Chuyên đề bài tập Giao thoa ánh sáng qua Thấu kính hội tụ và Kính lúp môn Vật lý 12 năm 2020

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Ti[r]

Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG

LIÊN QUAN ĐẾN KÍNH LÚP VÀ THẤU KÍNH HỘI TỤ

1 Ảnh vật qua thấu kính hội tụ

Với toán ảnh thật vật qua thấu kính hội tụ, giữ cố định vật cách khoảng L, di chuyển thấu kính khoảng vật mà có hai vị trí thấu kính cách khoảng cho ảnh rõ nét thì:

2 L x

x y L

x y y L

ìï +

ï =

ì ï

ï + = ï

ï Þï

- =

-ỵ ïïïỵ =

l

l l

+ Ảnh lớn:a1 ax y

= (1)

+ Ảnh nhỏ: a2 ay x

= (2)

( )( )1 ;

1

a = a a

Ví dụ 1: Một nhơm mỏng, có rạch hai khe hẹp song song F1 F2 đặt trước M

khoảng 1,2 m Đặt hai khe thau kính hội tụ, người ta tìm hai vị trí thấu kính, cách khoảng 72 cm cho ta ảnh rõ nét hai khe Ở vị trí mà anh bé khoảng cách hai ảnh '

1

F '

F 0,4mm Bỏ thấu kính chiếu sáng hai khe nguồn điểm S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm Tính khoảng vân giao thoa

A.0,45 mm B.0,85 mm C.0,83 mm D.0,4 mm

Hướng dẫn

HD:

2

:

1,2 0,72

: 0,

2 1,2 0,72

x

L anh lon a a

x

x y L y

x y L y

y anh nho a a a

x ìï

ìï + ï

ï = ï =

ì ï

ï + = ï ï

ï

- = -

-ợ = = ị =

+

ùợ ïỵ

l

Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

( ) ( )

1,6 D 0, 45

a mm i mm

a

l

Þ = Þ = = Þ Chọn A

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa khe I−âng, khoảng cách từ khe đến 1,5 m Đặt khoảng khe thấu kính hội tụ cho trục thấu kính vng góc với mặt phẳng chứa khe cách khe Di chuyển thấu kính dọc theo trục chính, người ta thấy có vị trí thấu kính cho ảnh rõ nét khe màn, đồng thời ảnh khe hai trường hợp cách khoảng 0,9 mm 1,6 mm Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng khe ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,72 µm ta thu hệ vân giao thoa có khoảng vân

A 0,48 mm B.0,56 mm C.0,72 mm D.0,90 mm

Hướng dẫn

( ) ( )

1

1 2

:

2 1,2 0, 9

:

x

L anh lon a a

x D

y a a a mm i mm

L y a

y anh nho a a

x

l

ì

ì ï

ï + ï

ï = ï =

ï ï

ï = = =

-= =

ïỵ ïỵ

l l

Þ Chọn D

2 Dùng kính lúp quan sát vân giao thoa

Nếu người mắt khơng có tật dùng kính lúp (có tiêu cự f) để quan sát vân giao thoa trạng thái khơng điều tiết mặt phẳng tiêu diện vật kính lúp đóng vai trị ảnh giao thoa nên D = -L f

Góc trơng n khoảng vân: tan ni f

a » a =

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = mm Vân giao thoa nhìn qua kính lúp có tiêu cự cm đặt cách mặt phẳng hai khe khoảng L = 45 cm Một người có mắt binh thường đặt mắt sát kính lúp quan sát hệ vân trạng thái khơng điều tiết thấy góc trơng khoảng vân 15’ Bước sóng λ ánh sáng

A.0,62 µm B.0,50 µm C.0,58 µm D.0,55 µm

Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

( )

( ) ( )

3

6

0, 45 0, 05 0,

10 2,18.10 0,55.10 0,

tan 2,18.10

D L f m

ai m

i i m D

f l a - -ìï = - = - = ùùù ị = = = ớù = ị = ùùùợ

Þ Chọn D

Ví dụ 2:Trong thí nghiệm I−âng với hai khe S1, S2 cách khoảng a = 0,96 mm, vân

quan sát qua kính lúp, tiêu cự f = cm, đặt cách mặt phẳng hai khe khoảng L = 40 cm Trong kính lúp (ngam chừng vơ cực) người ta đếm 15 vân sáng Khoảng cách tâm hai vân sáng đo 2,1 mm Tính góc trơng khoảng vân bước sóng xạ

A.3,5.10−3rad; 0,5 µm. B.3,75 10−3 rad; 0,4 µm.

C.37,5 10−3rad; 0,4 µm. D.3,5 10−3rad; 0,5 µm.

Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 0, 5.10

2,1 0,15 tan 3, 75.10

0, 04

15 0, 96.10 0,15.10

0, 0, 04 0, 36 0, 4.10

0, 36

i rad

i mm f

ai

D L f m m

D a a l -ìïï ìï ï » = = = ï = = ï ï - Þ = - = - = = = = ùợ ùùợ

ị Chn B

Vớ d 3:Trong thí nghiệm Iâng, hai khe S1, S2cách khoảng 1,8 mm Hệ vân quan sát

qua kính lúp, dùng thước đo cho phép ta đo khoảng vân xác tới 0,01 mm Ban đầu, đo khoảng vân giá trị 2,5 mm Dịch chuyển kính lúp xa thêm 40 cm cho khoảng vân rộng thêm đo khoảng vân giá trị 4,2 mm Tính bước sóng xạ

A.0,45 µm B.0,54 µm C.0,432 µm D.0,75 µm

Hướng dẫn ( ) ( ) 3 3

5 2,5.10 .0, 4

35 3,5.10 0, 45.10

0, 1, 8.10

' 4,2.10

D x x a m D x x a l l l l

-ìïïD = =

ïïï Þ = Þ =

í +

ïïD = =

ïï ïỵ

Trang | Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai

WebsiteHOC247 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 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

- Toán Nâng Cao THCS:Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun 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 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 - Hố, 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