THÔNG TIN TÀI LIỆU
2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 BÀI 14 TỔNG KẾT CHƯƠNG II SÓNG PHÂN DẠNG BÀI TẬP VỀ SĨNG Dạng TÍNH TỐN CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA SÓNG CƠ Câu 1: Một sóng truyền dọc theo trục Ox có phương trình u = Acos ( 20t − x ) (cm), với t tính s Tần số sóng A 15 Hz B 10 Hz C Hz D 20 Hz Hướng dẫn giải Ta có = 20 f = = 10 Hz 2 Câu 2: Một sóng truyền dọc theo trục Ox với phương trình u = 2cos ( 40t − 2x ) (mm) Biên độ sóng A mm C mm B mm D 40 mm Hướng dẫn giải Biên độ sóng mm Câu 3: Một sóng truyền dọc theo trục Ox Phương trình dao động phần tử điểm phương truyền sóng u = 4cos ( 20t − ) (u tính mm, t tính s) Biết tốc độ truyền sóng 60 cm/s Bước sóng sóng A cm B cm C cm D cm Hướng dẫn giải = 10 Hz 2 v Bước sóng sóng = = cm f Ta có = 20 f = Câu 4: Một người quan sát phao mặt biển, thấy nhô cao 10 lần khoảng thời gian 27 s Chu kì sóng biển A 2,8 s B 2,7 s C 2,45 s Hướng dẫn giải Ta thấy phao nhô lên 10 lần 9T = 27s T = 3s D s Câu 5: Một người quan sát phao mặt biển thấy nhơ lên cao lần 18 giây đo khoảng cách hai đỉnh sóng liên tiếp m Tốc độ truyền sóng mặt biển A m/s B m/s C 1,5 m/s Hướng dẫn giải D 0,5 m/s 6T = 18 T = s v = = m/s Theo đề ta có T = m BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Câu 6: Người ta đặt chìm nước nguồn âm có tần số 725 Hz tốc độ truyền âm nước 1450 m/s Khoảng cách hai điểm gần nước dao động ngược pha A 0,5 m B 0,25 m C cm Hướng dẫn giải D m Khoảng cách hai điểm gần nước dao động ngược pha v 1450 d = = = = 1m 2f 2.725 Câu 7: Trong khoảng thời gian 12 s người quan sát thấy có sóng qua trước mặt Tốc độ truyền sóng m/s Khoảng cách hai sóng gần có giá trị A 4,8 m B m Trong khoảng thời gian 12 s 5T = 12 T = 2, s C m D 0, 48 m Hướng dẫn giải người quan sát thấy có sóng qua Khoảng cách hai sóng gần bước sóng = vT = 4,8 m Câu 8: Một người quan sát sóng mặt hồ thấy khoảng cách hai sóng liên tiếp 120 cm có sóng qua trước mặt s Tốc độ truyền sóng mặt nước A 1,2 m/s B 0,8 m/s C 1,6 m/s Hướng dẫn giải Khoảng cách sóng liên tiếp = 120 cm = 1, m Thời gian sóng truyền qua 3T = T = 2s Tốc độ truyền sóng v = = 0,6 m/s T D 0,6 m/s Câu 9: Tại điểm O mặt nước n tĩnh có nguồn dao động điều hồ theo phương thẳng đứng với tần số Hz Từ điểm O có gợn sóng trịn lan rộng xa xung quanh Khoảng cách hai gợn sóng 20 cm Tốc độ truyền sóng mặt nước A 40 cm/s B 120 cm/s C 20 cm/s Hướng dẫn giải Ta có khoảng cách hai gợn sóng 20 cm = 20 cm D 80 cm/s v = f = 20.2 = 40 cm/s Câu 10: Một người quan sát phao mặt biển, thấy nhơ cao 10 lần khoảng thời gian 36 s đo khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10 m Tốc độ truyền sóng mặt biển A 2,5 m/s B 2,8 m/s C 40 m/s D 36 m/s Hướng dẫn giải Ta có phao mặt biển nhô cao 10 lần khoảng thời gian 36 s T = Khoảng cách hai đỉnh sóng lân cận 10 m = 10 m BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 t 36 = =4s n Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 v= 10 = = 2,5 m/s T Câu 11: Một sóng truyền mặt nước biển có bước sóng m Khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động pha C 0,5 m D 1,5 m Hướng dẫn giải Ta có khoảng cách hai điểm gần phương truyền sóng dao động lệch pha d = = m A m B m Câu 12: Một người quan sát mẩu gỗ dao động mặt nước, thấy nhơ lên lần 12 s Khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 100 cm Tốc độ truyền sóng A 8,33 cm/s B cm/s C 3,33 cm/s D 6,25 cm/s Hướng dẫn giải Ta thấy mẩu gỗ dao động mặt nước nhô lên lần 12 s, nên suy T = s Khoảng cách đỉnh sóng liên tiếp 100 cm = 25 cm, suy v = 6,25 cm/s Câu 13: Sóng lan truyền dọc theo dây cao su với tốc độ m/s tần số Hz Khoảng cách ngắn hai điểm dây đồng thời qua vị trí cân ngược chiều A m B 0,8 m C 0,2 m Hướng dẫn giải D 0,4 m Khoảng cách ngắn hai điểm dây đồng thời qua vị trí cân ngược chiều v nửa bước sóng = = = 0, m 2f 2.5 Câu 14: Một sóng học có biên độ A, bước sóng λ Vận tốc dao động cực đại phần tử môi trường hai lần tốc độ truyền sóng πA A λ = B λ = πA C λ = 2πA D λ = πA Hướng dẫn giải A v max = 2v A = 2v v = 2A 2v = = A Ta có 2v = 2 = 2x Câu 15: Một sóng mơ tả phương trình u = Acos 2ft − Tốc độ cực đại phần tử môi trường gấp lần tốc độ truyền sóng A 4 = A B 8 = A C 2 = A D 6 = A Hướng dẫn giải Tốc độ cực đại phần tử môi trường vmax = A = 2fA Tốc độ truyền sóng v = f Theo giả thiết 2fA = 4f A = 2 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Câu 16: Sóng âm truyền từ nước ngồi khơng khí Tốc độ truyền sóng mơi trường nước khơng khí 1480 m/s 340 m/s Cho biết bước sóng truyền nước 0,136 m Bước sóng ngồi khơng khí xấp xỉ A 592 mm B 31,2 mm C 0,77 m D 185 mm Hướng dẫn giải Khi truyền mơi trường tần số khơng đổi nên ta có v v v 340 f = n = kk λ kk = kk λ n = 0,136 = 0,0312 m = 31,2 mm λ n λ kk 1480 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Dạng PHÂN BIỆT GIỮA QUÃNG ĐƯỜNG TRUYỀN SĨNG QNG ĐƯỜNG DAO ĐỘNG Cần nhớ: Trong q trình truyền sóng, trạng thái dao động truyền cịn phần tử vật chất dao động chỗ T Quang duong dao dong Δt = n + Δt thêm S = n.2a + Sthêm Quang duong truyen song S = vΔt Câu 1: Một sóng lan truyền mơi trường với tốc độ m/s tần số 10 Hz, biên độ sóng khơng đổi cm Khi phần tử vật chất định môi trường quãng đường cm sóng truyền thêm qng đường A 10 cm B 15 cm C 20 cm Hướng dẫn giải T 1 - Quãng đường dao động S = cm = 2a Δt = = = s 2f 20 - Quãng đường truyền sóng Δs = v.Δt = = 0,05 m = cm 20 D cm Câu 2: Một sóng lan truyền môi trường với tốc độ m/s tần số 10 Hz, biên độ sóng không đổi cm Khi phần tử vật chất định môi trường quãng đường S sóng truyền thêm qng đường 25 cm Giá trị S A 24 cm - Ta có T = B 25 cm C 56 cm Hướng dẫn giải D 40 cm 1 T = = 0,1 s ⎯⎯ → = 0,05 f 10 ΔS 0, 25 T = = 0, 25 s = v Quãng đường dao động s = 5.2A = 5.2.4 = 40 cm → Δt = Quãng đường truyền sóng Δs = v.Δt ⎯⎯ Câu 3: Một nguồn phát sóng dao động theo phương trình u = acost (cm) với t tính ms Trong khoảng thời gian 0,2 s sóng truyền quãng đường lần bước sóng? A 25 lần B 50 lần - Ta có Δs = v.Δt = f.Δt = C 75 lần Hướng dẫn giải D 100 lần ( rad/ms ) Δt = 200 ( ms ) = 100 2 2 t x Câu 4: Biểu thức sóng điểm M dây đàn hồi có dạng u = A cos 2 − cm Trong x tính 20 cm, t tính giây Trong khoảng thời gian s sóng truyền quãng đường A 20 cm B 40 cm C 80 cm Hướng dẫn giải BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 D 60 cm Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Chu kì sóng T = 2 = 2s Vận tốc truyền sóng v = = 10 cm/s 20 Bước sóng = vT = 20 cm Trong thời gian 4s = 2T sóng truyền quãng đường 2 = 40 cm Câu 6: Người ta gây dao động đầu O sợi dây cao su căng thẳng tạo nên dao động theo phương vng góc với vị trí bình thường dây với chu kì T = s Trong thời gian 7,0 s sóng truyền quãng đường 35 cm Bước sóng dây A cm B 10 cm C 15 cm D 20 cm Hướng dẫn giải Trong chu kì sóng truyền qng đường S = T Trong thời gian t = 6,5s = 3T + Sóng truyền quãng đường S = 3 + = 35 = 10 cm Câu 7: Một sóng lan truyền mơi trường với tốc độ v = m/s, chu kì sóng T = 0,2 s Biên độ sóng khơng đổi A = cm Khi phần tử môi trường qng đường 60 cm sóng truyền qng đường A 60 cm B 100 cm C 150 cm D 200 cm Hướng dẫn giải v = 20 cm T Phần tử môi trường quãng đường 60 cm S =12A Bước sóng = Thời gian phần tử môi trường quãng đường 12A t = 3T Trong chu kì sóng truyền quãng đường S = Sóng truyền quãng đường 3T S = 3 = 60 cm Câu 8: Người ta gây chấn động đầu O dây cao su căng thẳng làm tạo nên dao động theo phương vng góc với vị trí bình thường dây, với chu kỳ 1,8 s Sau s chuyển động truyền 20 m dọc theo dây Bước sóng sóng tạo thành truyền dây A m B m C m D m Hướng dẫn giải + Tốc độ sóng truyền v = s 20 = = m/s t + Bước sóng λ = vT = 5.1,8 = m BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Dạng PHÂN BIỆT GIỮA THỜI GIAN TRUYỀN SÓNG VÀ THỜI GIAN DAO ĐỘNG CỦA PHẦN TỬ VẬT CHẤT MÔI TRƯỜNG Câu 1: Sóng ngang lan truyền sợi dây qua điểm O đến điểm M, biên độ sóng cm chu kì sóng s Tại thời điểm t = 0, sóng truyền đến O O bắt đầu dao động lên Biết hai điểm gần dây dao động ngược pha cách cm Coi biên độ dao động không đổi Thời điểm để điểm M cách O đoạn cm lên đến điểm có độ cao cm A 1,33 s B 2,2 s C 1,17 s Hướng dẫn giải D 1,2 s - Hai điểm gần dây dao động ngược pha cách cm, nên bước sóng λ λ = λ = cm v = = = cm/s T M OM - Thời gian sóng truyền từ O đến M t1 = = =1 s v 3 - Lúc t = đầu O dao động lên M chưa dao động N - Thời điểm để điểm M cách O đoạn cm lên đến điểm có độ cao O T cm t = = s 12 - Vậy tổng thời gian để M đến điểm có độ cao cm t = t1 + t =1+ = s 6 Câu 2: Lúc t = đầu O dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên với chu kì s với biên độ cm, tạo thành sóng ngang lan truyền dây với tốc độ cm/s Điểm M dây cách O khoảng 1,4 cm Thời điểm để M đến điểm N thấp vị trí cân cm A 1,33 s B 2,2 s C 1,13 s D 1,2 s Hướng dẫn giải - Bước sóng λ = vT = 2.2 = cm OM 1,4 = = 0,7 s v - Lúc t = đầu O dao động lên M chưa dao động - Thời gian sóng truyền từ O đến M t1 = - Thời điểm để M đến điểm N thấp vị trí cân cm, N -5 N -2 M tức M đến vị trí N có biên độ -2 cm T T 2 2 - Ta có t = + arcsin = + arcsin =1,13s 2π 2π Câu 3: Lúc t = đầu O dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao dộng lên với biên độ 1,5 cm, chu kì s Hai điểm gần dây dao động pha cm Coi biên độ không đổi Thời điểm để điểm M cách O cm lên đến điểm cao A 0,5 s B s C s D 2,5 s BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Hướng dẫn giải π Theo đề ta có phương trình dao động nguồn u O = 1,5cos πt − 2 Lúc t = s O bắt đầu lên M chưa dao động Để M lên đến điểm cao sóng phải OM T truyền từ O đến M từ M đến điểm cao t = + = + = 2,5 s v 6/2 Câu 4: Lúc t = đầu O dây cao su căng thẳng nằm ngang bắt đầu dao động lên biên độ a, chu kì s Hai điểm gần dây dao động ngược pha cách cm Thời điểm để M cách O 12 cm xuống qua vị trí cân A 0,5 s B 1,5 s C s D s Hướng dẫn giải Theo đề có λ = 2.3 = cm Vì dM = = 12 cm Lúc t = s O bắt đầu lên M chưa dao động Để M xuống qua vị trí cân sóng phải truyền từ O đến M từ M vị trí cân OM T 12 xuống t = + = + = 2,5 s v /1 Câu 5: Tại điểm O lòng đất xảy dư chấn trận động đất Ở điểm A mặt đất có trạm quan sát địa chấn Tại thời điểm t , rung chuyển O tạo sóng (một sóng dọc, sóng ngang) truyền thẳng đến A tới A hai thời điểm cách s Biết tốc độ truyền sóng dọc tốc độ truyền sóng ngang lịng đất 8000 m/s 5000 m/s Khoảng cách từ O đến A A 66,7 km B 15 km C 75,1 km D 115 km Hướng dẫn giải OA Thời gian sóng dọc truyền từ O đến A t = 8000 OA Thời gian sóng ngang truyền từ O đến A t = 5000 OA OA Mặt khác t = − = 5s OA = 66, 67 km 5000 8000 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Dạng PHƯƠNG TRÌNH SĨNG CƠ HỌC - Xét sóng hình sin lan truyền mơi trường theo trục x, sóng phát từ nguồn đặt điểm O Chọn gốc toạ độ O chọn gốc thời gian cho phương trình dao động u: li ®é ( x ) sãng A: biên độsóng ti ngun O cú dng uO = Acos ( t + ) với - Sau khoảng thời gian t, dao động từ O truyền đến M cách O khoảng x phương trình sóng M (cho cho u sóng biết li độ u phần tử có toạ độ x vào thời điểm t) 2x ( − ) NÕu M truyÒn sau O u M = Acos t + ( + ) NÕu M truyÒn trícO - Đại lượng = x O M x 2x 2d = gọi độ lệch pha sóng - Tốc độ truyền sóng vsong = he so truoc t = f = tốc độ lan truyền dao động môi he so truoc t T trường Câu 1: (ĐH - 2008) Một sóng lan truyền đường thẳng từ điểm O đến điểm M cách O đoạn d Biết tần số f, bước sóng λ biên độ a sóng khơng đổi q trình sóng truyền Nếu phương trình dao động phần tử vật chất điểm M có dạng u M ( t ) = a cos ( 2ft ) phương trình dao động phần tử vật chất O d A u ( t ) = a cos 2 ft − d C u ( t ) = a cos ft − d B u ( t ) = a cos 2 ft + d D u ( t ) = a cos ft + Hướng dẫn giải φ= Vì O sớm pha M góc 2d BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 2πd d Phương trình sóng nguồn biết phương trình M u = acos 2πft + = acos2π ft + λ λ Câu 2: Giả sử nguồn O có sóng dao động theo phương trình u O = Acos ( ωt ) Sóng truyền dọc theo trục Ox với tốc độ v, bước sóng λ Phương trình sóng điểm M nằm phương Ox cách nguồn sóng khoảng d d A u M = Asinω t - v d C u M = A cos(t + 2 ) d B u M = Acosω t + v d D u M = A cos(t − 2 ) Hướng dẫn giải Phương trình sóng điểm M nằm phương Ox cách nguồn sóng khoảng d d u M = Acos ωt - 2π λ Câu 3: Một nguồn sóng có phương trình u = 4cos ( 20t ) cm Sóng truyền theo phương ON với vận tốc 20 cm/s Phương trình sóng điểm N cách nguồn O đoạn cm A u N = 4cos ( 20t − 5 ) cm B u N = 4cos ( 20t − ) cm C u N = 4cos ( 20t − 2,5 ) cm D u N = 4cos ( 20t − 5,5 ) cm Hướng dẫn giải 2.d Phương trình sóng N có dạng u N = 4cos 20t − Với = v 20 2.d = = cm, d = cm = = 5 rad/s f 10 Phương trình sóng có dạng u N = 4cos ( 20t − 5 ) cm Câu 4: Một mũi nhọn S đươc gắn vào đầu thép nằm ngang chạm nhẹ vào mặt nước Khi thép dao động với tần số f = 50 Hz, tạo mặt nước sóng có biên độ 0,9 cm Biết khoảng cách 13 gợn lồi liên tiếp 36 cm Chọn gốc thời gian lúc mũi nhọn chạm vào mặt thoáng xuống Chiều dương hướng xuống Phương trình sóng phần tử điểm M mặt nước cách nguồn S đoạn cm A u M = 0,9cos 100t − cm 2 C u M = 0, 45 2cos 100t + cm 2 B u M = 0,9cos 100t + cm 2 D u M = 0,9 2cos 100t − cm 2 Hướng dẫn giải 36 Khoảng cách 13 gợn lồi liên tiếp 36 cm = = cm 12 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 10 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Câu 23: (ĐH-2013) Thực thí nghiệm Y âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng Khoảng cách hai khe hẹp 1mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,2 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thoa M chuyến thành vân tối lần thứ hai thí khoảng dịch 0,6 m Bước sóng A 0,6 μm B 0,5 μm C 0,7 μm D 0,4 μm Hướng dẫn giải Khi dịch xa dần khe D tăng dần dẫn đến i tăng dần khiến vị trí M thay đổi dần từ k=5 4,5 về 3,5 đó: OM = 5i = 3,5i ' = 4, i = 0, 4;i ' = 1, Lập tỉ số i D ia = = D = 1, = = 0, m i ' D + 0, 10 D Câu 24: [QG – 2017 – MA 206] Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,5 m Trên quan sát, hai điểm M N đối xứng qua vân trung tâm có hai vân sáng bậc Dịch xa hai khe thêm đoạn 50 cm theo phương vng góc với mặt phẳng chứa hai khe So với lúc chưa dịch chuyển màn, số vân sáng đoạn MN lúc giảm A vân B vân C vân D vân Hướng dẫn giải Số vân sáng đoạn MN lúc đầu (ứng với k1 = 4)là Ns1 = MN 8i + = + = vân sáng i i D1 i1 = a i D D = = Ta có i = = D a i D 1,5 1 i = a k i D k1 =4 Tại M: x S1 = x S2 k1i1 = k 2i = = = ⎯⎯⎯ → k2 = k i1 D1 Vậy số vân sáng lúc vân so với lúc đầu giảm vân BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 101 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Dạng 28 GIẢI TỐN VÂN TRÙNG ĐƠI TRONG GIAO THOA KHE YOUNG Câu 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng hai khe cách mm, khoảng cách từ hai khe đến m Nếu chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,6 μm λ2 thấy vân sáng bậc xạ λ2 trùng với vân sáng bậc xạ λ1 Bước sóng λ2 có giá trị A 0,4 μm B 0,5 μm C 0,48 μm D 0,64 μm Hướng dẫn giải D 2.0, 3 = 21 = = 0, m Theo đề 3i2 = 2i1 mà i = a Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu 1,50 mm 2, 25mm Tại hai điểm gần M N vân tối hai xạ trùng Tính MN A 5,75 mm B 6,75 mm C 4,5 mm D 3,0 mm Hướng dẫn giải Ta có i 2, 25 = = i = 3i1 = 2i = 3.1,50 = 4,5mm i1 1,50 Khoảng cách hai vân tối trùng gần khoảng vân trùng 4,5 mm Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu i1 = 0,5mm i2 = 0,7 mm Khoảng cách gần từ vị trí có vân tối trùng đến vân trung tâm A 0,75 mm Ta có B 1,75 mm C 3,5 mm Hướng dẫn giải D 1,5 mm i 0, 7 = = i = 7i1 = 5i = 7.0,5 = 3,5 mm i1 0,5 Vì gốc tọa độ O vân sáng trùng O cách vị trí trùng gần x = 0,5i = 1,75mm Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe đến m Khi dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 để làm thí nghiệm đo khoảng cách gữa vân sáng liên tiếp 0,8 mm Thay xạ có bước sóng λ1 xạ có bước sóng λ2 > λ1 vị trí vân sáng bậc xạ bước sóng λ1 ta quan sát vân sáng xạ có bước sóng λ2 Giá trị λ2 A 0,4 μm B 0,5 μm C 0,53 μm D 0,6 μm Hướng dẫn giải 1 D 1 = 0, m a Tại vị trí vân sáng bậc xạ 1 ta quan sát vân sáng xạ có bước sóng Ta có 4i1 = 0,8 i1 = 0, = 31 = k mà 2 1 k k = 1, Với k =1 2 = 1, m loại khơng nằm vùng ánh sáng nhìn thấy BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 102 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Với k = 2 = 0,6 m thỏa mãn Câu 5: (CĐ-2010) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu sáng đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 λ2 Trên quan sát có vân sáng bậc 12 λ1, trùng với vân sáng bậc 10 xạ λ2 Tỉ số 2 A B Hướng dẫn giải C D Vân sáng bậc 12 1 trùng với vân sáng bậc 10 nên ta có 12i1 = 10i i1 1 = = i2 2 Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu sáng đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 λ2 biết λ2 > λ1, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát m Thấy vân sáng bậc xạ λ1 trùng với vân sáng bậc k xạ λ2 cách vân trung tâm 6mm Giá trị k λ2 A k = λ2 = 0,75 μm B k = λ2 = 0,42 μm C k = λ2 = 0,48 μm D k = λ2 = 0,12 μm Hướng dẫn giải 1D = 1 = 0,5 m, a D 6.0,5 1,5 = 1,5 = Với xạ vị trí có = ki = k k = a k Do k nguyên nên k = thỏa mãn 2 = 0,75 m, k = không thỏa mãn 2 = 1,5 m Vân sángbậc λ1 cách vân trung tâm 6mm nên ta có 3i1 = Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng hai khe cách mm, khoảng cách từ hai khe đến m Nếu chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc có bước sóng λ1 λ2 = 0,4 μm thấy vân sáng bậc xạ λ2 trùng với vân tối xạ λ1 Giá trị λ1 A 0,53 μm B 0,47 μm C 0,6 μm D 0,65 μm Hướng dẫn giải Theo ta có vân sáng bậc trùng với vân sáng 1 1 1 2.0.4 0,8 2i = k + i1 2 = k + 1 1 = = 1 2 2 k+ k+ 2 0,8 0, 76 k = 1 = 0,53 m Điều kiện ánh sáng nhìn thấy 0,38 k+ Câu 8: Ánh sáng dùng thí nghiệm giao thoa gồm ánh sáng đơn sắc ánh sáng lục có bước sóng λ1 = 0,50 μm ánh sáng đỏ có bước sóng λ2 = 0,75 μm Vân sáng trùng gần vân trung tâm ứng vói vân sáng đỏ bậc A B C BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 D Trang 103 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Hướng dẫn giải k Có vân trùng k1i1 = k 2i k11 = k 2 = = k 1 Để vân trùng gần vân trung tâm k phải nhỏ k = Câu 9: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nhờ khe Y-âng, hai khe hẹp cách 1,5 mm Khoảng cách từ E đến hai khe D = m, hai khe hẹp rọi đồng thời xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,48 μm λ2 = 0,64 μm Khoảng cách nhỏ vân trung tâm vân sáng màu với vân trung tâm A 2,56 mm B 1,92 mm C 2,36 mm D 5,12 mm Hướng dẫn giải k Có vân trùng k1i1 = k 2i k11 = k 2 = = k 1 Để vân trùng gần vân trung tâm k phải nhỏ k1 = Vậy khoảng cách nhỏ x = k1i1 = k1 1D = 2,56 mm a Câu 10: (ĐH-2008) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách hai khe 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,2 m Chiếu sáng hai khe ánh sáng hỗn họp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm 600 nm thu hệ vân giao thoa Biết vân sáng (trung tâm) ứng với hai xạ trùng Khoảng cách từ vân đến vân gần màu với vân A 4,9 mm B 19,8 mm C 9,9 mm D 29,7 mm Hướng dẫn giải D Khoảng vân bước sóng 500 nm i1 = = 0,3mm a k 660 33 Điều kiện để vân sáng trùng = = = k 1 500 25 ⇒ Khoảng vân trùng i = 33i1 = 33.0,3 = 9,9mm Vậy khoảng cách từ vân đến vân gần màu với vân 9,9 mm Câu 11: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu i1 = 0,5mm i2 = 0,3mm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 2,25 mm 6,75 mm Trên đoạn MN, số vị trí vân tối trùng hai xạ A vân Ta có B vân C vân Hướng dẫn giải D vân i 0,5 = = i = 5i1 = 3i = 5.0,3 = 1,5mm i1 0,3 Vì gốc tọa độ O khơng phải vị trí vân tối trùng O cách vị trí trùng gần x = 0,5i = 0,75mm BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 104 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Tọa độ vị trí trùng: x = ( n + 0,5) i = 1,5n + 0,75mm với n Z Các vị trí trùng đoạn MN số giá x M x x N 2, 25 1,5n + 0,75 6,75 n n = 1, 2,3, 4 trị n nguyên thỏa mãn Câu 12: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc Bức xạ λ1 = 560 nm xạ màu đỏ có bước sóng λ2 (λ2 có giá trị từ 650 nm đến 730 nm) Trên quan sát, hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng màu đỏ Giá trị λ2 A 700 nm B 650 nm C 670 nm D 720 nm Hướng dẫn giải D D k x1 = x k1 = k 2 k11 = k 2 = 1 a a k2 Có vân sáng màu đỏ suy vân trùng tính từ vân trung tâm tương ứng k 720.k1 k2 = 2 = 1 = = 80 k1nm k2 650nm 80k1 730nm 8,125 k1 9,125 k1 = = 720nm Câu 13: (QG-2015) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc: ánh sáng đỏ có bước sóng 686 nm, ánh sáng lam có bước sóng λ, với 450 nm λ 510 nm Trên màn, khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có vân sáng lam Trong khoảng có số vân sáng đỏ A B C D Hướng dẫn giải Xét hai vân gần màu với vân trung tâm Vì khoảng có vân sáng màu lam nên vân trùng thứ có vân sáng lam bậc ta có D D x l = x d k l l = k d d k l l = k d d a a k 686.k d l = d d = = 98k d (nm) kl 450nm 98k d 510nm 4,59 k d 5, 20 k d = Vậy ví trí vân trùng thứ có vân sáng đỏ bậc suy khoảng có vân sáng đỏ Câu 14: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe đến quan sát m Chiếu đồng thời hai xạ có bước sóng λ1 = 0,4 μm λ2 = 600 nm Trên quan sát, gọi M, N hai điểm khác phía so với vân trung tâm cách vân trung tâm 14,2 mm 5,3 mm Số vân sáng có màu giống vân trung tâm đoạn MN A 15 B 17 C 13 D 16 Hướng dẫn giải D D k Số vân sáng có màu trùng với vân trung tâm ta có k1 = k 2 k11 = k 2 = = a a k 1 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 105 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 1D 0, 4.10−6.2 = = 0, mm a 2.10−3 Tại vị trí trùng vân x1 = k1i1 = 1, mm Khoảng vân i1 = Mà MN hai điểm khác phía lên ta có −5,3 1, 2k 14, −4, k 11 Từ −4 đến 11 có 16 vân trùng với vân sáng trung tâm Câu 15: (ĐH-2012) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ1 , λ2 có bước sóng 0,48 μm 0,6 μm Trên quan sát, khoảng hai vân sáng gần màu với vân sáng trung tâm có A vân sáng λ1 vân sáng λ2 B vân sáng λ1 vân sáng λ2 C vân sáng λ1 vân sáng λ2 D vân sáng λ1 vân sáng λ2 Hướng dẫn giải D D k 0, 60 Tại vị trí trùng vân x1 = x k1 = k 2 k11 = k 2 = = = a a k 1 0, 48 Số vân sáng 1 − = số vân sáng − = Câu 16: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng cách mm cách quan sát m Nguồn sáng dùng thí nghiệm gồm hai thành phần đơn sắc đỏ lục có bước sóng 750 nm 550 nm Biết hai vân sáng hai ánh sáng đơn sắc chồng chập lên cho vân màu vàng Hai điểm M N nằm hai bên vân sáng trung tâm cách vân trung tâm 1à 17 mm 34 mm Trên đoạn MN, số vân màu vàng quan sát A B C D Hướng dẫn giải λ1D i1 = a = 1,5 mm Khoảng vân i = λ D = 1,1 mm a k i 1,1 11 x = k1i1 = k 2i = = = k i1 1,5 15 i = 11i1 = 15.i2 = 16,5 mm Xét với OM 17 mm có vân Xét với ON 34 mm có vân vân trung tâm tổng số vân quan sát N = +2 +1 = Câu 17: (ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai xạ đơn sắc, xạ màu đỏ có bước sóng λđỏ = 720 nm xạ màu lục có bước sóng λ1 (có giá trị 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 tri λ1 A 500 nm B 520 nm C 540 nm D 560 nm Hướng dẫn giải BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 106 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Tại vị trí trùng vân x1 = x k1 1D D k = k 2 k11 = k 2 = 1 a a k2 Có vân sáng màu lục suy vân trùng tính từ vân trung tâm tương ứng k 720k1 k = 2 = 1 = = 80 k1 nm k2 Ta có 500nm 80k1 570nm 6, 25 k1 7,19 k1 = 2 = 560 nm Câu 18: Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,5 μm λ2 = 0,6 μm vào hai khe Yâng cách mm, cách hai khe m Công thức xác định tọa độ vân sáng có màu giống vân trung tâm (k nguyên) A x = 5k mm B x = 4k mm C x = 2k mm D x = 3k mm Hướng dẫn giải k Có vân trùng k1i1 = k 2i k11 = k 2 = = k 1 Để vân trùng gần vân trung tâm k phải nhỏ k1 = Vậy khoảng cách nhỏ x = k1i1 = k1 1D = 3mm, công thức xác định x = 3k mm a Câu 19: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa 0,20 mm 0,15 mm Lập công thức xác định vị trí trùng vân tối hai xạ (n số nguyên) A x = 0, n + 0,3mm C x = 1, 05n + 0,525 mm B x = 0,8n + 0,3mm D x = 0, 6n mm Hướng dẫn giải 0, 20 0,15 = ( 2m + 1) mm Cách Điều kiện để vân tối trùng x t = ( 2m1 + 1) 2 2m1 + 0, 20 2m1 + = ( 2n + 1) = x t = ( 2n + 1) = 0, 6n + 0,3mm 2m + 2m + = ( 2n + 1) Cách i 0,15 = = i t = is = 3i1 = 4i = 0, 6mm i1 0, 20 Vì gốc tọa độ O khơng phải vị trí vân tối trùng O cách vị trí trùng gần x t = 0,5i = 0,6mm Tọa độ vị trí tối trùng x t = ( n + 0,5) i = 0,6n + 0,3mm (với n số nguyên) Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu i1 = 0,5mm i = 0, mm Hai điểm M N mà điểm hệ cho vân sáng hệ cho vân tối Khoảng cách MN nhỏ A mm B 1,2 mm C 0,8 mm D 0,6 mm Hướng dẫn giải Điều kiện để vân sáng hệ trùng với vân tối hệ x = k1i1 = ( 2m2 + 1) 0,5i BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 107 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 k1 0,5i 0,5.0, k1 = ( 2n + 1) = = = 2m + i1 0,5 2m + = ( 2n + 1) x = ( 2n + 1) 0,5 x n +1 − x n = 2mm Vân tối trùng với vân sáng 1 i2 0, = = i = 2.2i1 = 5i = 2.2.0,5 = ( mm ) = x = MN 2i1 2.0,5 Có giá trị n nguyên ứng với vị trí vân tối trùng xạ Câu 21: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa i1 = 0,8mm i = 0,6 mm Biết bề rộng trường giao thoa 9,6 mm Trên trường giao thoa, số vị trí mà vân sáng hệ trùng với vân tối hệ A vân B vân C vân Hướng dẫn giải trùng 1 Điều kiện để vân tối với i1 0,8 = = i = 2.2i = 3i1 = 2.2.0, = 2, mm 2i 2.0, Vì gốc tọa độ cách vị trí trùng gần là: x = 0,5i = 1, 2mm D vân vân sáng 2 Tọa độ vị trí trùng: x = ( n − 0,5) i = 2, 4n − 1, với n Z Các vị trí trùng đoạn MN số giá trị n nguyên thỏa mãn L L − 2, 4n − 1, −4,8 2, 4n − 1, 4,8 −1,5 n 2,5 n = −1,0,1, 2 2 Có giá trị n nguyên ứng với vị trí mà vân sáng hệ trùng với vân tối hệ BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 108 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Dạng 30 GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG Câu 1: Trong thí nghiệm I âng , hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0, m ( tím ) đến 0, 75 m (đỏ) Khoảng cách hai khe 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến m Khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ vân sáng bậc màu tím bên so với vân trung tâm tính A x = 11mm B x = mm C x = mm D x = 13mm Hướng dẫn giải Theo đề x = 2i d − i t = d D t D 0, 75.10−6.2 0, 4.10 −6.2 − =2 − = 0, 007m = mm a a 0,3.10−3 0,3.10 −3 Câu 2: Trong thí nghiệm I âng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0, m (tím) đến 0, 75 m (đỏ) Khoảng cách hai khe 0, mm , khoảng cách từ hai khe đến m Khoảng cách vân sáng bậc màu đỏ vân sáng bậc màu tím bên so với vân trung tâm A 5,5 mm B 3,5 mm C 1, 75 mm D 9,5 mm Hướng dẫn giải Theo đề x = 2i d − i t = d D t D 0, 75.10−6.2 0, 4.10 −6.2 − =2 − = 0, 0055 m = 5,5 mm a a 0, 4.10 −3 0, 4.10 −3 Câu 3: Thực giao thoa ánh sáng trắng có bước sóng từ 0, m đến 0, 75 m Hai khe cách 0,5 mm, hứng vân giao thoa cách hai khe m Số vân sáng đơn sắc trùng điểm M cách vân sáng trung tâm mm A B C D Hướng dẫn giải x a D 4.0,5 = M 0, 0,75 2,7 k k = 3, 4,5 a kD k.1 Có giá trị k thỏa mãn có ánh sáng đơn sắc xM = k Câu 4: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm khoảng cách từ hai khe đến m Chiếu hai khe ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0, m đến 0, m) điểm M cách vân sáng 7, mm có xạ cho vân tối A B C D Hướng dẫn giải x Ma D 7, 2.1 x M = (k + 0,5) = 0, 0, 4, k 8,5 k = 5, 6, 7,8 a (k + 0,5)D (k + 0,5).2 Câu 5: Hai khe thí nghiệm Young chiếu sáng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0, m (tím) đến 0, 75 m (đỏ) Ở vị trí vân sáng bậc ánh sáng đỏ cịn có vạch sáng ánh sáng đơn sắc khác nằm trùng A B C D BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 109 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 x d4 Hướng dẫn giải 0, 75.D D 3 = xs =k = 0, 0, 75 k 7,5 k = 5, 6, a a k k Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0, mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Ánh sáng chiếu đến hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên quan sát, số xạ cho vân tối điểm M cách vân trung tâm 2, cm A B C D Hướng dẫn giải xMa D 27.0, x M = (k + 0,5) = 0,38 0, 76 6, k 13, a (k + 0,5)D (k + 0,5).1 k = 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 Câu 7: Thực giao thoa khe Iâng Chiếu sáng hai khe ánh sáng trắng có bước sóng 0, m 0, 75 m Biết hiệu khoảng cách từ M đến khe S1 , S2 3,5m Số xạ cho vân sáng điểm M A B C D Hướng dẫn giải d − d1 = k = d 3,5 0, 0, 75 4, k 8, 75 k = 5, 6, 7, k k Câu 8: Thực thí nghiệm khe Young với nguồn ánh sáng trắng có dải sóng từ 380 nm đến 760 nm Xét điểm M quan sát Biết hiệu khoảng cách từ M đến nguồn 3, m Bước sóng nhỏ xạ cho vân sáng M A 400 nm B 720 nm C 600 nm D 450 nm Hướng dẫn giải d = d − d1 = k = k = 5, 6, 7, 8, = d 3, 0,38 0, 76 4, k 9,5 k k 3, = 0, m = 400 nm Câu 9: Thực giao thoa ánh sáng trắng có bước sóng từ 0, m đến 0, 75 m Hai khe cách 0,5 mm , hứng vân giao thoa cách hai khe m Bức xạ cho vân sáng điểm M cách vân sáng trung tâm mm có bước sóng ngắn A 0,5 m B 0, 4375 m C 0,5833 m D 0, m Hướng dẫn giải x a D 7.0,5 7.0,5 = M 0, 0, 75 4, k 8, 75 k = 5, 6, 7, = = 0, 4375 m a kD k.1 8.1 Câu 10: Thực giao thoa khe Iâng Chiếu sáng hai khe ánh sáng trắng có bước sóng 0, m 0, 75 m Xét điểm M với hiệu khoảng cách từ M đến khe S1 , S2 3,8 m Bức xạ xM = k cho vân sáng điểm M có bước sóng dài A 0, 63 m B 0, 76 m C 0, 42 m BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 D 0, 48 m Trang 110 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Hướng dẫn giải d 3,8 3,8 0, 0, 75 5, 07 k 9,5 k = 6, 7, 8, = = 0, 63 m k k Câu 11: Trong thí nghiệm khe Young ánh sáng, nguồn ánh sáng sử dụng có 0, m 0, 75 m Người ta thấy vân sáng bậc ánh sáng có bước sóng = 0, 75 m khơng có vân sáng có bước sóng A 0, m B 0,5 m C 0, 428 m D 0, 64 m d = d − d1 = k = Hướng dẫn giải 0, 75.D D 3 x d4 = x s =k = 0, 0, 75 k 7,5 a a k k 5 = 0, m k = 5, 6, = = 0,5 m k = 0, 428 m Câu 12: (ĐH 2009) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 m đến 0,76m Tại vị trí vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m cịn có vân sáng ánh sáng đơn sắc khác? A B C D Hướng dẫn giải k D D Vị trí vân sáng trùng k11 = k 2 k11 = k 2 k = 1 a a 2 4x0, 76 4x0, 76 k2 k chọn k =5, 6, 7, nên có vân sáng 0, 76 0,38 Câu 13: (ĐH CĐ 2010) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu 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 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 Hướng dẫn giải kD k.2 1, 1, 3= k = 1, k Vị trí vân sáng x = a 0,8 0, 76 0,38 Với k = = 0, m với k = = 0, m Câu 14: (ĐH 2015) Trong thí nghiệm Y- âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm,khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng khoảng từ 380 nm đến 760 nm M điểm màn, cách vân sáng trung tâm cm Trong bước sóng xạ cho vân sáng M, bước sóng dài A 417 nm B 570 nm C 714 nm D 760 nm Hướng dẫn giải kD k 5 x= 20 = k = k 6, k 13,16 a 0,5 0, 76 0,38 Bước sóng dài ứng với k nhỏ k = = 0, 714 m BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 111 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa sáng dùng khe I − âng , khoảng cách khe a = 1mm, khoảng cách hai khe tới D = m Chiếu sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39µm 0, 76µm Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân trung tâm A 2, 40 mm B 3, 24 mm C 1, 64 mm D 2,34 mm Hướng dẫn giải Để vạch màu đơn sắc trùng quang phổ bậc (k + 1) phải phủ lên quang phổ bậc k D D k max a a k + max 76 = = k 1, 054 k 39 (k + 1)i ki max (k + 1) (k + 1) k max k số nguyên, vị trí trùng gần ứng với giá trị k = x = (2 + 1)i = D 0,39.10−6.2 =3 = 0, 00234 m = 2,34 mm a 10−3 Giao thoa với ánh sáng trắng, vân trung tâm màu trắng ta thu vân sáng có màu biến thiên từ đỏ đến tím, tím gần vân trung tâm, đỏ xa vân trung tâm Do khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân trung tâm ứng với vân D n D n t = k = t (*) tím bậc n trùng với vân khác bậc k Tức n t = k a a k Lần lượt lấy n = 1, 2, 3…thế vào (*) cho chạy ta thu n = 3, k = thỏa mãn Khi khoảng D cách cần tìm t = 2,34mm a Câu 16: Thực thí nghiệm khe Young với nguồn sáng có dải sóng từ 400 nm đến 550 nm Độ rộng dải vân bậc (dải vân gần vân trung tâm nhất) 0,3mm Vị trí gần vân trung tâm có hai xạ cho vân sáng trùng cách vân trung tâm khoảng A 3,3mm B 3, mm C 2, mm D 2, mm Hướng dẫn giải D ( max − ) (1) a Để có hai vân sáng trùng phải có hai dãy sáng trùng kimax (k + 1)imin kmax (k + 1) k 2,67 k số nguyên nên chọn k = Độ rộng vân bậc l = i max − i = Hai vân trùng gần vân trung tâm x = (k + 1)i = 4i = Từ (1) (2) x D (2) a 4 l 4.400.10−9.0,3.10−3 = = = 0, 0032m = 3, mm max − 500.10−9 − 400.10−9 550.10−9.D 400.10−9.D D − = 0,3.10−3 = 2000 (Ta có a a a D n D n t = k = t (*) Mặt khác n t = k a a k BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 112 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Lần lượt lấy n = 1, 2, 3…thế vào (*) cho chạy ta thu n = 4, k = thỏa mãn D Khi khoảng cách cần tìm t = 3, 2mm a Câu 17: Trong thí nghiệm giao thoa sáng dùng khe I-âng, khoảng cách khe a = mm, khoảng cách hai khe tới D = m Chiếu sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0, 40 m 0, 75 m Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân trung tâm A 2, mm B mm C 1, mm D 1,5 mm Hướng dẫn giải Ta biết trùng bậc trở Để gần phải trùng với vân đỏ quang phổ k k1i1 = k 2i k11 = k 2 1 = 2 k1 Giả sử + k1 = 2; 1 = 0, 0, = k1 = 3; 1 = 0, 0, = k2 = 2 = k 2 0,8 0,8 2 = 0, 0, 75 1, 06 k không thảo mãn k2 k2 k 2 1, 1, 2 = 0, 0, 75 1, k 3 k2 k2 1, = 0, m k2 0, 6.2 = 2, mm (Do hai vạch đơn sắc trùng nên quang phổ bậc k+1 phủ lên quang phổ bậc k D D (k + 1)i ki max (k + 1) k max (k + 1)0, 0, 75k k 1,14 a a Vậy vị trí gần ứng với k = D 0, 4.2 x = (k + 1) = = 2, mm) a x = Câu 18: (THPTQG 2016) Trong thí nghiệm Yâng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2m Nguồn sáng phát vơ số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm Trên khoảng cách gần từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà có hai xạ cho vân sáng A 6,08 mm B 4,56 mm C 9,12 mm D 3,04 mm Hướng dẫn giải Vị trí vân sáng x = kD = k xét quang phổ bậc 1,2,3 a BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 113 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Quang phổ bậc mm 4,56 mm 3,04 mm mm 1,52 mm Quang phổ bậc Quang phổ bậc Vị trí gần có vân trùng 4,56 mm (Ta có: k = (k + 1) t → = (k + 1) t 3 D suy k = → k t = → x t = t = 4,56 mm k a Câu 18: (THPTQG 2017) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên màn, M vị trí gần vân trung tâm có xạ cho vân sáng Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần với giá trị sau đây? A 6,7 mm B 6,3 mm C 5,5 mm D 5,9 mm Hướng dẫn giải Mặt khác giao thoa ánh sáng trắng nên k số tự nhiên liên tiếp k, k+1, k+2, k+3, k+4 Để có k.760 (k + 4).380 K xạ Vì M điểm gần nên k=4 nên x M = cho vân sáng 4x0, 76x2 = 6, 08mm xạ cho vân sáng nên n = kn max D 760 = = → k = → x = = 6, 08mm max − 760 − 380 a BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 114 2023 - 2024 LUYỆN THI CAO TRÍ - 0939 450 397 Câu 20: (THPTQG 2017) Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm Trên quan sát, tồn vị trí mà có ba xạ cho vân sáng ứng với bước sóng 440 nm, 660 nm λ Giá trị cùa λ gần với giá trị sau đây? A 560 nm D 550 nm B 570 nm C 540 nm Hướng dẫn giải Vị trí vân trùng k D D k11 = k 2 k11 = k 2 = = = = a a k 1 Mặt khác giao thoa ánh sáng trắng nên k số tự nhiên liên tiếp T/H 1: k1 = 3, k = k = không thỏa mãn T/H 2: k1 = 6, k = k3 = 3 = 528 m thỏa mãn Các trường hợp khác loại nhiều nghiệm k11 = k 2 = m → k 1 440 = = = = → m = ; k11 = m → = 528mm k1 660 BÀI GIẢNG VẬT LÍ 11 SÁCH KẾT NỐI TRI THỨC - CHƯƠNG II SÓNG GIÁO VIÊN: THẦY NHÂN HINTA - 0939 450 397 Trang 115
Ngày đăng: 24/06/2023, 12:08
Xem thêm: