 0,53 µm; v i k’ = 4 thì λ = 0,40 µm. kD VD10. Trong thí nghi m c a Young v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là a = 0,8 mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là D = 1,6 m. Dùng ánh sáng tr ng (0,76 µm ≥ λ ≥ 0,38 µm) ñ chi u sáng hai khe. Hãy cho bi t có nh ng b c x nào cho vân sáng trùng v i vân sáng b c 4 c a ánh sáng màu vàng có bư c sóng λv = 0,60 µm. HD : λ D λD V trí vân sáng trùng v i vân sáng b c 4 c a ánh sáng màu vàng có: 4 V = k a a 4λV 4λV 4λV k= kmax = = 6,3; kmin = = 3,2; vì k ∈ Z nên k nh n các giá tr : 4, 5 λ λmin λmax và 6. V i k = 4 thì ñó là vân sáng b c 4 c a ánh sáng màu vàng, v i k = 5 thì λ = 4λV k = 0,48 µm; v i k = 6 thì λ = 0,40 µm. * D NG BÀI T P ð t b n m ng trư c khe Young PHƯƠNG PHÁP: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng v i khe Young (I-âng), n u ta ñ t trư c khe S1 m t b n th y tinh có chi u dày e, chi t su t n. Khi ñ t b n m ng trư c khe S1 thì ñư ng ñi c a tia sáng S1M và S2M l n lư t là: S1 M = d1 + (n − 1)e S2M = d2 S1 Hi u quang trình: S2 δ = S2M - S1M = d2 – d1 – (n – 1)e Mà d2 – d1 = ax/D. δ = ax/D – (n – 1)e Vân sáng trung tâm ng v i hi u quang trình b ng δ = 0. δ = ax0/D – (n – 1)e = 0 Hay: xo = M O (n −1)eD . a H th ng vân d ch chuy n v phía S1. Vì x0>0. 5 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD: Câu 1: Trong thí nghi m Iâng v giao thoa, ngư i ta dùng ánh sáng có bư c sóng 0,5 µm . ð t m t b n thu tinh m ng có ñ d y 10 µm vào trư c m t trong hai khe thì th y vân sáng trung tâm d i t i v trí c a vân sáng b c 10. Chi t su t c a b n m ng là A. 1,75. B. 1,45. C. 1,5. D. 1,35. Câu 2: Trong thí nghi m giao thoa khe Young cho a = 0,5mm; D = 1,2m; ñ t trư c khe S1 m t b n m t song song ñ dày e, chi t su t n = 1,5; thì th y h vân d i ñi m t ño n là x0 = 3mm. B n song song có ñ dày bao nhiêu ? A. e = 2,5 µ m. B. e = 3 µ m. C. e = 2 µ m. D. e = 4 µ m. *D NG BÀI T P: T NH TI N KHE SÁNG S ðO N y0 PHƯƠNG PHÁP: S’ y S S1 S2 d O x0 O’ D Trong thí nghi m Young v giao thoa ánh sáng, ngu n sáng S phát ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ. Kho ng cách t ngu n S ñ n m t ph ng ch a hai khe S1; S2 là d. Kho ng cách gi a hai khe S1; S2 là a , kho ng cách t m t ph ng ch a hai khe t i màn quan sát là D. T nh ti n ngu n sáng S theo phương S1 S2 v phía S1 m t ño n y thì h th ng vân giao thoa di chuy n theo chi u ngư c l i ño n x0. x0 = yD d *D NG BÀI TÂP: Giao thoa v i Gương Frexnel: hai gương ph ng ñ t l ch nhau góc α PHƯƠNG PHÁP: S1, S2 là nh o c a S cho b i hai gương, ñư c coi như ngu n sáng k t h p. S1, S2, S cùng n m trên ñư ng tròn bán kính r. T hình v ta có: S M1 I S1 M2 S2 S S1 M1 H S2 r E P 1 I 2α M2 d 0 P2 Kho ng cách t ngu n k t h p ñ n màn: 6 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] S1S2 = a = 2S1H = 2SI sin α ≈ 2 r α a=2 r α D = HO = r cos α + d ≈ r + d D = r+d α : Góc gi a hai gương ph ng r : kho ng cách gi a giao tuy n hai gương và ngu n S. VD: M t h g m hai gương ph ng ñ t nghiêng nhau m t góc α = 15’. ð t khe sáng S song song v i giao tuy n I c a hai gương và cách I m t kho ng r = 20cm. Các tia sáng phát ra t S sau khi ph n x dư ng như phát ra t hai nh S1 và S2 c a S qua hai gương. ð t m t màn h ng nh E song song v i S1S2 cách giao tuy n I c a hai gương m t kho ng L = 2,8m. 1. V hình và tính kho ng cách a gi a hai nh S1, S2. 2. Bi t r ng v i kích thư c hai gương như trên thì vùng giao thoa trên màn E có b r ng l n nh t là b. Tìm b. 3. Tính kho ng vân i và s vân sáng l n nh t n m trong vùng giao thoa trên màn E n u ngu n S phát ánh sáng có bư c sóng λ = 0,65µm . (ðS: 1. 1,74mm. 2. 24,4mm. 3. 1,12mm; 21 vân) *D NG BÀI T P: GIAO THOA V I LƯ NG LĂNG KÍNH FRESNEL (Frexnen) PHƯƠNG PHÁP: S1 S S2 d Trong thí nghi m GTAS v i lư ng lăng kính Fresnel: g m hai lăng kính gi ng h t nhau có góc chi t quang A nh ghép sát ñáy, chi t su t n. Trên m t ph ng ñáy chung ñ t m t ngu n sáng ñi m S phát ánh sáng ñơn s c và cách lư ng lăng kính kho ng d, phía sau ñ t m t màn E cách lư ng lăng kính kho ng d’. Góc l ch c a tia sáng khi qua lăng kính ∆=A(n-1) Kho ng cách a gi a hai nh S1 và S2 c a S t o b i 2 lăng kính ñư c tính b ng công th c: a=S1S2=2IS.tan∆ a = 2dA(n -1). D=d+d’. i= λD λ (d + d ') λ(d + d ') = , i= a a 2dA(n − 1) B r ng vùng giao thoa L=P1P2 L= ad ' d d: kho ng cách t S ñ n lư ng lăng kính. D’: kho ng cách t màn ñ n lư ng lăng kính. A: Góc chi t quang c a lăng kính. 7 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] n: Chi t su t c a lăng kính. E A ∆ P S1 S S2 I ∆ O P A2 d d' VD: Hai lăng kính A1, A2 có góc chi t quang A ñ u b ng 20’, có ñáy B chung, ñư c làm b ng thu tinh, chi t su t n = 1,5. M t ngu n sáng ñi m S ñ t trong m t ph ng c a ñáy B cách hai lăng kính m t kho ng d = 50cm phát ánh sáng ñơn s c, bư c sóng λ = 600nm . M t màn E cách hai lăng kính m t kho ng d’ = 70cm. Tìm kho ng cách gi a hai vân sáng liên ti p và s vân sáng có th quan sát ñư c. Cho bi t 1’ = 3.10-4(rad). (ðS: 0,24mm; NS = 17Vân) *D NG BÀI T P: GIAO THOA V I LƯ NG TH U KÍNH BI-Ê (BILLET) PHƯƠNG PHÁP: d/ d d'= F1 O2 F O1 F2 D df d+d' λ (D − d ') D+d ; a= e ; i= ; L=P1P2= e d-f d a d e=O1O2: kho ng cách gi a hai n a th u kính VD: Trong thí nghi m v giao thoa ánh sáng v i bán th u kính Billet, th u kính L có bán kính ñư ng rìa b ng 2cm và có tiêu c b ng 0,5m, ngu n sáng ñơn s c S có bư c sóng λ = 0,6µm , ñ t cách L m t kho ng 1m. Th u kính