Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu và theo chiều nào để tại vị trí trên màn có toạ độ x = −1,2 mm chuyển thành vân sáng.. Hướng dẫn.[r]
(1)Ví dụ 1:Thí nghiệm giao thoa lâng khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với đoạn b có khoảng vân dịch chuyển qua gốc tọa độ O lúc O vị trí vân sáng Tính b
A.1 mm B.0,8 mm
C.1,6 mm D.2,4 mm
Hướng dẫn
( ) 3 2, 4
D D
OT b i
d a
d
b mm
a
l l
= = =
Þ = =
Chọn D
Ví dụ 2:Thí nghiệm giao thoa I âng khoảng cách hai khe 0,54mm Khoảng cách từ S đến mặt phẳng hai khe 50 cm Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,5µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với đoạn 1,25 mm tốc tọa độ O là:
A.vân tối thứ B.vân tối thứ C.vân sáng bậc D.vân sáng bậc
Hướng dẫn
6
1,25.140 . 2, 5 0, 54.10 0,
D ba D
OT b i i
d d a
l l
-= = = =
Chọn A
Chú ý:Giả sử lúc đầu điểm M khơng phải vị trí vân sáng hay vân tối Yêu cầu phải dịch S khoảng tối thiếu theo chiều để M trở thành vân sáng (tối)? Để giải toán ta làm sau:
(2)Nếu vân M phải đưa vân xuống, khe S dịch lên đoạn b choOT bD xmin d
= =
Nếu vân M phải đưa vân lên, khe S dịch xuống đoạn b cho: OT =bD xmin
d =
Ví dụ 3:Trong thí nghiệm giao thoa lâng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe đến D khoảng vân giao thoa mm Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe d = D/5 Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với theo chiều dương đoạn 1,6 mm vân tối thứ nằm toạ độ số toạ độ sau?
A.−5 mm B.+ 11 mm
C.+12 mm D.−12 mm
Hướng dẫn Vị trí vân trung tâm: x0 OT bD 8( )mm
d
= - = - =
-Vị trí vân tối thứ 2: ( )
( )
11 1,5 1,5.2
5 mm
x x i
mm é-ê
= ± = - + = ê
-êë Chọn A
Chú ý:Trước dịch chuyển, vân sáng trung tâm nằm O Sau dịch chuyển, vân trung tâm dịch đến T Lúc này:
* Nếu O vân sáng bậc k hiệu đường O kλ và:
min D
OT b ki
d
D
OT b i
d
= =
Þ = =
* Nếu O vân tối thứ n hiệu đường O (n-0, 5)l và:
( )
min 0,5
0,5 D
OT b n i
d
D
OT b i
d
= =
(3)Ví dụ 4:Thí nghiệm giao thoa I âng khoảng cách hai khe 0,75 mm Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm Giao thoa với ánh sáng đcm sắc có 0,75 µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với mán đoạn tối thiếu bàng để vị trí vân sáng trung tâm ban đầu vân sáng
A.1 mm B.0,8 mm
C.0,6 mm D.0,4 mm
Hướng dẫn
( ) min
min 0,
D
OT b ki
d
D D
OT b i
d a
d
b mm
a
l l
= =
Þ = = =
Þ = =
Chọn B
Ví dụ 5:Thí nghiệm giao thoa lâng khoảng cách hai khe 0,3 mm Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 40 cm Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với đoạn tối thiểu để vị trí vân sáng trung tâm ban đầu chuyển thành vân tối
A.1 mm B.0,8 mm
C.0,6 mm D.0,4 mm
Hướng dẫn
( )
( ) min
min
0,5
0,5 0,5 0,5 0,
D
OT b n i
d
D D
OT b i
d a
d
b mm
a
l l
= =
-Þ = = =
Þ = =
Chọn D
Ví dụ 6:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, với nguồn sáng đơn sắc chiếu vào S Dịch chuyển S song song với hai khe cho hiệu số khoảng cách từ đến hai khe λ/2 Hỏi cường độ sáng O tâm ảnh thay đổi nào?
(4)Hướng dẫn
Lúc đầu hiệu đường hai sóng kết hợp O 0λ ÞVân sáng trung tầm nam O Sau đó, hiệu đường hai sóng kết hợp O 0,5λ Þ Vân tối thứ nằm Chọn C
Ví dụ 7:Trong thí nghiệm Young, cách hai khe S1S2là 1,2 mm Nguồn S phát ánh sáng đơn
sắc đặt cách mặt phẳng hai khe khoảng d phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 µm Nếu dời S theo phương song song với S1S2một đoạn mm hệ vân dịch chuyển đoạn 20 khoảng vân
Giá trị d
A.0,24 m B.0,26 m
C.2,4 m D.2,6 m
Hướng dẫn Áp dụng:
( )
3
6 20
2.10 1,2.10
0,24 20 20.0,5.10
OT D OT bD
b d d
D bD
a d
a
d b m
l
l
-
-= Þ =
Þ =
Þ = = =
Chọn A
Ví dụ 8:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe đến D khoảng vân giao thoa mm Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe d = D/4 Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với theo chiều dương đoạn mm vân sáng bậc nằm toạ độ số toạ độ sau?
A.−5 mm B.+4mm
C.+8 mm D.−12 mm
Hướng dẫn Áp dụng:OT D OT 2.4 8( )mm
b = d Þ = =
(5)Tọa độ vân sáng bậc 2: x =x0 2i x =12mm x = 14mm
Þ ChọnB.
Ví dụ 9:Trong thí nghiệm giao thoa I âng khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến m Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm Giao thoa thực với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với đoạn tối thiểu theo chiều để vị trí có toạ độ x = − 1,2 mm chuyển thành vân tối A.0,4 mm theo chiều âm B.0,08 mm theo chiều âm
C.0,4 mm theo chiều dương D.0,08 mm theo chiều dương Hướng dẫn
Khoảng vân: i D 2( )mm a
l
= =
Vân tối nằm gần M vân nằm phía M cách M xmin =0,2mm Ta phải dịch vân tối xuống, khe S phải dịch lên đoạn ( theo chiều dương) cho :
( )
3
0,2.10 0,
0, 08.10 D
OT b x
d b
b m
-= =
Þ =
Þ = Chọn D
Ví dụ 10:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến m Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm Giao thoa thực với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với đoạn tối thiểu theo chiều để vị trí có toạ độ x = −1,2 mm chuyển thành vân sáng A.0,32 mm theo chiều âm B.0,08 mm theo chiều âm
C.0,32 rnm theo chiều dương D.0,08 mm theo chiều dương Hướng dẫn
Vân sáng nằm gần M vân nằm phía M cách M xmin0,8mm Ta phải dịch vân sáng
(6)( )
3
min
2 0, 8.10 0, 32.10
0, D
OT b x b b m
d
-
-= = Þ = Þ = Þ Chọn A
Chú ý: Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo phương song song với S1S2 với phương trình x uD A0Dcos t
d d w
= = hệ vân giao
thoa dao động dọc theo trục Ox với phương
Trong thời gian T/2 hệ vân giao thoa dịch chuyển quãng đường 2A, đoạn số vân sáng ns A
i
= +
Suy ra, số vân sáng dịch chuyển qua O sau khoảng thời gian T/2, T, (s) t (s) nS,2nS,f.2nsvà
t.f.2ns
Ví dụ 11:Trong thí nghiệm lâng giao thoa ánh sáng đơn sắc cho vân giao thoa E với khoảng vân đo 1,5 mm Biết khe S cách mặt phẳng hai khe S1S2một khoảng d mặt phẳng hai khe S1S2
cách E khoảng D = 3d.Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo quy luật u = l,5cos3πt (mm) (t đo giây) theo phương song song với trục Ox đặt mắt O thấy có vân sáng dịch chuyển qua giây?
A.21 B.28 C.25 D.14
Hướng dẫn ( )
4,5 cos s
D A
x u t mm n
d p i
= = Þ = + =
Số vân sáng dịch chuyển qua giây t.f.2ns= 21 Þ Chọn A
Ví dụ 12: Trong thí nghiệm Y−âng giao ánh sáng, quan sát điểm O đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe (gọi đường d), điểm M vị trí vân sáng Dịch chuyển dọc theo (d), xa mặt phẳng chứa hai khe đoạn nhỏ 1/7 m M xuất vân tối Nếu tiếp tục dịch chuyển xa thêm đoạn nhỏ 16/35 m M lại có vân tối Giả sử cho dao động quanh O dọc theo (d) với phương trình y = 30cos20πt (y tính cm, t tính s) Tính từ thời điểm t = 0, giây M có lần xuất vân tối?
A.60 lần B.80 lần C.100 lần D.40 lần
(7)* Lúc đầu M vân sáng bậc k:xM k D a
l
=
* Dịch lần M vân tối lần hai M vân tối:
( )
( ) ( )
1
1 1
7 4
0,5 7 2 14
1 0,6 1,5 0,9
0,6 1.4
M M
D
k
k D
x k
a D
k D
D
x k
a l
l
ỡù ữ
ù ỗ + ữ
ù ỗỗ ữ ỡ
ù ỗ ữ ï ì
ï ï - = ï =
ï = - ï ï
=
- = î
+ ïî
ï =
-ïïïî
M vân sáng bậc
* Biên độ dao động A = 0,3 m Vì 1/7 m < A < 0,6 m
Þ Một phần tử chu kỉ đầu có lần M cho vân tối với “bậc” là: 3,5 *Khi D’ = D − 0,3 xM .1 k' 0,7 k' 5,7
a a
l l
= = Þ = ÞMột phần tử chu kì có lần M cho vân tối với “bâc” là: 4,5; 5,
Þ Nửa chu kỉ có lần M cho vân tối
Þ Một chu kỳ có lần M cho vân tối
(8)WebsiteHOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi 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 ngũGV Giỏi, Kinh nghiệmtừ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóaluyện thi THPTQGcác mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toáncác trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thày Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán 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 Toán: Bồi dưỡng phân mơnĐại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Tràn Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thày Lê Phúc Lữ, Thày Võ Quốc Bá Cẩncùng đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET:Website hoc miễn phí học theochương 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:KênhYoutubecung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia