BT ve song anh sang P 6

Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 0,75 m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần t[r]

BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG P-6 Câu 26: Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe I-âng, khoảng cách khe a = 1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m Chiếu sáng trắng có bước sóng thỏa mãn 0,39µm    0,76µm Khoảng cách gần từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác trùng đến vân sáng trung tâm trên màn là A 3,24mm B 2,40 mm C 1,64mm D 2,34mm Giải: Khi giao thoa với ánh sáng trắng, VTT có màu trắng, hai bên VTT có màu giống màu cầu vồng, màu tím gần VTT nhất, màu đỏ xa VTT Trong đó có vùng phủ của hai quang phổ ánh sáng trắng + Bậc ( k=2) của ánh sáng tím trùng bậc k ánh sáng trắng  D 2. D k    a a k 2 0,39  0, 76  k 1   0, 78 k μm > 0,76μm + Bậc ( k=3 ) của ánh sáng tím trùng bậc k ánh sáng trắng  D 3. D k    a a k 3 0,39  0, 76  1,5 k  k μm (loại) x 3 * k 2   0,585 μm  D D k 2,34 a a mm => x = + Bậc ( k = ) của ánh sáng tím trùng bậc k ánh sáng trắng  D 4. D k    a a k 4.   0,52 k k =3 => μm 4 0, 76  2, 05 k  k  D D x 4 k 2,34 3,12 a a mm 0,39  * => Vậy vị trí đơn sắc trùng nhỏ là 2,34mm Chọn D Câu 27: Thí nghiệm giao thoa Y- âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe đoạn 0,75 m thì thấy M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng λ có giá trị là A 0,60 m B.0,50 m C 0,70 m D 0,64 m Giải: Trong thí nghiêm I âng vị trí vân sáng và vân tối xs = ki; xt = (k-0,5)i với k = 1, 2, Điểm M cách vân trung tâm λD x = 5,25 mm = 5i = (*) a Khi dịch màn xa, giả sử lần thứ M là vân tối bâc k = là vân tối gần DD thì lần thư hai là vân tối bậc (k-1)= Khi đó: λ( D+0 , 75) x = 3,5 i’ = 3,5 (**) a λD λ(D+0 , 75) Từ (*) và (**) ta có = 3,5 a a 5D = 3,5D + 0,75.3,5 < -> 1,5 D = 2,625 -> D = 1,75m , 05 10 −6 = = = 0.6 m D , 75 M  S5 M  Tk 0,75 m M Tk-1  = 0,6 m Chọn đáp án A Câu 28 Một thấu kính hội tụ tiêu cự f = 25 cm cưa đôi theo mặt phẳng chứa trục chính rồi tách cho quang tâm cách xa mm Nguồn sáng S phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,55m, 2 = 0,44m, và cách thấu kính khoảng 0,5m nằm trên mặt phẳng chứa trục chính của thấu kính Màn quan sát cách thấu kính 3,5m có vùng giao thoa trên màn Hỏi trên màn có bao nhiêu vân sáng trùng A vân B vân C vân D vân Giải Gọi O1, O2 là quang tâm của hai TK sau cưa: O1O2 = mm Gọi S1, S2 là ảnh của S qua TK Áp dụng công thức thấu kính: d = 0,5m ; f = 0,25 m ta tính d’ = SO1 = d = 0,5m O1 S D= 3m S M O O2 S O1O2 cách S 0,5m S1 S2 cách S 1m Suy S1S2 cách màn quan sát D = 3m a = S1S2 = O1O2 = mm S1, S2 là hai nguồn phát sóng, vùng giao thoa quan sát trên màn là MN = 16mm khoảng vân của các xạ trên màn: λ1 D , 55 , 65 i1 = = ( mm)= (mm) a 4 λ2 D , 44 , 32 i2 = = (mm)= (mm) a 4 Vị trí hai vân sáng của hai xạ trùng nhau: x = k1i1 = k2i2 -> 5k1 = 4k2 k1 = 4n; k2 = 5n > x = 4ni1 = 1,65n (mm) Với - MN/2 x ≤ MN/2 ( = 8(mm) >-8 ≤1,65n ≤ -> -4 ≤ n ≤4 có giá trị n từ - đến Trên màn có vân sáng trùng Chọn đáp án A N Câu 29 Chiếu chùm tia sáng trắng song song có bề rộng 5cm từ không khí đến mặt khối thủy tinh nằm ngang góc tới 600 Cho chiết suất của thủy tinh đối với tia tím và tia đỏ ần lượt là √ và √ thì tỉ số bề rộng chùm khúc xạ tím và đỏ thủy tinh là: A 1,58 B 0,91 C 1,73 D 1,10 Giải Theo ĐL khúc xạ ta có sinr = sini/n sin 600 sin 600 = = sinrt = nt √3 rt = 300 H i I2 i I1 T Đ 0 sin 60 sin 60 √ = = =0 , 61 sinrđ = nđ √2 rđ  38 Gọi ht và hđ là bề rộng của chùm tia khúc xạ tím và đỏ thủy tinh Xét các tam giác vuông I1I2T và I1I2Đ; Góc I1I2T rt; Góc I1I2Đ rđ ht = I1I2 cosrt hđ = I1I2 cosrđ ht cos r t cos 300 = = =1 , 099 ≈ ,10 Chọn đáp án D -> hđ cos r đ cos 380 Câu 30: Câu 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 bình thường đặt mắt sát kính lúp và quan sát hệ vân trạng thái không điều tiết thì thấy góc trông khoảng vân là 15’ Bước sóng λ của ánh sáng là A 0,62 µm B 0,5 µm C 0,58 µm D 0,55 µm - Giải: Trước hết để quan sát hệ vân giao thoa ta phải nhìn từ phia sáu màn Người có mắt bình thường ( có OCV = ) đặt mắt sát kính lúp và quan sát hệ vân trạng thái không điều tiết thì ảnh của khoảng vân vô cực, đó màn tiêu diện của kính lúp (d = f = 5cm = 50 mm) thấy góc trông khoảng vân là  = 15’ = 0,25 độ Do đó khoảng vân i = f tan  f = (50x0,25x3,14)/180 (mm) = 0,218 mm  0,22 mm Kính lúp đặt cách mặt phẳng hai khe L = 45cm Suy D = L – f = 40cm 10 −3 ,22 10−3 = =0 ,55 10−6 m = 0,55µm D 0,4 Từ đó suy  = 0,55 µm Chọn đáp án D = i D