L ñư c cưa ñôi và ñ t cách nhau 1mm. 1. Tính kho ng cách a = S1S2 gi a hai nh S1 và S2 c a S qua hai n a th u kính. 2. ð t m t màn M cách hai n a th u kính m t kho ng b ng 1,5m. Tính s vân sáng quan sát ñư c trên màn. 8 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] (ðS: 1. a = 2mm; 2. NS = 17 vân sáng) VD: M t th u kính có tiêu c f = 20cm, ñư ng kính ñư ng rìa(vành) R = 3cm ñư c cưa làm ñôi theo m t ñư ng kính. Sau ñó hai n a th u kính ñư c tách cho xa nhau m t kho ng e = 2mm. M t khe sáng h p song song v i ñư ng chia hai n a th u kính, ñ t cách ñư ng y m t kho ng d = 60cm. Khe sáng S phát ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ = 0,546µm . Vân giao thoa ñư c quan sát trên màn E, ñ t cách hai n a th u kính m t kho ng L. 1. Mu n quan sát ñư c các vân giao thoa trên màn E, thì L ph i có giá tr nh nh t là bao nhiêu? 2. Cho L = 1,8m, tính kho ng vân và s vân sáng quan sát ñư c trên màn. (ðS: 1. Lmin = 33,1cm; 2. i = 0,27mm; NS = 29) III. ð TR C NGHI M T NG H P: Câu 1: Trong thí nghi m Iâng v giao thoa, ngư i ta dùng ánh sáng có bư c sóng 0,5 µm . ð t m t b n thu tinh m ng có ñ d y 10 µm vào trư c m t trong hai khe thì th y vân sáng trung tâm d i t i v trí c a vân sáng b c 10. Chi t su t c a b n m ng là A. 1,75. B. 1,45. C. 1,5. D. 1,35. Câu 2: Trong thí nghi m giao thoa khe Young cho a = 0,5mm; D = 1,2m; ñ t trư c khe S1 m t b n m t song song ñ dày e, chi t su t n = 1,5; thì th y h vân d i ñi m t ño n là x0 = 3mm. B n song song có ñ dày bao nhiêu ? A. e = 2,5 µ m. B. e = 3 µ m. C. e = 2 µ m. D. e = 4 µ m. Câu 3: Trong thí nghi m v giao thoa ánh sáng, n u ta làm cho hai ngu n k t h p l ch pha nhau thì vân sáng trung tâm s A. không thay ñ i. B. s không có vì không có giao thoa. C. xê d ch v phía ngu n s m pha. D. xê d ch v phía ngu n tr pha. Câu 4: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng v i khe Iâng, n u ñ t trư c m t trong hai ngu n m t b n thu tinh m ng có hai m t song song thì hi n tư ng x y ra như th nào so v i khi không có nó? Ch n k t lu n ñúng: A. H th ng vân bi n m t. B. H th ng vân không thay ñ i. C. Vân trung tâm tr thành vân t i và không thay ñ i v trí. D. H th ng vân b d ch chuy n trên màn v phía có b n thu tinh. Câu 5: Trong thí nghi m Iâng v giao thoa ánh sáng, kho ng cách gi a hai khe là 1,2mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là 2,0m. Ngư i ta chi u ñ ng th i hai b c x ñơn s c λ1 = 0,48 µ m và λ 2 = 0,60 µ m vào hai khe. Kho ng cách ng n nh t gi a các v trí mà vân sáng hai b c x trùng nhau là A. 4mm. B. 6mm. C. 4,8mm. D. 2,4mm. Câu 6: Trong thí nghi m Iâng v giao thoa ánh sáng, ngư i ta chi u ánh sáng tr ng(0,38 µ m ≤ λ ≤ 0,75 µ m) vào hai khe. H i t i v trí ng v i vân sáng b c ba c a ánh sáng vàng, v i bư c sóng λ V = 0,60 µ m, còn có vân sáng c a ánh sáng ñơn s c nào ? B. 0,68 µ m. C. 0,50 µ m. D. 0,45 µ m. A. 0,75 µ m. Câu 7: Trong thí nghi m giao thoa khe Young, kho ng cách gi a hai khe là 0,5mm, màn nh cách hai khe là 2m. Ngư i ta cho phát ñ ng th i hai b c x có bư c sóng λ1 = 0,6 µ m và λ 2 9 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] = 0,4 µ m. Kho ng cách ng n nh t gi a các v trí trên màn có 2 vân trùng nhau là C. 4,8mm. D. 4,8pm. A. 2,4mm. B. 4,2mm. Câu 8: Trong thí nghi m giao thoa v i ánh sáng tr ng : 0,38 µ m ≤ λ ≤ 0,76 µ m. T i v trí c a vân sáng ñ b c 4 c a ánh sáng ñ λ = 0,75 µ m có s v ch sáng c a ánh sáng ñơn n m trùng v trí là A. 4. B. 5. C. 3. D. 2. Câu 9: Trong thí nghi m giao thoa Young các khe ñư c chi u b ng ánh sáng tr ng. Kho ng cách gi a hai khe là 0,3mm, kho ng cách t hai khe ñ n màn là 2m. Cho λ do = 0,76 µ m; λ tim = 0,40 µ m. Kho ng cách t vân sáng ñ b c 2 ñ n vân sáng tím b c 2 n m cùng bên vân sáng trung tâm là A. 4,8mm. B. 2,4mm. C. 24mm. D. 2,4nm. Câu 10: M t ngu n sáng ñơn s c có λ = 0,6 µm chi u vào hai khe h p cách nhau a = 1mm, D = 1m. ð t trư c khe S1 m t b n thu tinh hai m t ph ng song song có chi t su t n = 1,5, ñ dày e = 12 µm . V trí h th ng vân s d ch chuy n như th nào trên màn? B. v phía S2 2mm. A. v phía S1 3mm. C. v phía S1 6mm. D. v phía S2 3mm. Câu 11: M t h gương Fre- nen g m 2 gương ph ng G 1 và G 2 ñ t l ch nhau m t góc α = 15 / . M t khe sáng h p S song song v i giao tuy n I c a 2 gương và cách I m t kho ng 18cm. M t màn E cách I 2,96m và song v i S 1 S 2 .Kho ng cách a gi a 2 nh S 1 và S 2 c a S qua 2 gương là: A . 1,5mm. B. 2,5mm. C. 1mm. D. 1,57mm. Câu 12: Trong thí nghi m v giao thao ánh sáng c a Iâng ño ñư c kho ng cách t vân sáng th tư ñ n sáng th 10 cùng m t phía ñ i v i vân sáng trung tâm là 2,4mm .Kho ng vân là B. 0,4mm. C. 6mm. D. 0,6mm. A. 4,0mm. Câu 13: Trong thí nghi m v giao thao ánh sáng c a Iâng nghi m, kho ng cách gi a 2 khe là a =3mm, kho ng cách t m t ph ng ch a 2 khe ñ n màn là D=2m, Bư c sóng ánh sáng chi u vào 2 khe là λ =0,6 µ m.T i ñi m M cách vân sáng trung tâm 1,2mm có C.vân t i b c 2 D.vân t i b c 3 A.vân sáng b c 2. B. vân sáng b c3 Câu 14: Trong thí nghi m v giao thao ánh sáng c a Iâng, kho ng cách gi a 2 khe là a =2mm, kho ng cách t m t ph ng ch a 2 khe ñ n màn là D=1m .Bư c sóng ánh sáng chi u vào 2 khe là λ , kho ng vân ño ñư c là 0,2mm.Thay b c x trên b ng b c x có bư c sóng λ , > λ thì t i v trí c a vân sáng b c 3 c a b c x λ có m t vân sáng c a b c x λ / . B c x λ / có giá tr nào dư i ñây: A. λ / = 0,48 µ m. B. λ / =0,52 µ m. C. λ / =0,58 µ m . D. λ / =0,60 µ m. Câu 15: Dùng th u kính Bi-ê có tiêu c 50cm, ñi m sáng S ñ t trên tr c chính và cách th u kính 1m. Tách 2 n a th u kính ra m t kho ng sao cho 2 nh c a S cho b i 2 n a th u kính cách nhau 4mm.Màn quan sát ñ t cách m t ph ng ch a S 1 S 2 m t kho ng D =3m.Kho ng cách t vân sáng trung tâm ñ n vân sáng th 10 là 4,10mm.Tìm giá tr ñúng c a bư c sóng ánh sáng dùng trong thí nghi m : B. 0,457 µ m. C. 0,547 µ m. D.0,547mm. A. 0,650 µ m. Câu 16: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng c a I-âng, kho ng cách gi a 2 khe là a = 2mm, kho ng cách t m t ph ng ch a 2 khe ñ n màn là 2m. S d ng ánh sáng tr ng có bư c sóng t 0,40 µ m ñ n 0,75 µ m. Trên màn quan sát thu ñư c các d i quang ph , b r ng c a d i quang ph th 2 k t vân sáng trung tâm là 10 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] A. 0,45mm. B. 0,60mm. C. 0,70mm. D. 0,85mm. Câu 17: Th c hi n giao thoa ánh sáng b ng lư ng lăng kính Fre- nen có góc chi t quang A = 25 / , chi t su t n = 1,5. Ngu n sáng S phát ra ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ = 0,60 µ m và ñ t cách các lăng kính 0,5m, màn ñ t cách ngu n E 2,5m. Kho ng vân có th nh n giá tr ñúng nào trong các giá tr sau: C. 0,40mm. D. 0,55mm. A. 0,45mm. B. 0,14mm. Câu 18: Trên màn nh ñ t song song và cách xa m t ph ng ch a 2 ngu n S 1 S 2 : D = 0,5m ngư i ta ño ñư c b r ng c a h vân bao g m 16 vân sáng liên ti p b ng 4,5mm, t n s ánh sáng dùng trong thí nghi m là f = 5.10 14 Hz. Xác ñ nh kho ng cách a gi a 2 ngu n A. 1mm. B. 1,2mm. C. 0,5mm. D. 1 µ m. Câu 19: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng I-âng, kho ng cách 2 khe là 1mm, kho ng cách t 2 khe ñ n màn là 1m. Chi u ñ ng th i 2 ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ1 = 0,5 µ m và λ2 = 0,75 µ m. Xét t i M là vân sáng là vân sáng b c 6 c a vân sáng ng v i bư c sóng λ1 và t i N là vân sáng là vân sáng b c 6 c a vân sáng ng v i bư c sóng λ2 , M, N cùng m t phía c a vân sáng trung tâm, trên MN ta ñ m ñư c A. 3 vân sáng. B. 5 vân sáng. C. 7 vân sáng. D. 9 vân sáng. Câu 20: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng I-âng, kho ng cách 2 khe là 3mm, kho ng cách t 2 khe ñ n màn là 2m. Chi u b ng ánh sáng ñơn s c có bư c sóng 0,6 µ m. Sau ñó ñ t toàn b thí nghi m vào trong nư c có chi t su t 4/3, kho ng vân quan sát ñư c trên màn là bao nhiêu? A. i =0,4m. B. 0,3m. C. 0,4mm. D. 0,3mm. Câu 21: Trong thí nghi m v giao thao ánh sáng c a Iâng ,kho ng cách gi a 2 khe là a = 1mm, kho ng cách t m t ph ng ch a 2 khe ñ n màn là D = 1m, ño ñư c kho ng cách t vân sáng th tư ñ n sáng th 10 cùng m t phía ñ i v i vân sáng trung tâm là 2,4mm. Màu c a ánh sáng dùng trong thí nghi m là D. màu tím. A. màu ñ . B. màu l c. C. màu