Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25 Giao thoa ánh sáng Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25 Giao thoa ánh sáng Câu 1 Trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i được tính bằng công thức nào? A[.]
Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng Câu Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng vân i tính công thức nào? A i=λa.D B i=λDa C i=λDa D i=λaD Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng vân i tính cơng thức: i=λDa Câu Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, thay ánh sáng đơn sắc màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng giữ nguyên điều kiện khác quan sát A khoảng vân không thay đổi B khoảng vân tăng lên C vị trí vân trung tâm thay đổi D khoảng vân giảm xuống Hiển thị đáp án Đáp án: B Giải thích: Khoảng vân i tính cơng thức: i=λDa Khi thay ánh sáng đơn sắc màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng (bước sóng tăng λvàng > λlam) giữ nguyên điều kiện khác khoảng vân tăng lên so với ban đầu Câu Trong thí nghiệm Y - âng, vân tối thứ xuất vị trí cách vân sáng trung tâm A i4 B i2 C i D 2i Hiển thị đáp án Đáp án: B Giải thích: Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vị trí vân tối: x=k+12.i với k = 0;±1;±2; Vân tối gần vân trung tâm ứng với k = 0, cách vân trung tâm khoảng x=i2 Câu Trong thí nghiệm Y – âng giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc 600 nm, khoảng cách hai khe hẹp mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Khoảng vân quan sát có giá trị A 1,2 mm B 1,5 mm C 0,9 mm D 0,3 mm Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: Khoảng vân quan sát là: i=λDa=600.10−9.21.10−3=1,2.10−3m=1,2 mm Câu Khoảng cách từ vân sáng bậc bên đến vân sáng bậc bên so với vân sáng trung tâm A 7i B 8i C 9i D 10i Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng cách từ vân sáng bậc phía vân trung tâm đến vân sáng trung tâm là: x4=4i Khoảng cách từ vân sáng bậc phía vân trung tâm đến vân sáng trung tâm là: x'5=5i Vậy khoảng cách từ vân sáng bậc bên đến vân sáng bậc bên so với vân sáng trung tâm Δx=x4+x'5=4i+5i=9i Câu Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, biết a = 0,4 mm; D = 1,2 m nguồn S phát xạ đơn sắc có λ = 600 nm Khoảng cách vân sáng liên tiếp A 1,6 mm B 1,2 mm C 1,8 mm D 1,4 mm Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng cách hai vân sáng liên tiếp khoảng vân i : i=λDa=600.10−9.1,20,4.10−3=1,8.10−3m=1,8 mm Câu Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y - âng không khí, hai khe cách mm chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm, quan sát cách hai khe m Sau đặt tồn thí nghiệm vào nước có chiết suất 43, khoảng vân quan sát bao nhiêu? A 0,4 m B 0,3 m C 0,4 mm D 0,3 mm Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: + Vận tốc ánh sáng khơng khí c, bước sóng λ + Khi ánh sáng truyền từ khơng khí vào nước tần số ánh sáng không đổi, vận tốc ánh sáng truyền nước v=cn (n chiết suất nước) Bước sóng ánh sáng nước λ'=vf=cn.f=λn Khoảng vân tồn thí nghiệm đặt nước là: i'=λ'Da=λDna=0,3 mm Câu Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng, biết a = mm, D = m Khoảng cách vân sáng liên tiếp 1,5 mm Bước sóng ánh sáng đơn sắc A 0,65 μm B 0,71 μm C 0,75 μm D 0,69 μm Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng cách vân sáng liên tiếp khoảng vân ⇒5i=1,5⇔i=0,3 mm Bước sóng ánh sáng đơn sắc là: λ=i.aD=0,3.10−3.5.10−32=7,5.10−7m=0,75 μm Câu Trong thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng, khe sáng chiếu ánh sáng đơn sắc Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe đến m Khoảng cách vân sáng liên tiếp đo 4,8 mm Toạ độ vân sáng bậc A ± 9,6 mm B ± 4,8 mm C ± 3,6 mm D ± 2,4 mm Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng cách vân sáng liên tiếp khoảng vân ⇒4i=4,8⇒i=1,2 mm Tọa độ vân sáng bậc là: x=±3i=±3,6 mm Câu 10 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 Hiệu quãng đường từ hai khe đến vân sáng bậc 2,4 μm Một điểm M có hiệu quãng đường đến hai khe 1,5 μm quan sát thấy A vân sáng bậc B vân tối thứ C vân sáng bậc D vân tối thứ Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: + Hiệu quãng đường từ hai khe đến vân sáng bậc 2,4 μm, nghĩa là: d2−d2=kλ⇔2,4=4.λ⇔λ=0,6 μm + Xét điểm M tỉ số: d2−d1λ=1,50,6=2,5=2+12 ⇒ Tại M vân tối thứ Câu 11 Tại điểm M thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hiệu đường hai sóng tới M 2,6 μm Biết M có vân sáng Bước sóng ánh sáng khơng thể có giá trị ? A 0,48 μm B 0,52 μm C 0,65 μm D 0,43(3) μm Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: Tại M vân sáng thỏa mãn: d2−d1=kλ⇔2,6=kλ k∈Z A – không thể, ứng với λ=0,48μm k∉Z, M khơng vân sáng B – có thể, ứng với λ=0,52μm k = 5, M vân sáng C – có thể, ứng với λ=0,65μm k = 4, M vân sáng D – có thể, ứng với λ=0,433μm k = 6, M vân sáng Câu 12 Ánh sáng bề mặt rộng 7,2 mm vùng giao thoa người ta đếm vân sáng (hai rìa hai vân sáng) Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm vân A tối thứ 18 B tối thứ 16 C sáng bậc 18 D sáng bậc 16 Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: + Khoảng vân vùng giao thoa: i=L9−1=0,9mm + Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm có: xi=14,40,9=16=k Tại vị trí vân sáng bậc 16 Câu 13 Trong thí nghiệm ánh sáng giao thoa với khe Y- âng, khoảng cách khe S1, S2 mm, khoảng cách từ khe đến quan sát m Chiếu vào khe ánh sáng có bước sóng λ = 0,656 μm Biết bề rộng trường giao thoa L = 2,9 cm Xác định số vân sáng, tối quan sát màn? A 22 vân sáng, 23 vân tối B 22 vân sáng, 21 vân tối C 23 vân sáng, 22 vân tối D 23 vân sáng, 24 vân tối Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Khoảng vân quan sát: i=λDa=0,656.10−6.21.10−3=1,312.10−3m=1,312 mm Số vân sáng quan sát là: Ns=2.L2i+1=2.292.1,312+1=23 vân (Chú ý: Dấu [ ] lấy phần nguyên biểu thức) Số vân tối quan sát là: Nt=2.L2i+12=2.292.1,312+12=22 vân Câu 14 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5 m, bề rộng miền giao thoa 1,25 cm Tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa A 21 vân B 15 vân C 17 vân D 19 vân Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: + Khoảng vân quan sát: i=λDa=0,6.10−6.2,51.10−3=1,5.10−3m=1,5 mm + Số vân sáng quan sát là: Ns=2.L2i+1=2.12,52.1,5+1=9 vân + Số vân tối quan sát là: Ns=2.L2i+12=2.12,52.1,5+12=8 vân Vậy tổng số vân sáng vân tối miền giao thoa là: N=Ns+Nt=9+8=17 vân Câu 15 Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khe hẹp chiếu sáng ánh sáng đơn sắc Khoảng vân 1,2 mm Trong khoảng hai điểm M N phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm mm 4,5 mm, quan sát A vân sáng vân tối B vân sáng vân tối C vân sáng vân tối D vân sáng vân tối Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: + Xét M N nằm nửa trường giao thoa: + Tại M: xMi=21,2=1,67 + Tại N: xNi=4,51,2=3,75 Từ M đến N có vân sáng ứng với k=2; 3, có vân tối ứng với k=2; Câu 16 Trong thí nghiệm Y- âng giao thoa ánh sáng đơn sắc Khoảng cách hai khe a, khoảng cách từ hai khe đến D = 1m Để vị trí vân sáng bậc vân sáng bậc phải dời xa hay gần so với vị trí ban đầu khoảng bao nhiêu? A xa 1,5 m B gần 1,5 m C gần 2,5 m D xa 2,5 m Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: + Để vị trí vân sáng bậc vân sáng bậc x=5i=2i'(1) + Từ (1) thấy i’ > i nên cần dịch chuyển xa so với ban đầu + Gọi x độ dịch chuyển ⇒1⇔5λDa=2λD+xa⇔5D=2D+x ⇔5.1=2.1+x⇔x=1,5 m B C D Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: Vị trí vân sáng trùng hai xạ thỏa mãn: x=k1.λ1Da=k2.λ2Da⇔k1k2=λ2λ1=32 Vậy vân sáng trùng lần thứ ứng với vân sáng lục bậc vân sáng đỏ bậc Câu 23 Trong thí nghiệm Y-âng, cho a = 1,5 mm, D = 1,2 m Chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng λ1 = 0,45 μm λ2 = 600 nm Trên quan sát, khoảng vân sáng trùng lần đầu lần thứ ba có vân sáng quan sát được? A 15 B 13 C D 11 Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: + Khoảng vân: i1=λ1Da=0,36 mmi2=λ2Da=0,48 mm + Vị trí vân sáng trùng hai xạ thỏa mãn: x=k1.λ1Da=k2.λ2Da⇔k1k2=λ2λ1=43=86=129 + Vân sáng trùng lần thứ ứng với k1=4; k2=3 vân sáng trùng lần thứ ba ứng với k1=12; k2=9 + Trong khoảng vân sáng trùng lần đầu lần thứ ba có: - Số vân sáng trùng hai xạ ứng với k1=8, k2=6 - Số vân sáng xạ 12 – – = vân - Số vân sáng xạ – – = vân Trong khoảng vân sáng trùng lần đầu lần thứ ba có 7+5−1=11 vân quan sát Câu 24 Trong thí nghiệm Y- âng giao thoa ánh sáng, khe sáng chiếu ánh sáng trắng, biết λđ = 0,76 mm λt = 0,4 mm Khoảng cách hai khe 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến m Bề rộng quang phổ liên tục bậc là: A 7,2 mm B 2,4 mm C 9,6 mm D 4,8 mm Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: + Khoảng vân ánh sáng đỏ ánh sáng tím : id=λdDa=7615mmit=λtDa=83mm + Bề rộng quang phổ bậc Δx3=3.id−it=37615−83=7,2 mm Câu 25 Trong thí nghiệm I-âng, chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng λ1 = 0,45 μm λ2 = 0,6 μm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm nằm phía so với vân trung tâm Biết điểm M trùng với vị trí vân sáng bậc xạ λ1; N trùng với vị trí vân sáng bậc 11 xạ λ Tính số vân sáng quan sát đoạn MN? A 24 B 17 C 18 D 19 Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: + Vị trí vân sáng trùng hai xạ thỏa mãn: x=k1.λ1Da=k2.λ2Da⇔k1k2=λ2λ1=43=86=129=1612 + Tại M: xM=3i1, xét xMi2=3i1i2=3λ1λ2=2,25 + Tại N: xN=11i2, xét xNi1=11i2i1=11λ2λ1=14,67 + Trong khoảng từ M đến N có vân sáng trùng hai xạ + Từ M đến N có 12 xạ λ1(kể M) có xạ λ2 (kể N) Trên đoạn MN, quan sát 12 + – = 18 vân sáng Câu 26 Trong thí nghiệm I-âng, khoảng cách khe sáng S1, S2 a = mm Khoảng cách từ khe đến D = m Chiếu vào khe S chùm ánh sáng trắng Hai vân tối xạ λ1 = 0,50 μm λ = 0,75 μm trùng lần thứ (kể từ vân sáng trung tâm) điểm cách vân sáng trung tâm khoảng A mm B 2,5 mm C mm D khơng có vị trí thỏa mãn Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: Vị trí vân tối trùng hai xạ thỏa mãn: x=k1+12.λ1Da=k2+12.λ2Da⇔k1+12k2+12=32 ⇒k1,k2∉Z ⇒ Không tồn vị trí vân tối trùng hai xạ Câu 27 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng Khoảng cách hai khe a = mm, khoảng cách từ hai khe đến D = m Nguồn sáng S phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,40 μm λ2 với 0,50 μm ≤ λ2 ≤ 0,65 μm Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5,6 mm vị trí vân sáng màu với vân sáng Bước sóng λ2 có giá trị A 0,56 μm B 0,60 μm C 0,52 μm D 0,62 μm Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: + Khoảng vân: i1=λ1.Da=0,8 mm + Tại M vị trí vân sáng trùng hai xạ có: xM=k1.i1⇔5,6=k1.0,8⇔k1=7 + Vị trí hai vân sáng trùng thỏa mãn: x=k1.λ1Da=k2.λ2Da⇔k1k2=λ2λ1 ⇔7k2=λ20,4⇒λ2=2,8k2 + Lại có: 0,50 μm ≤ λ2 ≤ 0,65 μm ⇒0,5≤2,8k2≤0,65⇔4,3≤k2≤5,6⇒k2=5 ⇒λ2=2,85=0,56 μm Câu 28 Thực giao thoa ánh sáng với hai xạ thấy có bước sóng λ = 0,64 μm; λ2 Trên hứng vân giao thoa, hai vân gần màu với vân sáng trung tâm đếm 11 vân sáng, số vân xạ λ xạ λ2 lệch vân, bước sóng λ2 có giá trị A 0,4 μm B 0,45 μm C 0,72 μm D 0,54 μm Hiển thị đáp án Đáp án: A Giải thích: + Vị trí vân sáng trùng màu với vân trung tâm: x=k1.λ1Da=k2.λ2Da⇔k1k2=λ2λ1⇒λ2=k1λ1k2 + Giữa hai vân gần màu với vân sáng trung tâm có 11 vân sáng nên có: k1+k2−2=11 1 + Số vân sáng hai xạ lệch vân: k1−k2=3 - TH1: k1−k2=32 Từ (1) (2) ⇒k1=8; k2=5 ⇒λ2=k1λ1k2=8.0,645=1,024μm - TH2: k2−k1=33 Từ (1) (3) ⇒k1=5; k2=8 ⇒λ2=k1λ1k2=5.0,648=0,4μm Câu 29 Trong thí nghiệm giao thoa I âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân thu là: i1 = 0,5 mm; i2 = 0,3 mm Biết bề rộng trường giao thoa mm, số vị trí trường giao thoa có vân tối hai hệ trùng bao nhiêu? A B C D Hiển thị đáp án Đáp án: C Giải thích: Cách 1: + k1gh=L2i1=52.0,5=5 Tại hai điểm giới hạn trường giao thoa vân sáng bậc + Vị trí hai vân tối trùng hai xạ, thỏa mãn: x=k1+12.i1=k2+12.i2⇔k1+12k2+12=i2i1=35=1+122+12=915=4+127+12 ... D 0,3 mm Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: + Vận tốc ánh sáng khơng khí c, bước sóng λ + Khi ánh sáng truyền từ khơng khí vào nước tần số ánh sáng khơng đổi, vận tốc ánh sáng truyền nước v=cn... thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hiệu đường hai sóng tới M 2,6 μm Biết M có vân sáng Bước sóng ánh sáng khơng thể có giá trị ? A 0,48 μm B 0,52 μm C 0,65 μm D 0,43(3) μm Hiển thị đáp án Đáp án: ... μm ánh sáng đỏ có bước sóng λ2 = 0,75 μm Vân sáng lục vân sáng đỏ trùng lần thứ (kể từ vân sáng trung tâm) ứng với vân sáng đỏ bậc A B C D Hiển thị đáp án Đáp án: D Giải thích: Vị trí vân sáng