Bài tập trắc nghiệm chương sóng ánh sáng (16)

Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mt s trng hp ẢTAS đc bit khác. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 1 - DNG 3. GIAO THOA ÁNH SÁNG TRONG MT S TRNG HP C BIT Bài toán 1: Giao thoa trong môi trng có chit sut n Ta đã bit n i n i i. n' i n          , vi n là chit ca ca không khí, n là chit sut ca môi trng thc hin giao thoa. Do n > n nên i < i. Vy khi thc hin giao thoa trong môi trng có chit sut n > n thì khong vân gim đi, h vân s sít li. Ví d 1: Trong thí nghim giao thoa khe I-âng, khong cách hai khe a = 0,8 mm. Khong cách hai khe đn màn D = 1 m. Khi h đt ngoài không khí ta chiu bng ánh sáng đn sc có bc sóng 640 nm. a) Xác đnh khong vân khi  ngoài không khí. b) Khi cho h vào trong nc có chit sut n = 4/3 thì khong vân bng bao nhiêu? c)  cho khong vân trong nc bng vi ngoài không khí thì phi dch chuyn màn nh th nào? Ví d 2: Trong thí nghim I-âng, khong cách gia hai khe là a = 1,5 mm và khong cách t hai khe đn màn quan sát là D = 120 cm. Chiu vào hai khe mt ánh sáng đn sc có bc sóng . Kt qu thu đc 13 vân sáng trên màn và đo đc khong cách gia hai vân sáng ngoài cùng là 4,8 mm a) Xác đnh bc sóng  b) Ti đim M 1 và M 2 ln lt cách vân sáng chính gia 1,4 mm và 2,0 mm có vân sáng hay vân ti ? c) Nu đa toàn b h thng vào trong nc có chit sut n = 4/3 thì khong cách gia hai vân sáng ngoài cùng là bao nhiêu? Sμ a.  = 0,5 m b. M 1 vân ti th 4, M 2 vân sáng th 5 c. 3,6 mm Bài toán 2: Giao thoa khi có bn mng đ dày e đt trc mt trong hai khe Trong thi nghiê m giao thoa a nh sa ng v i khe I -âng, gi s ta đ t tr c khe S 1 mô t ba n thu y tinh co chiê u da y e , chiê t suâ t n. Ta kho sát quang l t mt đim M bt k trên màn ti hai ngun. Hiu quang l lúc này là 21  d d   , trong đó d 2  = d 2 . Gi t là thi gian ánh sáng truyn t S 1 ti M. t 1 là thi gian ánh sáng đi ngoài không khí, t 2 là thi gian ánh sáng đi trong bn mng. Ta có 11 12 d d e e t t t , c c v         vi c v n  là tc đ ánh sáng truyn trong bn mng. 11 11 d d e ne d d (n 1)e. c c c           Lúc này, hiu quang l   2 1 2 1 2 1 d d d d (n 1)e d d (n 1)e.             MT S TRNG HP GIAO THOA ÁNH SÁNG C BIT KHÁC (TÀI LIU BÀI GING) GIÁO VIÊNμ NG VIT HÙNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mt s trng hp giao thoa ánh sáng đc bit khác “ thuc khóa hc LTH KIT-1 : Môn Vt lí(Thy ng Vit Hùng) ti website Hocmai.vn.  có th nm vng kin thc phn “Mt s trng hp giao thoa ánh sáng đc bit khác”, Bn cn kt hp theo dõi bài ging vi tài liu này. S 1 S 2 M O Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mt s trng hp ẢTAS đc bit khác. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 - Mà 21 ax ax d d (n 1)e. DD        O là vân sáng trung tâm mi thì 0 0 ax (n 1).e.D 0 (n 1)e 0 x . Da          trong đó, x 0 là đ dch chuyn ca vân sáng trung tâm. H vân cng dch chuyn mt đon x 0 Vy khi đt bn mng song song trc khe S 1 thì h vân s dch mt khong 0 (n 1)eD x a   v phía S 1 Nhn xét:  Nu đt trc khe S 2 thì h vân dch mt khong   o (n 1)eD x a v phía khe S 2  Nu đt trc c hai khe thì h vân dch mt khong x o = |x o1 – x o2 |. Ví d 1: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng bng khe I-âng. Khong cách ca hai khe a = 2 mm, khong cách ca hai khe đn màn là D = 4 m. Chiu vào hai khe bc x đn sc. Trên màn ngi ta đo đc khong cách gia 5 vân sáng liên tip là 4,8 mm. a) Tìm bc sóng ca ánh sáng dùng trong thí nghim. b) t sau khe S 1 mt bn mng, phng có hai mt song song, dày e = 5 m. Lúc đó h vân trên màn di đi mt đon x 0 = 6 mm (v phía khe S 1 ). Tính chit sut ca cht làm bn mt song song. Hng dn gii: a) Khong cách 5 vân sáng liên tip là a.i 4i 4,8 (mm) i 1,2 (mm)  0,6 (m). D       b) T công thc tính đ di 33 0 0 6 ax (n 1)eD 2.10 .6.10 x n 1 1 1,6. a eD 5.10 .4           Vy chit sut ca bn mng là n = 1,6. Ví d 2: Khe I-âng có khong cách hai khe a = 1 mm đc chiu bi mt ánh sáng đn sc có  = 0,5 m. a) Ti v trí cách vân trung tâm 4,2 mm ta có vân sáng hay vân ti ? Bc th my? Bit khong cách t hai khe đn màn là D = 2,4 m. b) Cn phi đt bn mt có chit suát n = 1,5 dày bao nhiêu ? Sau khe nào đ h vân di đn v trí trên. Hng dn gii: a) Ta có khong vân 6 M 3 x D 0,5.10 .2,4 8,4 i 1,2 mm 3,5 3 0,5. a i 1,2 10           Vy ti M là vân ti bc 4. b)  h vân di đn v trí trên thì ta có 3 3 0 (n 1)eD a.4,2.10 x 4,2 mm 4,2.10 e 3,5 (m). a (n 1)D           Vy cn đt bn mng có đ dày e = 3,5 m đ h vân di đn v trí cách vân trung tâm 4,2 mm. Nu đim có ta đ 4,2 mm  phía dng thì đt khe trc S 1 còn ngc li thì đt bn mng trc khe S 2 Ví d 3: Trong thí nghim giao thoa, cho a = 4 mm, màn M cách hai khe mt đon D = 2 m. a) Tính bc sóng . Bit khong cách ca hai vân sáng bc 2 là 1,5 mm. b) t bn mt song song bng thu tinh có chit sut n 1 = 1,5 sau mt khe I-âng thì thy h vân trên màn di chuyn mt đon nào đó. Thay đi bn mt trên bng mt bn thu tinh khác có cùng b dày thì thy h vân di chuyn mt đon gp 1,4 ln so vi lúc đu. Tính chit sut n 2 ca bn th hai. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mt s trng hp ẢTAS đc bit khác. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 - Ví d 4: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng I-âng, hai khe S 1 và S 2 đc chiu sáng bng ánh sáng đn sc. Khong cách ca hai khe là a = 1 mm. Khong cách gia hai mt phng cha hai khe đn màn là D = 3 m. a) Bit bc sóng ca chùm sáng đn sc  = 0,5 m. Tìm khong cách gia hai vân sáng hoc hai vân ti liên tip. b) Hãy xác đnh v trí vân sáng bc hai và vân ti th t trên màn quan sát. c) t ngay sau S 1 mt bn mng hai mt song song b dày e = 10 m. Hi h thng vân giao thoa dch chuyn v phía nào? Nu chit suát ca bn mng là n = 1,51, tính đ dch chuyn ca vân sáng chính gia so vi khi cha đt bn mt. Ví d 5: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng I-âng, hai khe S 1 và S 2 đc chiu sáng bng ánh sáng đn sc. Khong cách ca hai khe là a = 2 mm. Khong cách gia hai mt phng cha hai khe đn màn là D = 1,5 m; bit bc sóng ca chùm sáng đn sc  = 0,6 m. t ngay sau S 1 mt bn mng hai mt song song b dày e = 4 m, chit suát ca bn mng là n = 1,51 a) H vân giao thoa dch chuyn v phía nào, mt đon bng bao nhiêu? b) Tìm s vân sáng trong khong MN bit MN = 15 mm, MO = 5 mm; ON = 10 mm. Bài toán 3: Giao thoa khi dch chuyn ngun sáng Khi ngun S dch chuyn theo phng song song vi S 1 S 2 cha hai khe thì hiu quang l lúc này là    ax ay Dd . Ti O là vân trung mi thì 00        x y D xy D d d Du tr chng t vân trung tâm dch chuyn ngc li vi chiu dch chuyn ca ngun S. Vy, vân trung tâm (hoc c h vân) dch chuyn mt đon  D xy d theo phng ngc li vi chiu dch chuyn ca ngun S. Ví d 1: Mt ngun sáng đn sc S cách hai khe S 1 S 2 trong thí nghim I-âng mt khong 0,1 m, phát ra bc x có bc sóng  = 0,6 m. Hai khe cách nhau khong a = 2 mm và cách màn 2 m. Cho ngun sáng S dch chuyn song song vi mt phng cha 2 khe v phía S 1 mt khong 2 mm thì h vân dch chuyn trên màn mt khong bao nhiêu theo chiu nào? A. 50 mm và dch cùng chiu. B. 40 mm và dch ngc chiu. C. 40 mm và dch cùng chiu D. 50 mm và dch ngc chiu. Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mt s trng hp ẢTAS đc bit khác. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 4 - Ví d 2: Mt ngun đim S phát ánh sáng đn sc chiu vào 2 khe hp song song cách đu S to ra h vân giao thoa trên màn quan sát đt song song vi mt phng cha hai khe. Khong cách t ngun S đn mt phng cha hai khe và đn màn quan sát ln lt là 0,3 m và 1,8 m. Khi cho S dch chuyn 2 mm theo phng song song vi mt phng cha 2 khe thì h vân giao thoa trên màn s A. dch 10 mm ngc chiu dch chuyn ca S. B. dch 10 mm cùng chiu dch chuyn ca S. C. dch 20 mm ngc chiu dch chuyn ca S. D. dch 20 mm cùng chiu dch chuyn ca S. Ví d 3: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng bng khe I-âng, ánh sáng đn sc có bc sóng  = 0,5 m phát ra t khe hp S song song và cách đu hai khe S 1 , S 2 . Khong cách gia hai khe S 1 , S 2 là 2 mm, màn cha hai khe S 1 , S 2 cách ngun S mt khong 1 cm và song song vi màn quan sát. Khi đt ngay sau khe S 1 mt bn thu tinh có b dày 4 m, chit sut n = 1,5 thì h vân giao thoa b dch chuyn.  h vân giao thoa tr v v trí c thì ngi ta phi dch chuyn khe S theo phng song song vi màn quan sát A. mt đon 1 mm v phía khe S 1 . B. mt đon 1 mm v phía khe S 2 . C. mt đon 2 mm v phía khe S 1 . D. mt đon 2 mm v phía khe S 2 . Ví d 4: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng bng khe I-âng, ánh sáng đn sc có bc sóng  = 0,5 m phát ra t khe hp S song song và cách đu hai khe S 1 , S 2 . Khong cách gia hai khe S 1 , S 2 là 0,6 mm, màn cha hai khe S 1 , S 2 là D = 2m; khong cách t ngun S đn hai khe là d = 80 cm. Gi O là v trí vân trung tâm ca màn. Cho khe S tnh tin xuông di theo phng song song vi màn. Hi S phi dch chuyn mt đon ti thiu bng bao nhiêu đ cng đ sáng ti O chuyn t cc đi sang cc tiu? /sμ Ngun S dch chuyn ti thiu mt đon y = 0,4 mm. .Ví d 5: Mt ngun sáng S phát ánh sáng đn sc chiu vào hai khe S 1 và S 2 song song cách đu S và cách nhau a = 0,6 mm. Khong cách t S đn hai khe là d = 0,5 m và đn màn quan sát là L = 1,3 m. a) Khong cách t vân sáng trung tâm đn vân sáng th 5 là 4,3 mm. Tính bc sóng ca ánh sáng chiu vào. b) Cho S dch chuyn mt khong 2 mm theo phng song song vi màn và vuông góc vi hai khe. Hi h vân trên màn dch chuyn nh th nào? Luyn thi đi hc KIT-1: Môn Vt Lí ( Thy ng Vit Hùng) Mt s trng hp ẢTAS đc bit khác. Hocmai.vn – Ngôi trng chung ca hc trò Vit Tng đài t vn: 1900 58-58-12 - Trang | 5 - Ví d 6: Thc hin thí nghim giao thoa bng khe I-âng, khong cách gia hai khe bng 1,2 mm khong cách t hai khe đn màn bng 1,8 m, ngun sáng có bc sóng 0,75 m đt cách màn 2,8 m. Dch chuyn ngun sáng S theo phng song song vi hai khe mt đon y = 1,5 mm( nh hình v bên). Hai đim M, N có ta đ ln lt là 4 mm và 9 mm. S vân sáng và s vân ti trong đon MN sau khi dch chuyn ngun là A. 4 vân sáng, 5 vân ti B. 4 vân ti, 5 vân sáng. C. 5 vân sáng, 5 vân ti D. 4 vân sáng, 4 vân ti Ví d 7: Thc hin thí nghim giao thoa bng khe I-âng, khong cách gia hai khe bng 1,5 mm khong cách t hai khe đn màn bng 1,5 m, ngun sáng có bc sóng 0,5 m đt cách hai khe 0,5 m. a) Dch chuyn ngun sáng S theo phng song song vi hai khe v phía khe S 1 mt đon y = 1 mm thì h vân dch chuyn nh th nào? b) Trong khong MN = 10 mm vi OM = ON = 5 mm có bao nhiêu vân ti? Ch xét trng hp N  phía khe S 2 . /sμ H vân dch chuyn 3 mm; trong khong MN có 20 vân ti. Giáo viên: ng Vit Hùng Ngun : Hocmai.vn . Chiu vào hai khe mt ánh sáng đn sc có bc sóng . Kt qu thu đc 13 vân sáng trên màn và đo đc khong cách gia hai vân sáng ngoài cùng là 4,8 mm a) Xác đnh bc sóng  b) Ti đim. d   , trong đó d 2  = d 2 . Gi t là thi gian ánh sáng truyn t S 1 ti M. t 1 là thi gian ánh sáng đi ngoài không khí, t 2 là thi gian ánh sáng đi trong bn mng. Ta có 11 12 d d e e t. HP GIAO THOA ÁNH SÁNG C BIT KHÁC (TÀI LIU BÀI GING) GIÁO VIÊNμ NG VIT HÙNG ây là tài liu tóm lc các kin thc đi kèm theo bài ging “Mt s trng hp giao thoa ánh sáng đc bit