chàm. Câu 21: M t h gương Fre- nen g m 2 gương ph ng G 1 và G 2 ñ t l ch nhau m t góc α = 15 / . M t khe sáng h p S song song v i giao tuy n I c a 2 gương và cách I m t kho ng 18cm. M t màn E cách I 2,96m và song v i S 1 S 2 .V i kích thư c c a 2 gương ñ l n, hãy tìm ñ r ng l n nh t c a vùng giao thoa trên màn A .2,54mm. B. 25,4mm. C. 20,4mm. D. m t giá tr khác. Câu 22: M t h gương Fre- nen g m 2 gương ph ng G 1 và G 2 ñ t l ch nhau m t góc α = 15 / . M t khe sáng h p S song song v i giao tuy n I c a 2 gương và cách I m t kho ng 18cm. M t màn E cách I 2,96m và song v i S 1 S 2 .N u dùng ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ = 0,650 µ m, hãy ch n giá tr ñúng c a kho ng vân và s vân sáng quan sát ñư c trên màn A. 1,3mm và 21 vân. B. 1,1mm và 21 vân. C. 1,3mm và 19 vân. D.1,5mm và 22 vân. Câu 23: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng khe I- âng a = 0,6mm, D = 2m, λ = 0,60 µ m. ð t ngay sau khe S 1 (phía trên) m t b n m ng th y tinh trong su t có b dày 10 µ m và có chi t su t 1,5. H i vân trung tâm d ch chuy n th nào? A. D ch chuy n lên trên 1,67mm. B. D ch chuy n xu ng dư i 1,67mm. C. D ch chuy n lên trên 1,67cm. D. D ch chuy n xu ng dư i 2,67mm. 11 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] Câu 24: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng khe I - âng a = 0,6mm, D =2m, λ =0,60 µ m. Khe S cách m t ph ng ch a 2 khe 80cm. T nh ti n khe S xu ng dư i m t ño n t i thi u ∆ S thì cư ng ñ chùm sáng t i O chuy n t c c ñ i sang c c ti u. Ch n giá tr ñúng c a ∆ S A. 0,8mm. B. 4mm. C. 0,4mm. D. 0,2mm. 14 Câu 25: Hai ngu n sóng ánh sáng k t h p S1, S2 có t n s f = 6. 10 Hz, cách nhau 1mm, cho h vân giao thoa trên màn nh ñ t song song , cách hai ngu n ñó m t kho ng 1m. Cho c = 3.108 m/s. Kho ng cách t vân sáng b c 1 ñ n vân sáng b c 5 là A. 25mm. B. 0,5 mm. C. 2,5 mm. D. 2mm. Câu 26: Trong thí nghi m v giao thao ánh sáng c a Iâng, kho ng cách gi a 2 khe là a = 1mm, kho ng cách t m t ph ng ch a 2 khe ñ n màn là D=1,5m. Kho ngcách gi a 5 vân sáng liên ti p là 3.6mm. Bư c sóng c a ánh sáng dùng trong thí nghi m này là B. 0,6 µ m. C. 0,76 µ m. D. 0,48 µ m. A. 0,4 µ m. Câu 27: Dùng th u kính Bi-ê có tiêu c 50cm, ñi m sáng S ñ t trên tr c chính và cách th u kính 1m. Tách 2 n a th u kính ra m t kho ng sao cho 2 nh c a S cho b i 2 n a th u kính cách nhau 4mm.Màn quan sát ñ t cách m t ph ng ch a S 1 S 2 :3m.Tìm ñ r ng c a vùng giao thoa trên màn A. 10mm. B. 15mm. C. 20mm. D. 10cm. Câu 28: Trong thí nghi m c a Young, các khe ñư c chi u b ng ánh sáng tr ng có bư c sóng 0,4µm ≤ λ ≤ 0,75µm. Kho ng cách gi a hai khe là 0,3mm, kho ng cách gi a hai khe ñ n màn là 3m. B r ng quang ph b c hai quan sát ñư c trên màn là A. ∆x = 11mm. B.∆x = 5mm. C. ∆x = 9mm. D. ∆x = 7mm. Câu 29. Trong thí nghi m v giao thoa ánh sáng, hai khe sáng cách nhau 1mm, hai khe ñ n màn 2m, kho ng cách gi a hai t i liên ti p nhau là 0,12mm. Bư c sóng và màu s c c a là A. 0,6 m, màu l c. B. 0,6 m, màu vàng. C. 0,5 m, màu l c. D. 0,5 m, màu vàng. Câu 30. Trong giao thoa v í khe Young có a = 1,5mm, D = 3m, ngư i ta ñ m có t t c 7 vân sáng mà kho ng cách gi a hai vân sáng ngoài cùng là 9mm. Tìm λ. A.0,75µm. B.0,55µm. C. 0,4µm. D.0,6µm. Câu 31: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng dùng lư ng lăng kính Fresnel, ánh sáng ñơn s c có bư c sóng λ = 0,5 µm , hai lăng kính có góc chi t quang A = 20’. Kho ng cách t ngu n S và t màn quan sát ñ n hai lăng kính l n lư t b ng d’ = 0,5m và d = 1,5m. Trên màn quan sát, ta th y kho ng cách t vân sáng b c ba ñ n vân trung tâm b ng 1mm. Cho 1’ = 3.10-4(rad) 1. Tính chi t su t c a lăng kính. 2. Tính s vân sáng quan sát ñư c trên màn. ( ðS: 1. n = 1,5; 2. NS = 27) Câu 32: Ngư i ta dùng lăng kính có góc chi t quang A = 40’ và chi t su t n = 1,5 ñ th c hi n thí nghi m giao thoa ánh sáng. Kho ng cách t ngu n sáng S(có bư c sóng λ ) ñ n hai lăng kính b ng 0,25m và kho ng cách t hai lăng kính ñ n màn quan sát b ng 1m. Trên màn ta ñ m ñư c 41 vân sáng. Cho bi t 1’ = 3.10-4(rad). 1. Tính giá tr c a bư c sóng λ . 2. Ta ph i thay ngu n sáng λ b ng ngu n sáng khác có bư c sóng λ' b ng bao nhiêu ñ trên màn ta có ñư c 51 vân sáng ? 12 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] (ðS: 1. λ = 0,72 µm ; 2. λ' = 0,576 µm ) Câu 33: Trong thí nghi m v giao thoa ánh sáng v i bán th u kính Billet, th u kính L có bán kính ñư ng rìa b ng 2cm và có tiêu c b ng 0,5m, ngu n sáng ñơn s c S có bư c sóng λ = 0,6µm , ñ t cách L m t kho ng 1m. Th u kính L ñư c cưa ñôi và ñ t cách nhau 1mm. 1. Tính kho ng cách a = S1S2 gi a hai nh S1 và S2 c a S qua hai n a th u kính. 2. ð t m t màn M cách hai n a th u kính m t kho ng b ng 1,5m. Tính s vân sáng quan sát ñư c trên màn. (ðS: 1. a = 2mm; 2. NS = 17 vân sáng) Câu 34: Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng c a Young, kho ng cách gi a hai khe là 0,6mm; kho ng cách t m t ph ng hai khe ñ n màn là 2m. Hai khe ñư c chi u b ng ánh sáng có λ = 550nm. 1. Tính kho ng vân i ? 2. N u chi u vào hai khe ánh sáng tr ng có bư c sóng t 0,38 µ m ≤ λ ≤ 0,76 µ m thì v trí c a vân sáng b c 4 c a ánh sáng có bư c sóng 550nm còn có nh ng vân sáng b c m y c a các ánh sáng ñơn s c nào ? (ðS: 1. i = 1,83mm; 2. 730nm; 550nm; 440nm) 1C 11 D 21 D 2A 12B 22C 3D 13B “Bi t ph i bi t th t, tài ph i tài th t” 4D 5A 6D 7C 14D 15C 16C 17C 8A 18A 9A 19A 10C 20D 13 SÓNG ÁNH SÁNG - ð s 30