CHỦ ĐỀ 2 GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG

HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng I.KIN THC 1. Hin tng giao thoa ánh sáng - Là s tng hp ca hai hay nhiu sóng ánh sáng kt hp trong không gian trong ó xut hin nhng vch sáng và nhng vch ti xen k nhau. Các vch sáng (vân sáng) và các vch ti (vân ti) gi là vân giao thoa. * Hiu ng i ca ánh sáng (hiu quang trình) 2 1 ax d d d D     Trong ó: a = S 1 S 2 là khong cách gia hai khe sáng D = OI là khong cách t hai khe sáng S 1 , S 2 n màn quan sát S 1 M = d 1 ; S 2 M = d 2 x = OM là (to ) khong cách t vân trung tâm n im M ta xét a. V trí vân sáng Nhng ch hai sóng gp nhau cùng pha, khi ó chúng tng cng ln nhau và to nên vân sáng. Ti A có vân sáng khi hai sóng cùng pha, hiu ng i bng s nguyên ln bc sóng: d 2 – d 1 = k λ V trí (to ) vân sáng: ; D x k k Z a    k = 0: Vân sáng trung tâm k = + - 1: Vân sáng bc (th) 1 k = + -2 : Vân sáng bc (th) 2 b. V trí vân ti * Ti M có vân ti khi hai sóng t hai ngun n M ngc pha nhau, chúng trit tiêu ln nhau s to nên vân ti. iu kin này th!a mãn khi hiu ng i t hai ngun n M bng s l∀ n#a bc sóng V trí (to ) vân ti: ( 0,5) ; D x k k Z a     k = 0, k = -1: Vân ti th (bc) nht k = 1, k = -2: Vân ti th (bc) hai k = 2, k = -3: Vân ti th (bc) ba * Khong vân i: Là khong cách gia hai vân sáng hoc hai vân ti liên tip: D i a   Vùnggthoa CH  2. GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng * Nu thí nghim c tin hành trong môi trng trong sut có chit sut n thì bc sóng và khong vân: n n n D i i n a n        * Xác nh s vân sáng, vân ti trong vùng giao thoa (trng giao thoa) có b rng L (i xng qua vân trung tâm) + S vân sáng (là s l∀): 2 1 2 S L N i           + S vân ti (là s ch∃n): 2 0,5 2 t L N i           Trong ó [x] là phn nguyên ca x. Ví d%: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7 L (m): b rng vùng giao thoa, b rng trng giao thoa * Xác nh s vân sáng, vân ti gia hai im M, N có to  x 1 , x 2 (gi s x 1 < x 2 ) + Vân sáng: x 1 < ki < x 2 + Vân ti: x 1 < (k+0,5)i < x 2 S giá tr k € Z là s vân sáng (vân ti) cn tìm Lu ý: M và N cùng phía vi vân trung tâm thì x 1 và x 2 cùng du. M và N khác phía vi vân trung tâm thì x 1 và x 2 khác du. * Xác nh khong vân i trong khong có b rng L. Bit trong khong L có n vân sáng. + Nu 2 u là hai vân sáng thì: 1 L i n   + Nu 2 u là hai vân ti thì: L i n  + Nu mt u là vân sáng còn mt u là vân ti thì: 0,5 L i n   * V trí vân sáng ca các bc x n sc trùng nhau x = a D k 1 1 λ = a D k 2 2 λ = a D k 3 3 λ = …= a D k n n λ . (14) k 1 & 1 =k 2 & 2 =k 3 & 3 =k 4 & 4 = =k n & n . (15) vi k 1 , k 2 , k 3 ,…, k n ∈ Z Da vào ph∋ng trình bin lun chn các giá tr k thích hp, thông thng chn k là bi s ca s nguyên nào ó. PHN II : PHÂN DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1: TÌM CÁC I LNG THNG GP GIAO THOA SÓNG *VÍ D MINH H!A: VD1: H 2010 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, khong cách gia hai khe là 1 mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2 m. Ngun sáng ∋n s)c có bc sóng 0,45 m µ . Khong vân giao thoa trên màn bng A. 0,2 mm B. 0,9 mm C. 0,5 mm D. 0,6 mm HD: i = a D λ = 3 6 10 2.10.45,0 − − = 0,9 mm => áp án B http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng VD2:H 2010 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ. Nu ti im M trên màn quan sát có vân ti th ba (tính t vân sáng trung tâm) thì hiu ng i ca ánh sáng t hai khe S 1 , S 2 n M có  ln bng A. 2λ B. 1,5λ C. 3λ D. 2,5λ HD: vân ti th 3 thì k = 2 => 2 1 ax d d d D     =(2+0,5).λ => áp án D VD3: H2011 Trong thí nghip Y-âng v giao thoa vi ánh sáng ∋n s)c, khong cách gia hai khe là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Ti im M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bc 3. Bc sóng ca ánh sáng dùng trong thí nghim là A. 0,5 m µ . B. 0,45 m µ . C. 0,6 m µ . D. 0,75 m µ . HD: V trí vân sáng: x = k a D λ > λ = kD ax = 0,5 m µ . =>áp án A VD4:H-C 2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ. Nu ti im M trên màn quan sát có vân ti thì hiu ng i ca ánh sáng t hai khe n im M có  ln nh! nht bng A. 4 λ . B. λ. C. 2 λ . D. 2λ. HD: Ti im M là vân ti =>hiu ng i ∆d = d 2 – d 1 = (2k+1) 2 λ => ∆d min = 2 λ . Chn áp án C VD5:C 2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sng 0,6µm. Khong cách gia hai khe sáng là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân ti liên tip cách nhau mt on là A. 0,45 mm. B. 0,6 mm. C. 0,9 mm. D. 1,8 mm. HD: Hai vân ti liên tip cách nhau mt khong vân i = a D λ = 0,9 mm. Chn áp án C VD6:C2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là A. 5i. B. 3i. C. 4i. D. 6i. HD: V trí vân sáng x s3 = ± 3i >Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là 6i. => áp án D http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng VD7:C2012 Trong thí nghip Y-âng v giao thoa vi ánh sáng ∋n s)c, khong cách gia hai khe là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Ti im M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bc 3. Bc sóng ca ánh sáng dùng trong thí nghim là: A. 0,5 m µ . B. 0,45 m µ . C. 0,6 m µ . D. 0,75 m µ . HD:V trí vân sáng trên màn quan sát x = k a D λ > λ = kD ax = 0,5 m µ . =>áp án A VD8:H 2013: Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, nu thay ánh sáng ∋n s)c màu lam bng ánh sáng ∋n s)c màu vàng và gi nguyên các iu kin khác thì trên màn quan sát A. khong vân không thay i B. khong vân tng lên C. v trí vân trung tâm thay i D. khong vân gim xung HD: Ta có λ vàng > λ lam  i vàng > i lam => ÁP ÁN B VD9: H 2013 Trong mt thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, bc sóng ánh sáng ∋n s)c là 600 nm, khong cách gia hai khe h+p là 1 mm. Khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2 m. Khong vân quan sát c trên màn có giá tr bng A. 1,2 mm B. 1,5 mm C. 0,9 mm D. 0,3 mm HD: Ta có D i a λ = =1,2.10 −3 m=1,2 mm VD.10. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, tìm bc sóng ánh sáng chiu vào hai khe, bit hai khe cách nhau mt khong a = 0,3mm; khong vân o c i = 3mm, khong cách t hai khe n màn quan sát D = 1,5m. A. 0,45µm B. 0,50µm C. 0,60µm D. 0,55µm. HD: 3 3 6 . 0,3.10 .3.10 0,6.10 0,6 1,5 a i m m D λ µ − − − = = = = VD.11. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 3m; a = 1mm. Ti v trí M cách vân trung tâm 4,5mm, ta thu c vân ti bc 3. Tính bc sóng ánh dùng trong thí nghim. A. 0,60µm B. 0,55µm C. 0,48µm D. 0,42µm. HD: V trí vân ti th ba: 3 1 2 . 2,5. 4,5 2 x i i   = + = =     mm → i = 1,8mm. Bc sóng : 3 3 6 . 10 .1,8.10 0,6.10 0,6 3 a i m m D λ µ − − − = = = = =>A VD.12. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2m; a = 1mm; λ = 0,6µm. Vân ti th t cách vân trung tâm mt khong : A. 4,8mm B. 4,2mm C. 6,6mm D. 3,6mm HD: 6 3 3 0,6.10 .2 1,2.10 1,2 10 D i m mm a λ − − − = = = = V trí vân ti th t: 4 1 3 .1,2 4,2 2 x mm   = + =     http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng VD.13. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, bit D = 1m, a = 1mm. khong cách t vân sáng th 4 n vân sáng th 10 ∗ cùng bên vi vân trung tâm là 3,6mm. Tính bc sóng ánh sáng. A. 0,44µm B. 0,52µm C. 0,60µm D. 0,58µm. HD: Khong cách t vân sáng th 10 n vân sáng th t: x 10 – x 4 = 10.i – 4.i= 6.i =3,6mm → i = 0,6mm = 0,6.10 -3 m Bc sóng: 3 3 6 1.10 .0,6.10 0,6.10 0,6 1 ai m m D λ µ − − − = = = = => .AN C VD.14. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, bit khong cách gia hai khe S 1 S 2 = a = 0,35mm, khong cách D = 1,5m và bc sóng λ = 0,7µm. Tìm khong cách gia hai vân sáng liên tip. A. 2mm B. 1,5mm C. 3mm D. 4mm HD: 6 3 3 0,7.10 .1,5 3.10 3 0,35.10 D i m mm a λ − − − = = = = VD.15. Thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, ta thu c các vân giao thoa trên màn E cách mt ph(ng hai khe mt khong D = 2m, khong cách vân là i = 0,5mm. Khong cách a gia hai khe bng: A. 1mm B. 1,5mm C. 2mm D. 1,2mm. HD: Khong cách gia hai khe: 6 3 3 0,5.10 .2 2.10 2 0,5.10 D a mm mm i λ − − − = = = = => C VD.16. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2m; a =1mm; λ = 0,6µm. Vân sáng th ba cách vân trung tâm mt khong : A. 4,2mm B. 3,6mm C. 4,8mm D. 6mm HD: 6 3 3 0,6.10 .2 1,2.10 1,2 10 D i m mm a λ − − − = = = = V trí vân sáng th ba: x 3 = 3.i = 3.1,2 = 3,6mm. => B VD.17 Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 3m; a = 1mm; λ = 0,6µm. Ti v trí cách vân trung tâm 6,3mm, có vân sáng hay vân ti, bc my ? A. Vân sáng bc 5. B. Vân ti bc 6. C. Vân sáng bc 4. D. Vân ti bc 4. HD: Khong vân: 6 3 3 0,6.10 .3 1,8.10 1,8 10 D i m mm a λ − − − = = = = Xét t, s: 6,3 6,3 3,5 1,8i = = Vy ti v trí cách vân trung tâm 6,3mm có vân ti th 4. VD.18 Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, bit S 1 S 2 = a = 0,5mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là D = 1m. Ti v trí M cách vân trung tâm mt khong x = 3,5mm, có vân sáng hay vân ti, bc my ? A. Vân sáng bc 3. B. Vân ti bc 4. C. Vân sáng bc 4. D. Vân ti bc 2. HD: 6 3 3 0,5.10 .1 10 1 0,5.10 D i m mm a λ − − − = = = = Xét t,: 3,5 1 3,5 3 1 2 M x i = = = + → ti M có vân ti bc 4. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng TÌM KHO∀NG CÁCH GI#A 2 VÂN VD19: H 2011 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là A. 5i. B. 3i. C. 4i. D. 6i. HD: V trí vân sáng x s3 = ± 3i >Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là 6i. Chn áp án D VD.20.Ta chiu sáng hai khe Young bng ánh sáng tr)ng vi bc sóng ánh sáng ! λ  =0,75µm và ánh sáng tím λ t = 0,4µm. Bit a = 0,5mm, D = 2m. Khong cách gia vân sáng bc 4 màu ! và vân sáng bc 4 màu tím cùng phía i vi vân tr)ng chính gia là: A. 2,8mm B. 5,6mm C. 4,8mm D. 6,4mm HD: V trí vân sáng bc 4 màu !: 6 4 3 . 0,75.10 .2 4. 4. 12 0,5.10 d d D x mm a λ − − = = = V trí vân sáng bc 4 màu tím: 6 4 3 . 0,4.10 .2 4. 4. 6,4 0,5.10 t t D x mm a λ − − = = = Khong cách gia chúng: ∆x = x 4d - x 4t = 5,6mm. TÍNH S∃ VÂN SÁNG, T∃I TRÊN VÙNG QUAN SÁT VD.21. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, bit S 1 S 2 = a = 0,5mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là D = 1m. B rng vùng giao thoa quan sát c trên màn là L =13mm. Tính s vân sáng và ti quan sát c trên màn. A. 10 vân sáng; 12 vân ti B. 11 vân sáng; 12 vân ti C. 13 vân sáng; 12 vân ti D. 13 vân sáng; 14 vân ti HD: 6 3 3 0,5.10 .1 10 1 0,5.10 D i m mm a λ − − − = = = = S vân trên mt n#a trng giao thoa: 13 6,5 2 2 L i = = .  s vân sáng quan sát c trên màn là: N s = 2.6+1 = 13 vân sáng.  s vân ti quan sát c trên màn là: N t = 2.(6+1) = 14 vân ti. VD.22. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2,5m; a = 1mm; λ = 0,6µm. B rng trng giao thoa o c là 12,5mm. S vân quan sát c trên màn là: A. 8 B. 9 C. 15 D. 17 HD: 6 3 3 0,6.10 .2,5 1,5.10 1,5 10 D i m mm a λ − − − = = = = S vân trên mt n#a trng giao thoa: 12,5 4,16 2 2.1,5 L i = = .  s vân ti: N t = 2.4 = 8 vân ti. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng s vân sáng: N s = 2.4+1 = 9 vân sáng. Vy tng s vân quan sát c là: 8 + 9 =17 vân. BÀI TOÁN 2 : TH%C HI&N GIAO THOA TRONG MÔI TRNG CHIT SU∋T n Gi λ là bc sóng ánh sáng trong chân không hoc không khí. Gi ' λ là bc sóng ánh sáng trong môi trng có chit sut n. ' n λ λ = V trí vân sáng: x = k 'D a λ = k D n.a λ V trí vân ti: x =(2k +1) 'D 2a λ = (2k +1) D 2na λ Khong vân: i= 'D a λ = D an λ VÍ D MINH H!A VD1: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng ca Iâng trong không khí, hai cách nhau 3mm c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng 0,60µm, màn quan cách hai khe 2m. Sau ó t toàn b thí nghim vào trong nc có chit sut 4/3, khong vân quan sát trên màn là bao nhiêu? A. i‘= 0,4m. B. i' = 0,3m. C. i’ = 0,4mm. D. i‘= 0,3mm. HD: Vn tc ánh sáng trong không khí là c, bc sóng λ. Khi ánh sáng truyn t không khí vào nc thì tn s ca ánh sáng không i, vn tc ánh sáng truyn trong nc là v = c/n, (n là chit sut ca nc). => bc sóng ánh sáng trong nc là: λ’ = v/f = c/nf = λ/n. => Khong vân khi toàn b thí nghim t trong nc: ' ' . D D i a n a λ λ = = = 0,3mm VD2: Trong giao thoa ánh sáng qua 2 khe Young, khong vân giao thoa bng i. Nu t toàn b thit b trong cht l!ng có chit sut n thì khong vân giao thoa s bng? A. 1 i n − , B. 1 i n + , C. i n D. n.i HD: vn tc ánh sáng truyn trong cht l!ng là v = c/n, (n là chit sut ca cht l!ng). Nên bc sóng ánh sáng trong nc là: λ’ = v/f = c/nf = λ/n. Khong vân quan sát trên màn khi toàn b thí nghim t trong cht l!ng : ' ' . D D i a n a λ λ = = = i n http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng BÀI TOÁN 3: GIAO THOA ÁNH SÁNG A S(C, V) TRÍ C%C I TRÙNG NHAU PH∗NG PHÁP: * S trùng nhau ca các bc x λ 1 , λ 2 (khong vân t∋ng ng là i 1 , i 2 ) + Trùng nhau ca vân sáng: x s = k 1 i 1 = k 2 i 2 = => k 1 λ 1 = k 2 λ 2 = + Trùng nhau ca vân ti: x t = (k 1 + 0,5)i 1 = (k 2 + 0,5)i 2 = => (k 1 + 0,5) λ 1 = (k 2 + 0,5) λ 2 = Lu 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. x = a D k 1 1 λ = a D k 2 2 λ = a D k 3 3 λ = …= a D k n n λ . k 1 & 1 =k 2 & 2 =k 3 & 3 =k 4 & 4 = =k n & n . vi k 1 , k 2 , k 3 ,…, k n ∈ Z Da vào ph∋ng trình bin lun chn các giá tr k thích hp, thông thng chn k là bi s ca s nguyên nào ó. Thng gp hai bc x & 1 và & 2 cho vân sáng trùng nhau. Ta có k 1 & 1 =k 2 & 2  k1/k2= & 2 / & 1 Vì k 1 , k 2 là các s nguyên, => chn b s thích hp. * Trong hin tng giao thoa ánh sáng tr)ng (0,4 µ m - 0,76 µ m.) - B rng quang ph bc k:  ( ) t D x k a      - Xác nh s vân sáng, s vân ti và các bc x t∋ng ng ti mt v trí xác nh (ã bit x) + Vân sáng: ax , k Z D x k a kD       Vi 0,4 µ m < ax kD   < 0,76 µ m => các giá tr ca k Z  + Vân ti: ax ( 0,5) , k Z ( 0,5) D x k a k D         Thay vào 0,4 µ m − λ − 0,76 µ m => các giá tr ca k nguyên. *Bc x ca ánh sáng trng cho vân sáng ti x 0 . Ti x 0 có th là giá tr i s xác nh hoc là mt v trí cha xác nh c% th. V trí vân sáng bt kì x= a D k λ => x 0 = a D k λ kD ax 0 = λ .vi iu kin λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 , thông thng λ 1 =0,4.10 -6 m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10 -6 m= λ 2 (!) D 1 0 2 0 λλ ax k D ax ≤≤ , (vi k ∈ Z) Chn k ∈ Z và thay vào kD ax 0 = λ *Bc x ca ánh sáng trng cho vân ti ti x 0 V trí vân sáng bt kì x = (2k+1) a D 2 λ = x 0 Dk ax )12( 2 0 + = λ vi iu kin λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 ⇔ λ 1 ≤ Dk ax )12( 2 0 + ≤ λ 2 D ax k D ax 1 0 2 0 2 12 2 λλ ≤+≤  , (vi k ∈ Z) Thay các giá tr k vào Dk ax )12( 2 0 + = λ http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng VÍ D MINH H!A VD1: (H 2010) Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng tr)ng có bc sóng t 380nm n 760nm. Khong cách gia hai khe là 0,8mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Trên màn, ti v trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng ca các bc x vi bc sóng A. 0,48 µm và 0,56 µm B. 0,40 µm và 0,60 µm C. 0,45 µm và 0,60 µm D. 0,40 µm và 0,64 µm HD: )( 1200 )(10. 2,1 6 nm k m k D ax a D kx ===⇐= − λ λ λ  ≤ ≤ nmnm 760380 λ k = 2 và 3  áp án B VD2: (H 2010) Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngun sáng phát ng thi hai bc x ∋n s)c, trong ó bc x màu ! có bc sóng 720nm và bc x màu l%c có bc sóng λ (có giá tr trong khong t 500nm n 575nm). 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. Giá tr ca λ là A. 500 nm B. 520 nm C. 540 nm D. 560 nm HD:Ti v trí hai vân trùng nhau (có màu ging màu vân trung tâm) ta có: x 1 = x 2 2 1 22212211 720 720 k k kkkk =⇔=⇔=⇔ λλλλ Xét trong khong t vân trung tâm n vân u tiên cùng màu vi nó, có 8 vân màu l%c  v trí vân cùng màu vân trung tâm u tiên ng vi v trí vân màu l%c bc 9  k 2 = 9 9 720 1 2 k =  λ Mà nmknmnm 5607575500 22 =  =  ≤ ≤ λ λ  áp án D VD3. Hai khe ca thí nghim Young c chiu sáng bng ánh sáng tr)ng (bc sóng ca ánh sáng tím la 0,40µm, ca ánh sáng ! là 0,75µm). H!i ∗ úng v trí vân sáng bc 4 ca ánh sáng ! có bao nhiêu vch sáng ca nhng ánh sáng ∋n s)c khác nm trùng ∗ ó ? A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 HD: V trí vân sáng bc 4 màu !: d 4 . 3. . 4. . s D D D x x k a a a λ λ = = = = → 3 k λ = vi k∈Z Vi ánh sáng tr)ng: 0,4≤ λ ≤0,75 ⇔ 3 0,4 0,75 4 7,5 k k ≤ ≤ → ≤ ≤ và k∈Z. Chn k=4,5,6,7: Có 4 bc x cho vân sáng ti ó. VD4:Trong thí nghim giao thoa ánh sáng hai ngun kt hp S 1 và S 2 cách nhau 2 mm và cách màn D = 1,2 m. ta c khong vân i = 0,3 mm. Tính bc sóng λ ca bc sóng ã dùng a.0,1 µm b. 0,2 µ m c.0,3 µ m d.0,5 µ m HD: a D i λ = => D ai. = λ thay i=0,3mm;a=2mm; D=1,2m=1,2.10 3 mm m µλλ 5,0 10.2,1 2.3,0 3 == http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng VD5: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng có b∋c sóng λ t 0,4 µ m n 0,7 µm. Khong cách gia hai ngun kt hp là a = 2mm, t hai ngun n màn là D = 1,2m ti im M cách vân sáng trung tâm mt khong x M = 1,95 mm có nhng bc x nào cho vân sáng a.có 1 bc x b.có 3 bc x c.có 8 bc x d.có 4 bc x HD: Ti M có vân sáng nu x sM = n.i vi Nn ∈ )( 25,3 10.2,1. 95,1.2 . . . 3 m n mm n Dn Xa a D nx M M µλ λ λ = ==  = − Vì λ =0,4µm -> 0,7µm => 8,7,6,5 6,4 1,8 7,0 25,3 4,0 25,3 7,0 1 25,34,0 1 7,0 25,3 4,0 =  ≥≥  ≥≥ ≥≥  ≤≤ n nn n n => có 4 bc x ánh sáng tp trung ∗ M ng vi n=5, 6, 7, 8 Th vào (1) ta có bc sóng ca chúng là: λ 5 = 0,65µm λ 6 =0,542µm λ 7 =0,464µm λ 8 =0,406µm VD6. Mt ngun sáng im nm cách u hai khe Iâng và phát ra ng thi hai bc x ∋n s)c có bc sóng λ 1 = 0,6 µm và bc sóng λ 2 cha bit. Khong cách gia hai khe là a = 0,2 mm, khong cách t các khe n màn là D = 1 m. Trong mt khong rng L = 2,4 cm trên màn, m c 17 vch sáng, trong ó có 3 vch là kt qu trùng nhau ca hai h vân. Tính bc sóng λ 2 . Bit hai trong 3 vch trùng nhau nm ngoài cùng ca khong L. HD: Ta có: i 1 = 1 D a λ = 3.10 -3 m; 1 L i = 8  có 9 vân sáng ca bc x có bc sóng λ 1 và có 17 - 9 + 3 = 11 vân sáng ca bc x có bc sóng λ 2  i 2 = 11 1 L − = 2,4.10 -3 m  λ 2 = 2 ai D = 0,48.10 -6 m. VD7. 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 n màn quan sát là 2 m. Ngun sáng dùng trong thí nghim gm hai bc x có bc sóng λ 1 = 450 nm và λ 2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gi M, N là hai im ∗ cùng mt phía so vi vân trung tâm, cách vân trung tâm ln lt là 5,5 mm và 22 mm. Tìm s v trí vân sáng trùng nhau ca hai bc x trên on MN. HD: Các vân trùng có: k 1 1 D a λ = k 2 2 D a λ  k 2 = k 1 1 2 λ λ = 3 4 k 1 ; các vân sáng trùng ng vi k 1 = 0, 4, 8, 12, và k 2 = 0, 3, 6, 9, . Vì i 1 = 1 D a λ = 1,8.10 -3 m  1 M x i = 3,1; 1 N x i = 12,2  trên on MN có 9 vân sáng ca bc x λ 1 (t vân sáng bc 4 n vân sáng bc 12). [...]... v giao thoa ánh sáng, khong cách gi a hai khe là 1 mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2 m Ngun sáng ∋n s)c có bc sóng 0,45 µm Khong vân giao thoa trên màn bng A 0 ,2 mm B 0,9 mm C 0,5 mm D 0,6 mm HD: i = λD a = 0,45.10 −6 .2 = 0,9 mm => 10 −3 SÓNG ÁNH SÁNG áp án B Ch 2 Giao thoa sóng ánh sáng http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD2:H 20 10 Trong... trong vùng giao thoa (tr ng giao thoa) có b rng L ( i xng qua vân trung tâm) + S vân sáng (là s l∀): N S 2 L 1  2i 2 + S vân ti (là s ch∃n): N t L  2i 0, 5 Trong ó [x] là phn nguyên c a x Ví d%: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7 L (m): b rng vùng giao thoa, b rng trng giao thoa * Xác nh s vân sáng, vân t i gia hai im M, N có to  x1, x2 (gi s x1 < x2) + Vân sáng: x1 < ki < x2 + Vân ti:... 1, k = -2: Vân ti th (bc) hai k = 2, k = -3: Vân ti th (bc) ba * Khong vân i: Là khong cách gi a hai vân sáng hoc hai vân ti liên ti p: i SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2 Giao thoa sóng ánh sáng D a http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com * N u thí nghi m  c ti n hành trong môi trng trong sut có chi t su t n thì bc sóng và khong vân: n D a n in n i n * Xác nh s vân sáng, vân... http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD2:H 20 10 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe  c chi u bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ N u ti im M trên màn quan sát có vân ti th ba (tính t vân sáng trung tâm) thì hi u ng i c a ánh sáng t hai khe S1, S2 n M có  ln bng A 2 B 1,5λ C 3λ D 2, 5λ HD: vân t... sáng c a các bc x n sc trùng nhau x = k1 λ1 D a = k2 2 D a = k3 λ3 D a = …= k n λn D a (14) k1&1=k2 &2= k3&3=k4&4= =kn&n (15) vi k1, k2, k3,…, kn ∈ Z D a vào ph∋ng trình bi n lun chn các giá tr k thích h p, thông thng chn k là bi s c a s nguyên nào ó PHN II : PHÂN DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1: TÌM CÁC I LNG THNG GP GIAO THOA SÓNG *VÍ D MINH H!A: VD1: H 20 10 Trong thí nghi m Y-âng v giao. .. Vân ti: x1 < (k+0,5)i < x2 S giá tr k € Z là s vân sáng (vân ti) cn tìm L u ý: M và N cùng phía vi vân trung tâm thì x1 và x2 cùng d u M và N khác phía vi vân trung tâm thì x1 và x2 khác d u * Xác nh khong vân i trong khong có b rng L Bit trong khong L có n vân sáng L + N u 2 u là hai vân sáng thì: i + N u 2 u là hai vân ti thì: i n 1 L n + N u mt u là vân sáng còn mt u là vân ti . vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng BÀI TOÁN 4: S% D)CH CHUY+N H& VÂN GIAO THOA KHI T B∀N M,NG PH∗NG PHÁP : Trong thí nghim giao thoa ánh sáng vi khe Young (I-âng),. S 1 mt on d thì h thng vân giao thoa di chuyn theo chiu ngc li on x 0 . * Khi ngun sáng S di chuyn theo ph∋ng song song vi S 1 S 2 thì h vân di chuyn ngc chiu và khong. Ch  2. Giao thoa sóng ánh sáng TÌM KHO∀NG CÁCH GI#A 2 VÂN VD19: H 2011 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên