THPT Ba T T lun Giao thoa ỏnh sỏng Gv : Nguyn Vn Ti Bài 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong, khoảng cách giữa hai khe sáng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m. Bớc sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm = 0,5àm. 1. Tính khoảng vân 2. Xác định vị trí vân sáng bậc 2 và vân tối thứ 5. Tính khoảng cách giữa chúng (biết chúng ở cùng một phía so với vân trung tâm) 3. Tính khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 6 ĐS: 1. i = 0,25mm, 2. x s2 = 0,5mm, x t5 = 1,125mm, x = 0,625mm; 3. x 6 = 3mm Bài 2: Trong giao thoa ánh sáng, bớc sóng ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là = 0,5àm, khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm. Tìm khoảng cách giữa màn và hai khe để trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 2,5mm ta có vân sáng bậc 5. Để tại đó là vân sáng bậc 2, phải dời màn một đoạn bao nhiêu? theo chiều nào? ĐS: D = 1m, dời màn ra xa 1,5m Bài 3: Trong giao thoa với khe Yuong có: a = 1,5mm, D = 3m, ngời ta đo khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 cùng một phía vân trung tâm là 3mm. 1. Tính bớc sóng dùng trong thí nghiệm. 2. Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 8 cùng một phía vân trung tâm. 3. Tìm số vân quan sát trên vùng giao thoa có bề rộng 11mm. ĐS: 1. = 0,5 à m 2. x = 5mm; 3. 11 vân sáng và 12 vân tối Bài 4: Trong giao thoa với khe Yuong, khoảng cách giữa hai khe a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 3m, ánh sáng đơn sắc có bớc sóng = 0,5àm. Bề rộng vùng giao thoa quan sát L = 3cm (không đổi) 1. Xác định số vân sáng, số vân tối quan sát đợc trên giao thoa trờng. 2. Thay ánh sáng đơn sắc bằng ánh sáng đơn sức = 0,6àm. Số vâ quan sát đợc tăng hay giảm. Tính số vân quan sát đợc lúc này. 3. Vẫn dùng ánh sáng . Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe. Số vâ quan sát đợc tăng hay giảm. Tính số vân quan sát đợc khi màn cách hai khe D = 4m. ĐS: 1. 41 vân sáng và 40 vân tối;2. 33 vân sáng và 34 vân tối;1. 31 vân sáng và 30 vân tối Bài 5: Trong giao thoa với khe Yuong, khoảng cách giữa hai khe a = 1,2mm, ánh sáng đơn sắc có bớc sóng = 0,6àm. Trên màn ảnh ngời ta đếm đợc 16 vân sáng trải dài trên bề rộng 18mm. 1. Tính khoảng cách từ hai khe đến màn. 2. Thay bằng ánh sáng đơn sắc só bớc sóng , trên vùng quan sát trên ngời ta đếm đợc 21 vân sáng. Tính 3. Tại vị trí cách vân trung tâm 6mm là vân sáng hay vân tối. Bậc(thứ) mấy ứng với hai ánh sáng đơn sắc trên ĐS: 1. D = 2,4m; 2. = 0,45 à m; 3. vân sáng bậc 5với ánh sáng . Bài 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong, nguồn phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 1 = 0,5àm và 2 = 0,6àm. Hai khe cách nhau 1,5mm, màn ảnh cách hai khe 1,5m. 1. Mô tả hiện tợng giao thoa quan sát đợc trên màn. 2. Xác định vị trí của vân sáng bậc 4 ứng với hai ánh sáng đơn sắc trên. Khoảng cách giữa hai vân sáng này là bao nhiêu (xét mộ bên vân trung tâm). ĐS: 2. x s1 = 2mm, x s2 = 2,4mm, x = 0,4mm Bài 7: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai bớc sóng 1 = 0,6àm và 2 . Trên màn ảnh ngời ta thấy vân tối thứ 5 của hệ vân ứng với 1 trùng với vân sáng thứ 5 của hệ vân ứng với 2 . Tính 2 ĐS: 1 = 0,54 à m Bài 8: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong, hai khe đợc chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng = 0,55àm. 1. Thay bằng ánh sáng có bớc sóng ngời ta thấy khoảng vân tăng lên 1,2 lần. Tính 2. Nếu chiếu đồng thời hai ánh sáng trên, xác định vị trí mà các vân sáng trùng nhau. Cho a = 1,1mm, D = 1,8m. ĐS: = 0,66 à m. 2. x = n.5,4(mm); n = 0,1,2 Bài 9: Giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong có a = 0,5mm, D = 2m. Nguồn sáng đợc dùng là ánh sáng trắng. ( đ = 0,75àm và t = 0,4àm) 1. Mô tả hiện tợng quan sát đợc. 2. Tính bề rộng của quang phổ bậc 1 và bậc 3. 3. Xác định bớc sóng của những bức xạ bị tắt tại vị trí cách vân trung tâm 0,72mm. ĐS: 2. x 1 = 1,4mm, x 3 = 4,2mm; 3. 1 = 0,72 à m, 2 = 0,514 à m, 3 = 0,4 à m. THPT Ba T T lun Giao thoa ỏnh sỏng Gv : Nguyn Vn Ti Bài 10: Trong thí nghiệm giao thoa, nguồn sáng phát ra các đơn sắc có bớc sóng ở trong khoảng từ 0,4àm đến 0,8àm. Hai khe Yuong cách nhau a = 1mm, cách màn D = 1,5m. Tại điểm M trên màn ảnh cách vân trung tâm 3mm có bao nhiêu bức xạ đơn sắc bị tắt, bao nhiêu bức xạ đơn sắc có cờng độ cực đại? Tìm bớc sóng của các đơn sắc trên. ĐS: Bức xạ bị tắt: 1 = 0,8 à m, 2 = 0,571 à m, 3 = 0,444 à m. Bức xạ cực đại: 1 = 0,666 à m, 2 = 0,5 à m, 3 = 0,4 à m. Bài 11: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong, khoảng cách giữa hai khe a = 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m, ánh sáng đơn sắc có bớc sóng 1 = 0,66àm. Biết độ rộng của vùng giao thoa là 13,2mm, vân sáng trung tâm ở chính giữa màn. 1. Tính khoảng vân. Tính số vân sáng và vân tối trên màn.(kể cả hai vân ở hai đầu) 2. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ 1 và 2 thì vân sáng thứ 3 ứng với bức xạ 2 trùng với vân sáng thứ 2 của bức xạ 1 . Tính 2 (TSĐH Giao thông vận tải - 1999) ĐS: 1. i = 1,32mm, 11 vân sáng, 10 vân tối; 2. 2 = 0,44 à m Bài 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yuong, các khe S 1 và S 2 đợc chiếu sáng bởi nguồn sáng S. Cho S 1 S 2 = 0,8mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1,6m. 1. Tính bớc sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm. Biết khoảng vân i = 1mm 2. Xét trờng hợp nguồn phát ánh sáng trắng có bớc sóng nằm trong khoảng 0,4àm < < 0,75àm. Hãy xác định bớc sóng của các bức xạ đơn sắc có vân sáng trùng với vân sáng bậc 5 của ánh sáng tím (có b ớc sóng t = 0,4àm) ĐS: 1. = 0,5 à m; 2. 3 = 0,67 à m, 4 = 0,5 à m. Bài 13: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua hai khe hẹp S 1 , S 2 , nguồn phát S phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc 1 = 0,4àm(tím) và 2 = 0,7àm(đỏ). Cho S 1 S 2 = a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m. Quan sát giao thoa trên khoảng AB = 2cm. (A và B đối xứng nhau qua tâm O của màn E) 1. Xác định vị trí các vân sáng trùng nhau của hai loại ánh sáng trên AB và tính số lợng các vân đó. 2. Xác định vị trí các vân tối trên AB và tính số lợng các vân đó ĐS: 1. Vị trí cực đại của 1 : x 1 = 0,4k 1 (mm) với k 1 = 0, 1, 2, , (k 1 ) max ((k 1 ) max = 25) Vị trí cực đại của 2 : x 2 = 0,7k 2 (mm) với k 2 = 0, 1, 2, , (k 2 ) max ((k 2 ) max = 14) Có 7 vân cực đại trùng nhau 2. 78 vân tối ( xt 1 = 0,4 ( k 1 + 0,5 ) mm vi K 1 = = 0, 1, 2, , (k 1 ) max ((k 1 ) max = 24 ) Bài 14: Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Yuong và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc 1 = 0,6àm và bớc sóng 2 cha biết. Khoảng cách hai khe a = 0,2mm, khoảng cách từ các khe đến màn D = 1m. 1. Tính khoảng vân giao thoa trên màn đối với 1 . 2. Trong một khoảng rộng L = 2,4cm trên màn, đếm đợc 17 vân sáng, trong đó có 3 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân. Tính bớc sóng 2 , biết hai trong ba vạch trùng nhau nằm ngoài cùng của khoảng L. (Đề TSĐH - 2003) ĐS: 1. i = 0,3cm; 2. 2 = 0,48 à m ( Rỡa x 1 = 1,2cm -> K 1 = 4 -> cú 9 võn sỏng bc x 1 -> cú ( 8 + 3 ) bc x 2 -> Rỡa K 2 = 5 -> 2 ) Bài 15: Trong thí nghiệm Yuong về giao thoa ánh sáng, ngời ta sử dụng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng = 0,6àm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,9mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,8m. Xác định vị trí vân sáng bậc 4 kể từ vân sáng chính giữa. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng trắng có bớc sóng từ 0,4àm đến 0,76àm. Hỏi ở đúng vị trí của vân sáng bậc 4 nêu trên, có những vân sáng của những ánh sáng đơn sắc nào. (Đề TSĐH - 2005) ĐS: * x s4 = 4,8mm * 1 = 0,6 à m, 2 = 0,48 à m, 3 = 0,4 à m. . 2, , (k 1 ) max (( k 1 ) max = 2 5) Vị trí cực đại của 2 : x 2 = 0,7k 2 (mm) với k 2 = 0, 1, 2, , (k 2 ) max (( k 2 ) max = 1 4) Có 7 vân cực đại trùng nhau 2. 78 vân tối ( xt 1 . cực đại trùng nhau 2. 78 vân tối ( xt 1 = 0,4 ( k 1 + 0,5 ) mm vi K 1 = = 0, 1, 2, , (k 1 ) max (( k 1 ) max = 24 ) Bài 14: Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Yuong và phát ra. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng trắng có bớc sóng từ 0,4àm đến 0,76àm. Hỏi ở đúng vị trí của vân sáng bậc 4 nêu trên, có những vân sáng của những ánh sáng đơn sắc nào. ( ề TSĐH - 200 5) ĐS: *