Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh , nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm [r]
(1)CHUYÊN ĐỀ GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG
1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Cho tọa độ xo màn, hỏi có xạ cho vạch tối sáng?
a Các xạ ánh sáng trắng cho vân sáng xo khi:
Tại xo giá trị đại số xác định vị trí chưa xác định cụ thể
- Vị trí vân sáng x = k λD / a Vì x = xo nên:
o o x a D x k a kD = =
với điều kiện λ1 ≤ λ ≤ λ2,
- Thông thường: λ1 =0,4.10-6m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10-6m = λ2 (đỏ)
Giải hệ bất phương trình trên,
2
; ( )
o o
x a x a
k k Z
D D
- Chọn k ∈ Z thay giá trị k tìm vào tính λ với λ = axo / kD: bước sóng
xạ ánh sáng trắng cho vân sáng xo
b Các xạ ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) xo:
0 (2 1) 2 (2 1) o D
x k x
a a x k D = + = = +
Với điều kiện:
1
1
2
2
(2 1)
2
(2 1) ; ( )
o
o o
a x
k D
a x a x
k k Z
D D + +
(2)2 (2 1)
o
a x
k D
= +
=> bước sóng xạ ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) xo
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Trong thí nghiệm I âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm Khoảng chách khe 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến m Trên vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng xạ nào?
Giải Ta có:
3 6
0,8.10 3.10 1, 2.10
M M
M
D
x x k
a x a
kD k k
− − −
= =
= = =
Mà:
6
9 1, 2.10
380.10 760.10 3,15 1, 57
2;3
k k k
−
− −
=
Vậy:
k=2 λ=0,6.10-6m=0,6μm
k=2 λ=0,4.10-6m=0,4μm
3 BÀI TRẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa I-âng, khoảng cách khe a = mm, khoảng cách từ hai khe tới D = m Chiếu vào khe S ánh sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm Trên bề rộng L = 2,34 mm ảnh (vân trắng trung tâm giữa), số vân sáng màu có λ = 0,585 μm quan sát thấy là:
A B C D
Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát đồng thời xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 4410Ao λ2 Trên khoảng vân sáng liên tiếp có
màu giống màu vân trung tâm cịn có vân sáng khác Biết 0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm Giá trị λ2 bằng:
(3)C 3675,0 Å D 5292,0 Å
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bước sóng λ từ 0,4 μm đến 0,7 μm Khoảng cách hai nguồn kết hợp a = 2mm, từ hai nguồn đến D = 1,2m điểm M cách vân sáng trung tâm khoảng xM = 1,95 mm có xạ cho vân sáng
A có xạ B có xạ C có xạ D có xạ
Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa sáng dùng khe I-âng, khoảng cách khe a = 1mm, khoảng cách hai khe tới D = 2m Chiếu ánh sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân sáng trung tâm
A 3,24mm B 2,40 mm
C 1,64mm D 2,34mm
Câu 5: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng Lần thứ nhất, ánh sáng dùng thí nghiệm có loại xạ λ1 = 0,56 μm λ2 với 0,67 μm < λ2 < 0,74 μm, khoảng
hai vạch sáng gần màu với vạch sáng trung tâm có vân sáng màu đỏ λ2 Lần
thứ 2, ánh sáng dùng thí nghiệm có loại xạ λ1, λ2 λ3, với λ3 = 7λ2/12,
khoảng vạch sáng gần màu với vạch sáng trung tâm cịn có vạch sáng đơn sắc khác ?
A 25 B 23 C 21 D.19
Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng, hai khe chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc, xạ λ1 = 450 nm, còn xạ λ2 có bước sóng có giá trị từ 600 nm đến 750 nm Trên
quan sát, hai vân sáng gần cùng màu với vân trung tâm có vân sáng màu xạ λ1 Giá trị λ2 bằng:
A 630nm B 450nm
C 720nm D 600nm
Câu 7: 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 1,2m Nguồn S đặt cách S1,S2 phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 μm đến 0,76 μm Cho c = 3.108m/s Tại M
màn có hiệu khoảng cách từ M đến S1,S2 5μm Tìm tần số ánh sáng lớn xạ cho
vân sáng M:
A 4,2.1014 Hz B 7,6.1015 Hz
C 7,8.1014 Hz D 7,2.1014 Hz
Câu 8: Ta chiếu sáng hai khe Young ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ λđ = 0,75
μm ánh sáng tím λt = 0,4 μm Biết a = 0,5mm, D = 2m Ở vị trí vân sáng bậc màu đỏ,
(4)A B C D
Câu 9: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm Hai khe chiếu ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4 μm đến 0,75 μm) Tại điểm quan sát cách vân trắng 3,3mm có xạ cho vân sáng ?
A B C D
Câu 10: Cho thí nghiệm Y-âng, người ta dùng đồng thời ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,72 μm ánh sáng màu lục có bước sóng từ 500 nm đến 575 nm Giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu vân trung tâm, người ta đếm vân sáng màu đỏ Giữa hai vân sáng màu vân trung tâm đếm 12 vân sáng màu đỏ có tổng số vân sáng bao nhiêu?
(5)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia