Export HTML To Doc Bài 25 Giao thoa ánh sáng Mục lục nội dung • Giải SBT Vật Lí 12 Bài 25 Giao thoa ánh sáng Giải SBT Vật Lí 12 Bài 25 Giao thoa ánh sáng Bài 25 1 trang 67 Sách bài tập Vật Lí 12 Hai n[.]
Bài 25 Giao thoa ánh sáng Mục lục nội dung • Giải SBT Vật Lí 12: Bài 25 Giao thoa ánh sáng Giải SBT Vật Lí 12: Bài 25 Giao thoa ánh sáng Bài 25.1 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Hai nguồn sáng hai nguồn sáng kết hợp ? A Hai đèn đỏ B Hai C Hai đèn LED lục D Hai ảnh thật đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác Lời giải: Đáp án D Bài 25.2 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm với khe Y-âng, dùng ánh sáng tím có bước sóng 0,4 μm khoảng vân đo 0,2 mm Hỏi dùng ánh sáng đỏ có bước sóng 0,7 μm khoảng vân đo ? A 0,3 mm B 0,35 mm C 0,4 mm D 0,45 mm Lời giải: Đáp án B Bài 25.3 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Ánh sáng đơn sắc màu lam - lục, có tần số ? A 6.1012 Hz B 6.1013 Hz C 6.1014 Hz D 6.1015 Hz Lời giải: Đáp án C Bài 25.4 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng vân i tính cơng thức ? Lời giải: Đáp án B Bài 25.5 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Hãy chọn phương án Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì: A Chỉ quan sát vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân số có màu trắng B Hồn tồn không quan sát vân C Vẫn quan sát vân, khơng khác vân ánh sáng đom sắc D Chỉ thấy vân sáng có màu sắc mà không thấy vân tối Lời giải: Đáp án A Bài 25.6 trang 67 Sách tập Vật Lí 12: Khi xác định bước sóng xạ màu da cam, học sinh tìm giá trị A 0,6 μm B 0,6 mm C 0,6 nm D 0,6 cm Lời giải: Đáp án A Bài 25.7 trang 68 Sách tập Vật Lí 12: Thực thí nghiêm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam, ta I quan sát hệ vân giao thoa Nếu thay ánh sáng màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng điều kiộn khác thí nghiệm giữ ngun A khoảng vân giảm xuống B vị trí vân trung tâm thay đổi C khoảng vân tăng lên D khoảng vân không thay đổi Lời giải: Đáp án C Bài 25.8 trang 68 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ Nếu điểm M quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) hiệu đường ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn A 2λ B 1,5λ C 3λ D 2,5λ Lời giải: Đáp án D Bài 25.9 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc Khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng vân quan sát đo mm Từ vị trí ban đầu, tịnh tiến quan sát đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe khoảng vân 0,8 mm Bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm A 0,50 μm B 0,48 μm C 0,64 μm D 0,45 μm Lời giải: Đáp án B Bài 25.10 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe sáng chiếu ánh sáng có bước sóng từ 0,38 μm đến 0,76 μm Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 μm cịn có vân sáng ánh sáng đơn sắc khác ? A B C.7 D Lời giải: Đáp án A Bài 25.11 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm ; khoảng cách từ hai khe đến quan sát m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai xạ có bước sóng λ1 = 450 nm λ2 = 600 nm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 5,5 mm 22 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng hai xạ A.5 B C D Lời giải: Đáp án D Bài 25.12 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đồng thời phát hai xạ đơn sắc, xạ màu đỏ có bước sóng 720 nm, xạ màu lục có bước sóng X (có giá trị nằm trọng khoảng từ 500 nm đến 575 nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm, có vân sáng màu lục Giá trị λ A 500 nm B 520 nm C 540 nm D 560 nm Lời giải: Đáp án D Bài 25.13 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu sáng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Khoảng cách hai khe 0,8 mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Trên màn, vị trí cách vân trung tâm mm, có vân sáng hai xạ với bước sóng A 0,48 μm 0.56 μm B 0,40 μm 0,60 μm C 0,45 μm 0,60 μm D 0,40 μm 0,64 μm Lời giải: Đáp án B Bài 25.14 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,2 m Chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn hợp 500 nm 660 nm thu hệ vân giao thoa Biết vân giửa (trung tâm) ứng với hai xạ trùng Khoảng cách từ vân đến vân gần màu với vân A 9,9 mm B 19,8 mm C 29,7 mm D 4,9 mm Lời giải: Đáp án A Bài 25.14 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khe S đồng thời phát ba xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,42 μm ; λ2 = 0,56 μm λ3 = 0,63 μm Trên màn, khoảng hai vân sáng liên tiếp có màu giống vân trung tâm, vân sáng hai xạ trùng ta tính vân sáng, số vân sáng quan sát A 27 B 23 C 26 D 21 Lời giải: Đáp án D Bài 25.16 trang 69 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm với hai khe Y-âng, hai khe hẹp F1, F2 cách khoảng a = 1,2 mm, M để hứng vân giao thoa cách mặt phẳng chứa F1, F2 khoảng D = 0,9 m Người ta quan sát vân sáng Khoảng cách trung điểm hai vân sáng 3,6 mm Tính bước sóng λ xạ Lời giải: Khoảng vân i = 3,6/(9 - 1) = 4,5mm Từ công thức i = λD/a suy Bài 25.17 trang 70 Sách tập Vật Lí 12: Một người dùng thí nghiệm Y-âng để đo bước sóng chùm sáng đơn sắc Ban đầu, người chiếu sáng khe nguồn đèn natri, quan sát vân sáng Đo khoảng cách tâm hai vân cùng, kết đo 3,3 mm Sau đó, thay đèn natri nguồn phát xạ λ quan sát vân,mà khoảng cách hai vân ngồi 3,37 mm Tính bước sóng λ, biết bước sóng λ0 natri 589 nm Lời giải: Với λ0, ta có i0 = 3,3/(8 - 1) = 3,3/7 mm Với λ ta có i = 3,37/(9 - 1) = 3,37/8 mm Do ta có Bài 25.18 trang 70 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe F1, F2 cách 1,2 mm cách quan sát 0,8 m Bước sóng ánh sáng 546 nm a) Tính khoảng vân b) Tại hai điếm M1, M2 cách vân 1,07 mm 0,91 mm có vân sáng hay vân tối thứ mấy, kể từ vân ? Lời giải: a) Theo ta có b) Tại M1: x = 1,07mm = 1,07.i/0,364 = 3i Vậy M1 có vân sáng thứ Tại M2: x2 = 0,91mm = 0,91.i/0,364 = 2,5i = (3 - 1/2)i Vậy M2 có vân tối thứ Bài 25.19 trang 70 Sách tập Vật Lí 12: Một người dự định làm thí nghiệm Y-âng với xạ vàng λ = 0,59 μm natri Người đặt quan sát cách mặt phẳng hai khe khoảng D = 0,6 m dự định thu hệ vân có khoảng vân i = 0,4 mm a) Hỏi phải chế tạo hai khe F1, F2 cách ? b) Sau làm hai khe tiến hành thí nghiệm, người quan sát vân sáng khoảng cách hai vân đo 2,1 mm Hỏi khoảng cách hai khe F1, F2 ? Lời giải: Khoảng cách dự kiến α0 hai khe: b) Khoảng cách thực hai khe Bài 25.20 trang 70 Sách tập Vật Lí 12: Một nhơm mỏng, có rạch hai khe hẹp song song F1, F2, đặt trước M, cách khoảng D = 1,2 m Đặt hai khe thấu kính hội tụ, người ta tìm hai vị trí thấu kính, cách khoảng d = 72 cm cho ta ảnh rõ nét hai khe Ở vị trí mà ảnh lớn khoảng cách hai ảnh F1, F2 3,8 mm Bỏ thấu kính chiếu sáng hai khe nguồn điểm S phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 656 nm Tính khoảng cách i hai vân giao thoa Lời giải: Gọi d1, d'1 d2, d'2 khoảng cách từ hai khe đến thấu kính từ thấu kính đến hai vị trí thấu kính Ta có : d1 + d'1 = d2 + d'2 = D = 1,2 m = 120 cm d2 - d1 =72 cm Theo tính chất trở lại ngược chiều ánh sáng, ta biết : d'1 = d2 d'2 = d1 Do : d'1 - d1 = d2 - d'2 = d = 72 cm Ở hai vị trí thấu kính ảnh lớn vật, cịn vị trí ảnh nhỏ Mà ảnh lớn vật d' > d Vậy, vị trí thứ ảnh lớn ta có : d'1 - d1 = 72 ; 2d'1 = 120 + 72 ⇒ d'1 = 96 cm d1 = 120 - 96 = 24 cm =4 Khoảng cách hai khe : Bài 25.21 trang 70 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe F1, F2 cách khoảng a = 1,8 mm Hệ vân quan sát qua kính lúp, có thước đo cho phép ta đo khoảng vân xác tới 0,01 mm (gọi thị kính trắc vi) Ban đầu, người ta đo 16 khoảng vân giá trị 2,4 mm Dịch chuyển kính lúp xa thêm 30 cm cho khoảng vân rộng thêm đo 12 khoảng vân giá trị 2,88 mm Tính bước sóng xạ Lời giải: Gọi D khoảng cách từ mang hai khe F1, F2 đến mặt phẳng tiêu vật kính lúp, vị trí thứ nhất, D + 30 khoảng cách vị trí thứ hai Ta có hai phương trình : Giải ta : D = 50 cm λ = 0,54 μm Bài 25.22 trang 71 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách a hai khe F1, F2 mm, khoảng cách D từ F1, F2 tới quan sát 1,2 m Nguồn điểm phát đồng thời hai xạ đơn sắc, bước sóng λ1 = 660 nm λ2 = 550 nm a) Tính khoảng cách i1 hai vân sáng màu đỏ (λ1) khoảng cách i2 hai vân sáng màu lục (λ2) b) Tính khoảng cách từ vân đến vân sáng màu với Lời giải: Với xạ đỏ, λ1 = 660 nm = 0,66 μm i1 = 0,396mm Với xạ lục - vàng, λ2 = 550 nm = 0,55 μm i2 = 0,33mm b) Vân ứng với k = chung cho hai xạ, tức hai xạ cho vân sáng vân có màu màu hỗn hợp màu đỏ màu lục, tức màu vàng - da cam Vân màu với vân điểm A cách tâm O vân khoảng X = OA cho : x=i1k1 = i2k2 0,396k1 = 0,33k2 ; với k1, k2 hai số nguyên Ta nhận thấy : 6k1 = 5k2 Vậy giá trị nhỏ k1 k2 6, tức : OA = 0,396.5 = 0,33.6 = 1,98 mm Bài 25.23 trang 71 Sách tập Vật Lí 12: Một nguồn sáng điểm phát đồng thời xạ đơn sắc màu đỏ, bước sóng λ1 = 640 nm xạ màu lục, chiếu sáng hai khe Y-âng Trên quan sát, người ta thấy hai vân sáng màu với vân có vân màu lục Hỏi : - Giữa hai vân sáng nói có vân màu đỏ ? - Bước sóng xạ màu lục ? Lời giải: Giữa hai vân sáng màu với vân có vân sáng màu lục, vân màu lục có khoảng vân màu lục cộng thêm hai khoảng từ hai vân hai đầu đến hai vân trùng với vân màu đỏ Vậy, có tất + = khoảng vân màu lục il Giữa hai vân sáng màu với vân lại có số nguyên lần khoảng vân iđ màu đỏ, tức ta có : 8il = kiđ k phải số nguyên nguyên tố số Mà iđ lại lớn il nên k 3, k = Ta có 8il = 3iđ 8λl = 3λđ (vì i tỉ lệ thuận với λ) Do : λl = 3λđ/8 = 3.640/8 = 240 nm Bức xạ miền tử ngoại (loại) k = Làm tương tự ta : λl = 5λđ/8 = 5.640/8 = 400 nm Bức xạ có màu tím nên không chấp nhận k = 7; λl = 7λđ/8 = 7.640/8 = 560 nm Bức xạ có màu lục Vậy : - Giữa hai vân sáng nói có - vân màu đỏ - Bước sóng xạ lục 560 nm Bài 25.24 trang 71 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách hai khe F1, F2 1,2 mm, vân quan sát qua kính lúp, tiêu cự f = cm, đặt cách mặt phẳng hai khe khoảng L = 40 cm Trong kính lúp người ta đếm 15 vân sáng Khoảng cách tâm hai vân sáng ngồi đo 2,1 mm a) Tính góc trơng khoảng vân i bước sóng xạ b) Nếu đặt toàn dụng cụ nước, có chiết suất n = 4/3 khoảng cách hai vân nói ? Lời giải: a) Khi quan sát vân kính lúp ta trông thấy ảnh hệ vân nằm mặt phẳng tiêu vật kính lúp ảnh xa vô (H.25.1G) Ta thấy α = tanα = i/f = 12,5' Khoảng cách từ hai khe tới mặt phẳng vân : D = L - f = 40 - = 36 cm = 0,36 m Bước sóng xạ : b) Trong mơi trường chiết suất n, tốc độ ánh sáng giảm n lần tần số khơng đổi, bước sóng khoảng vân i giảm n lần Ta có: khoảng cách hai vân nói thành 1,575 mm Bài 25.25 trang 71 Sách tập Vật Lí 12: Một khe hẹp F phát ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe song song F1, F2 cách 1,5 mm Màn M quan sát vân giao thoa cách mặt phảng hai khe khoảng D = 1,2 m a) Tính khoảng vân i1và i2 cho hai xạ giới hạn 750 nm 400 nm phổ khả kiến b) Ở điểm A M, cách vân mm có vân sáng xạ vân tối xạ ? Lời giải: a) Với λ1= 750 nm = 0,75 μm i1= 0,6mm Với λ2 = 400 nm = 0,4 μm i2 = 0,32mm b) Đặt X = OM = ki = kλD/a xạ ứng với k nguyên cho vân sáng, xạ ứng với k nửa nguyên cho vân tối Do λ khoảng 400 nm 750 nm, nên khoảng vân i lớn chì i1 nhỏ i2 nên k phải khoảns k1 k2 xấc định : x = k1i1 = k2i2 = 0,6k1 = 0,32k2 tức k1 = 2: 0,6 = 3,3 k2 = 2:0,32 = 6,25 Như vây 3,3 < k < 6,25 Từ 3,3 đến 6,25 có ba số nguyên : 4, 5, có ba số nửa nguyên 3,5 ; 4,5 5,5 Vậy, có ba xạ cho vân sáng, bước sóng : λ1 = 625 nm; λ2 = 500nm; λ3 = 417nm Và có ba xạ cho vân tối, bước sóng : λ1' = 714nm; λ2' = 556nm; λ3' = 455nm Bài 25.26 trang 72 Sách tập Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu sáng 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 Tính tổng số vân sáng’và vân tối miền giao thoa Lời giải: Khoảng vân giao thoa : Số khoảng vân nửa bề rộng miền giao thoa : Số vân sáng nửa bề rộng, không kể vân trung tâm vân Số vân sáng bề rộng miền giao thoa, kể vân trung tâm : (2.4) + = vân Số vân tối nửa bề rộng : vân Số vân tối bề rộng miền giao thoa : = vân Tổng số vân sáng vân tối miền giao thoa : + = 17 vân ... nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe sáng chiếu ánh sáng có bước sóng từ 0,38 μm đến 0,76 μm Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 μm cịn có vân sáng ánh sáng đơn sắc... giải: Đáp án A Bài 25. 7 trang 68 Sách tập Vật Lí 12: Thực thí nghiêm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam, ta I quan sát hệ vân giao thoa Nếu thay ánh sáng màu lam ánh sáng đơn sắc màu... sát 2,5 m Bề rộng miền giao thoa 1 ,25 cm Tính tổng số vân sáng? ??và vân tối miền giao thoa Lời giải: Khoảng vân giao thoa : Số khoảng vân nửa bề rộng miền giao thoa : Số vân sáng nửa bề rộng, không