Bài 2 GIAO THOA ÁNH SÁNG đơn sắc

CHƯƠNG 5: SÓNG ÁNH SÁNG BÀI 2: GIAO THOA ÁNH SÁNG ĐƠN SẮC Mục tiêu  Kiến thức + Nêu tượng nhiễu xạ ánh sáng + Trình bày thí nghiệm giao thoa ánh sáng + Nêu điều kiện để xảy tượng giao thoa ánh sáng + Nêu vân sáng, vân tối kết giao thoa ánh sáng + Nêu tượng giao thoa chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng + Nêu điều kiện để có cực đại giao thoa, cực tiểu giao thoa điểm Viết cơng thức tính khoảng vân  Kĩ + Vận dụng công thức để giải tập giao thoa ánh sáng + Biết cách tính vị trí vân sáng, vị trí vân tối, tính khoảng vân đại lượng công thức Trang A ĐIỀU KIỆN CHO VÂN SÁNG, VÂN TỐI – KHOẢNG VÂN I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - Do có nhiễu xạ ánh sáng, chùm sáng Hiện tượng truyền sai lệch so với truyền thẳng khi qua lỗ O bị loe thêm chút ánh sáng gặp vật cản gọi tượng nhiễu xạ ánh sáng - Ánh sáng nhìn thấy nằm khoảng Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng có bước sóng từ 0,38 m (ánh sáng màu tím) đến 0,76 m (ánh sáng màu đỏ) tính chất sóng Ánh sáng đơn sắc ánh sáng có tần số xác định, ứng với bước sóng chân khơng xác định, tương ứng với màu xác định Mỗi chùm ánh sáng đơn sắc coi sóng ánh sáng có bước sóng xác định Giao thoa ánh sáng a Thí nghiệm Y-âng Giao thoa ánh sáng Cho ánh sáng chiếu từ nguồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F khe hẹp S chiếu vào hai khe hẹp S1 ,S2 cách khoảng a Quan sát hình ảnh hứng E cách hai khe S1 ,S2 khoảng D, ta thấy vân sáng vân tối xen kẽ Đó tượng giao thoa ánh sáng Điều kiện nguồn kết hợp: Hai sóng từ hai nguồn phải tần số (cùng bước sóng) có hiệu số pha hai nguồn khơng đổi theo thời gian b Vị trí vân sáng, vân tối Điều kiện có vân sáng: d  d1  ax  k  k  0, 1, 2,  D Khoảng cách từ vân O đến vân sáng thứ k: Trang xk D ;  k  0, 1, 2,  a Tại O  x   ta có vân sáng ứng cới k = 0, gọi vân Lưu ý: Đối với vân tối khơng có khái niệm sáng trung tâm (cịn gọi vân sáng hay vân bậc giao thoa bậc 0), Ở hai bên vân sáng trung tâm vân sáng bậc Chỉ có vân sáng trung tâm (bậc 0), không 1, ứng với k = 1, vân sáng bậc 2, ứng với k = 2,… có vân tối trung tâm Hai bên vân sáng trung tâm vân sáng thứ Điều kiện có vân tối: ax  1 d  d1    k     k  0, 1, 2,  D  2  D  ;  k  0, 1, 2,  Vị trí vân tối: x   k   2 a  Khoảng cách hai vân sáng hai vân tối liên tiếp khoảng vân Khoảng cách vân sáng vân tối liên tiếp nửa khoảng vân Khoảng cách n vân sáng (hoặc n vân tối) liên tiếp (n – 1) lần khoảng vân b Khoảng vân Từ cơng thức tính khoảng vân: i  Khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng, a , cho thấy đo ba đại lượng i, a D suy hai vân tối liên tiếp Cơng thức tính khoảng vân là: i  D D a  Vị trí vân sáng: x  ki;  k  0, 1, 2,  bước sóng  Chính cách mà Y-âng đo bước sóng số ánh sáng đơn sắc khác 1   Vị trí vân tối: x   k   i;  k  0, 1, 2,  2  Tại điểm O, x = 0, k = d2  d1  không phụ thuộc vào  Tại O có vân sáng bậc ánh sáng đơn sắc Ta gọi vân giữa, hay vân trung tâm Bước sóng ánh sáng màu sắc Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số đặc trưng xác định Bảng màu bước sóng ánh sáng chân khơng Đỏ Bước sóng chân khơng (m) 0,640 – 0,760 Ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) gồm vô số ánh sáng Cam 0,590 – 0,650 đơn sắc có bước sóng từ đến , ánh sáng đơn sắc Vàng 0,570 – 0,600 có bước sóng khoảng từ 380nm đến 760nm Lục 0,500 – 0,575 Lam 0,450 – 0,510 Chàm 0,430 – 0,460 Tím 0,380 – 0,440 Trong môi trường suốt ánh sáng có bước sóng định giúp cho mắt nhìn thấy vật phân biệt màu sắc Đó ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến) Màu sắc Trang II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Phương pháp giải Ví dụ: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Nếu điểm M quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) hiệu đường ánh sáng từ hai khe đến M có độ lớn A 2 B 1,5 C 3 D 2,5 Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định đại lượng điều kiện Bước 1: Ánh sáng đơn sắc có bước sóng, điểm hệ giao thoa Yêu cầu toán M quan sát có vân tối thứ ba Bước 2: Sử dụng điều kiện vân sáng, vân tối Bước 2: Hiệu đường từ vân tối tới hai nguồn điểm Các cơng thức tính khoảng xác định theo cơng thức: vân, vị trí vân giao thoa để tính đại lượng toán yêu cầu  d  d1   2k  1 , vân tối thứ ứng với k = suy ra: d2  d1  2,5 Chọn D Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, điểm M vùng Điều kiện vân sáng giao thoa có hiệu khoảng cách đến hai khe d2  d1  2m Ánh điểm sáng làm thí nghiệm có bước sóng  = 400 nm Tại M có hiệu quang trình từ hai khe A vân sáng bậc B vân sáng bậc đến điềm số C vân tối thứ D vân tối thứ nguyên lần bước sóng: Hướng dẫn giải d  d1 2.106 Ta thấy:    d  d1  5  400.109 d2  d1  k ; Với: k = 0; ±1; ±2 ứng với vân sáng bậc 0, bậc 1, Hiệu đường từ điểm tới hai nguồn số nguyên lần bước bậc 2, sóng, suy điểm vân sáng bậc Chọn A Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc 600 nm, khoảng cách hai khe hẹp mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Khoảng vân quan Trang sát có giá trị A 1,2 mm B 1,5 mm C 0,9 mm D 0,3 mm Hướng dẫn giải Khoảng vân i khoảng Cơng thức tính khoảng vân là: i  D  1, 2mm a cách hai vân sáng, hai vân tối liên tiếp Chọn A Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng vân quan sát mm Khoảng cách hai vân sáng bậc ba A mm B mm C mm D mm Hướng dẫn giải Vân sáng bậc cách vân Khoảng cách hai vân sáng bậc ba hai bên vân trung tâm là: sáng trung tâm (bậc 0) 3i, x  3i  3i  6i  6mm tính chất đối xứng, hai Chọn D bên vân trung tâm có hai vân sáng bậc Ví dụ 4: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,4 m, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến m Trên quan sát, vân sáng bậc cách vân sáng trung tâm A 3,2 mm B 4,8 mm C 1,6 mm D 2,4 mm Đơn vị bước sóng  Hướng dẫn giải Khoảng vân: i  Lưu ý: D 0, 4.1   0,8mm a 0,5 m (1m =106m) khoảng cách hai khe a mm Vị trí vân sáng: xs  ki  4.0,8  3, 2mm (1mm = 10-3m) khoảng Chọn A cách từ đến hai khe D m Nên để nguyên đơn vị để tính khoảng vân có đơn vị mm Ví dụ 5: Tiến hành thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  (380nm <  < 760nm) Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Trên màn, hai điểm A B vị trí hai vân sáng đối xứng qua vân trung tâm, C vị trí vân sáng Biết A, B, C nằm đường thẳng vng góc với vân giao thoa, AB = 6,4mm BC = 4mm Giá trị  Trang A 700 nm B 500 nm C 600 nm D 400 nm Hướng dẫn giải Do A, B đối xứng với qua O nên OA = OB = 3,2 mm OC = 0,8 Khoảng cách từ vân O đến mm vân sáng thứ k: Do A C vân sáng nên xk D   x A  k A a x k 3,  A  A  4  x C k C 0,8  x  k D C  C a a ;  k  0, 1, 2,  Tại O (x = 0) ta có vân sáng ứng với k = 0, hai bên vân sáng trung tâm Điều kiện bước sóng: 380    D vân sáng bậc 1, ứng 6 x A a 3, 2.10 10   760  4, 21  k A  8, 42  k A  5, 6, 7,8 kAD k A 109 với k = ±1, vân sáng bậc 2, ứng với k = ±2 Vì bậc vân sáng A lớn gấp lần bậc vân sáng C, nên kA phải Đơn vị tính theo nm: bội 4, suy ra: kA = 1nm = 109m Suy bước sóng:   3, 2.103  400 nm Chọn D Bài tập tự luyện Bài tập Câu 1: Phát biểu sau nói tượng giao thoa sóng? A Giao thoa tổng hợp hai hay nhiều sóng khác B Quỹ tích điểm có biên độ cực đại đường thẳng C Giao thoa tượng đặc thù sóng xảy hai nguồn kết hợp gặp D Nơi có hai sóng gặp nơi có tượng giao thoa Câu 2: Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng qua mép vật cản qua khe hẹp gọi tượng A giao thoa ánh sáng B khúc xạ ánh sáng C nhiễu xạ ánh sáng D tán sắc ánh sáng Câu 3: Chọn câu sai A Giao thoa tượng đặc trưng sóng B Nơi có sóng nơi có giao thoa C Nơi có giao thoa nơi có sóng D Hai sóng có tần số độ lệch pha khơng thay đổi theo thời gian gọi sóng kết hợp Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng S1 S2 Một điểm M nằm cách S1 S2 khoảng là: MS1 = d1; MS2 = d2 M vân sáng khi: A d  d1  a.x D B d  d1  k D. a C d2  d1  k. D d  d1  a.i D Trang Câu 5: Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách khoảng 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,5 m Hai khe chiếu xạ có bước sóng 0,6 m Trên thu hình ảnh giao thoa Tại điểm M cách vân sáng trung tâm khoảng 5,4 mm có A vân sáng bậc B vân tối thứ C vân sáng bậc D vân sáng thứ Câu 6: 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 m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,45 m Khoảng vân giao thoa A 0,2 mm B 0,9 mm C 0,5 mm D 0,6 mm Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 450 nm Khoảng cách hai khe mm Trên quan sát khoảng cách hai vân sáng liên tiếp 0,72 mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến bằng: A 1,2 m B 1,6 m C 1,4 m D 1,8 m Câu 8: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Chiếu sáng khe xạ có bước sóng 500 nm Trên màn, khoảng cách hai vân sáng liên tiếp A 0,5 mm B mm C mm D mm Câu 9: Tiến hành thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m Khoảng cách hai khe 0,3 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Trên màn, khoảng cách vân sáng bậc vân sáng bậc hai phía so với vân sáng trung tâm A mm B 32 mm C 20 mm D 12 mm Câu 10: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, gọi a khoảng cách hai khe S1 S2, D khoảng cách từ S1S2 đến màn;  bước sóng ánh sáng đơn sắc Khoảng cách từ vân sáng bậc hai đến vân tối thứ ba hai bên vân sáng trung tâm A 9D 2a B D 2a C 5D 2a D 11D 2a Câu 11: Tiến hành thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 m, khoảng cách hai khe sáng mm khoảng cách từ đến hai khe 1,5m Vân sáng bậc cách vân sáng trung tâm khoảng A mm B 2,25 mm C mm D 7,5 mm Câu 12: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát m Chiếu sáng khe xạ có bước sóng 0,5 m Trên màn, khoảng cách từ vân sáng bậc tới vân tối thứ ba A 1,5 mm B mm C mm D mm Câu 13: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng khoảng cách từ hai khe đến D = m, khoảng cách hai khe a = 0,5 mm Trong khoảng 2,8 cm người ta thấy có 15 vân sáng liên tiếp, hai đầu vân sáng Ánh sáng sử dụng có bước sóng A 0,4 m B 0,5 m C 0,6 m D 0,7 m Câu 14: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, cho khoảng cách hai khe a = mm, từ hai khe đến D = m, người ta đo khoảng vân giao thoa i = 0,2 mm Tần số xạ dùng thí nghiệm A 2,5.1014 Hz B 85.1014 Hz C 7,5.1014 Hz D 9,5.1014 Hz Trang Bài tập nâng cao Câu 15*: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 600 nm, a = 0,1 mm; D = m Một người mắt tốt có khoảng nhìn rõ ngắn 25 cm, dùng kính lúp vành kính có ghi 10X quan sát vân giao thoa trạng thái mắt khơng điều tiết Góc trơng khoảng vân giao thoa qua kính A 2,400 B 0,240 C 2,40 rad D 0,24 rad Câu 16*: Tiến hành thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  (380 nm    760 nm) Khoảng cách khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa khe đến quan sát m Trên màn, vị trí A với B vị trí vân sáng đối xứng với qua vân trung tâm, C vị trí vân sáng Biết A, B, C nằm đường thẳng vng góc với vân giao thoa, AB = 6mm BC = 4mm Giá trị  bằng: A 400 nm B 500 nm C 600 nm D 700 nm Câu 17*: Thí nghiệm giao thoa Iâng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m, khoảng cách hai khe S1, S2 mm Màn quan sát E gắn với lị xo dao động điều hòa dọc theo trục đối xứng hệ Ban đầu E vị trí cân vị trí mà lị xo khơng biến dạng, lúc khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát E D = m Truyền cho E vận tốc ban đầu hướng xa mặt phẳng chứa hai khe để dao động điều hòa theo phương ngang với biên độ A = 40 cm chu kì T = 2,4 s Tính thời gian ngắn kể từ lúc E dao động đến điểm M cách vân trung tâm 5,4 mm cho vân sáng lần thứ ba A 1,2 s B 1,4 s C 1,6 s D1,8.s Trang B SỐ VÂN SÁNG, VÂN TỐI TRÊN MIỀN GIAO THOA I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Trong miền giao thoa có bề rộng L (đối xứng qua vân trung tâm): L Chú ý: ký hiệu   lấy phần nguyên  2i  L Số vân sáng: N s      2i   L   20  Ví dụ:       3,33   2i   2.1,5  L  Số vân tối: N t    0,5  2i  Giữa hai điểm M, N miền giao thoa có tọa Chú ý M, N nằm phía so với vân độ xM , xN (giả sử xM  xN ) trung tâm x M , x N lấy dấu; M, Số vân sáng: x M  k.i  x N ;  k   N nằm khác phía so với vân trung tâm 1  Số vân tối: x M   k    i  x N ;  k   2  lấy trái dấu;  Cho khoảng vân i, miền giao thoa có bề rộng L Khoảng cách N vân sáng liên tiếp, giới hạn hai vân giao thoa: N vân tối liên tiếp L khoảng vân Nếu đầu hai vân sáng thì: NS  Nếu đầu hai vân tối thì: NS  L L  1; N T  i i i bằng: i  L N 1 L L ; NT   i i Nếu đầu vân sáng đầu vân tối thì: NS  N T  L  0,5 i II CÁC DẠNG BÀI TẬP Phương pháp giải Ví dụ: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m Khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 2,5 m, bề rộng miền giao thoa 1,25 cm Tổng số vân sáng vân tối có miền giao thoa A 21 vân B 15 vân C 17 vân D 19 vân Hướng dẫn giải Bước 1: Xác định đại lượng, kiện Bước 1:  = 0,6 m, a = mm, D = 2,5 m tốn cho Tìm khoảng vân đề chưa cho Bề rộng miền giao thoa: L = 1,25 cm Trang Khoảng vân: i  D 0, 6.103.2,5.103   1,5mm a Bước 2: Sử dụng cơng thức tính số vân sáng, vân Bước 2: Theo cơng thức tính số vân sáng vân tối tối miền giao thoa tổng quát công thức giao thoa ta có tổng số vân sáng vân tối tính nhanh tùy trường hợp cụ thể Chú ý là: miền giao thoa giới hạn hai điểm M, N hai bên vân sáng trung tâm cần cho hai tọa độ có giá trị âm công thức tổng quát  L  L  N  NS  N T      1    0,5  2i    2i     12,5    12,5   2  1    0,5  17 (vân)   2.1,5    2.1,5   Chọn C Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc, có bước sóng 0,6m , khoảng cách hai khe 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,5m Trên màn, gọi M N hai điểm hai phía so với vân sáng trung tâm cách vân sáng trung tâm 6,84mm 4,64mm Số vân sáng khoảng MN A B C D Hướng dẫn giải Khoảng vân: i  Số vân sáng: D  1,8mm ; a M N khác phía với vân trung tâm x1, x2 x xM 4, 64 6,84 k N  k i i 1,8 1,8 khác dấu  2,57  k  3,8  có giá trị k thỏa mãn: k = 2, 1, 0, 1, 2, Chọn A Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc quan sát 21 vân sáng mà khoảng cách hai vân sáng 40 mm Tại hai điểm M, N hai vị trí hai vân sáng Hãy xác định số vân sáng đoạn MN biết khoảng cách hai điểm 24 mm A B C 11 D 13 Hướng dẫn giải Ta tính khoảng vân: x   n  1 i  i  Hai đầu hai vân sáng nên: NS  Chọn D x   mm   n  1 MN 24 1    13 (vân sáng) i Vì hai đầu hai vân sáng nên ta áp dụng cơng thức tính số vân sáng miền L đối xứng qua vân Trang 10 Thay đổi chiết suất mơi trường (đưa hệ vân từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n) Chiết suất tut đối mơi trường suốt: Chiết suất khơng khí xem gần n c cT    v vT  chiết suất chân không Tổng quát: Nếu hệ giao thoa Với ,  bước sóng chân khơng (khơng khí) mơi trường chiết suất n1, đưa vào môi môi trường có chiết suất n trường có chiết suất n2 ta có: Suy bước sóng ánh sáng khoảng vân giao thoa   1  n  n i      2 n1 i2     n2 môi trường chiết suất n là: n   D .D i   in  n   n a n.a n Khi đưa hệ giao thoa từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n bước sóng ánh sáng khoảng vân giao thoa giảm n lần Dịch chuyền nguồn sáng Nếu ta cho nguồn S dịch chuyển đoạn y theo phương song song với hệ vân dịch chuyển ngược lại với hướng dịch chuyển nguồn S đoạn x: x  D y d Trong đó: d khoảng cách từ S đến hai khe S1S2,và D khoảng cách từ hai khe S1S2 đến (hình vẽ) Khi ta dịch chuyển nguồn sáng S vân trung tâm hệ vân ln dịch chuyển phía nguồn trễ pha (S1 S2) tức nguồn có quang trình đến S dài Trang 14 SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA THAY ĐỔI ĐIỀU KIỆN GIAO THOA Thay đổi bước sóng i1 k 1   i k1  SỐ VÂN SÁNG Thay đổi khoảng cách KHOẢNG VÂN hai khe S1, S2 .D i a i k a  a   i k a Vị trí vân sáng: Thay đổi khoảng cách từ hai khe đến i k D   i k D  D Thay đổi chiết suất môi trường n   n GIAO THOA ÁNH SÁNG D x  ki  k a Vị trí vân tối: 1  x   k  i 2   D   k   2 a  ĐIỀU KIỆN ĐỂ CÓ L NS      2i  VÂN SÁNG, VÂN TỐI x M  k.i  x N Vân sáng: d  d1  ax  k D  k  0, 1, 2,  Vân tối d  d1  ax D    k   k  0, 1, 2,  1  2 SỐ VÂN TỐI L  N T    0, 5  2i    x M   k '  D .D i  in  n   a n.a n Dịch chuyển nguồn sáng x  D y d II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Thay đổi bước sóng ánh sáng Phương pháp giải Bước sóng khoảng vân tỷ lệ thuận với nhau, nên tăng bước sóng khoảng vân tăng ngược lại: 1 i1  2 i2 Nếu tăng bước sóng ánh sáng khoảng vân tăng ngược lại Khi bậc vân giao thoa thay đổi, ví dụ: điểm M có vân sáng bậc k, thì: d  d1  ax  k ,  tăng lên k giảm, D nghĩa bậc vân giao thoa giảm ngược lại Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam ta quan sát hệ vân giao thoa Nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam ánh sáng đơn sắc màu vàng điều kiện khác thí nghiệm Trang 15 1  i  x N 2 giữ nguyên A khoảng vân giảm xuống B vị trí vân trung tâm thay đổi C khoảng vân tăng lên D khoảng vân không thay đổi Hướng dẫn giải Ta có bước sóng ánh sáng màu vàng lớn bước sóng ánh sáng màu Trong mơi trường lam: vàng > lam , suy khoảng vân ánh sáng màu vàng lớn khoảng suốt định bước sóng ánh vân ánh sáng màu lam: ivàng > ilam sáng giảm dần theo Chọn C thứ tự: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím Ví dụ 2: Chiếu sáng hai khe Y-âng ánh sáng có bước sóng 1 quan sát thấy vân sáng liên tiếp cách 3,5 mm Thay ánh sáng có bước sóng 2 quan sát thấy vân sáng liên tiếp cách 7,2 mm Xác định tỷ số A 1 2 B C 15 14 D 36 25 Hướng dẫn giải Theo ta có: Chú ý khoảng cách Khi dùng ánh sáng có bước sóng 1 thì: 7i1  71D 3,5a  3,5  1  a 7D Khi dùng ánh sáng có bước sóng 2 thì: 8i  8 D 7, 2a  7,    a 8D n vân sáng liên tiếp L = (n – 1)i Khác với khoảng cách từ vân sáng bậc k đến 7, 2a    8D  1 3,5a 7D vân trung tâm x = k.i Chọn A Ví dụ 3: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 Trên quan sát, đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vng góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M N vị trí hai vân sáng Thay ánh sáng ánh sáng đơn sắc có bước sóng   51 M vị trí vân giao thoa, số vân sáng đoạn MN lúc A B C D Hướng dẫn giải Trang 16 Ban đầu M,N hai vân sáng nên xem M, N đối xứng qua vân Trong miền giao thoa trung tâm, M, N có 10 vân tối nên ta suy khoảng cách MN 10 có bề rộng L (đối xứng khoảng vân: MN  10i  20mm  i  Khi thay:   qua vân trung tâm), số 20  2mm 10 vân sáng: 51 5i 5.2 10 ta có: i    mm 3 3 L NS      2i     20   MN  Số vân sáng nên MN: NS       10     2i     3 L Với   lấy phần  2i  nguyên Vậy có vân sáng đoạn MN Chọn A Dạng 2: Thay đổi khoảng cách hai khe S1, S2 Phương pháp giải Ta có: i  k D , suy khoảng vân tỷ lệ nghịch với khoảng cách hai khe sáng Nếu tăng khoảng a cách hai khe sáng khoảng vân giảm ngược lại Khi thay đổi khoảng cách hai khe: a  a  a , điểm M có vân sáng bậc k chuyển thành vân sáng bậc k : i k a  a   i k a Hoặc điểm M có vân sáng bậc k, chuyển thành vân tối thứ [m + 1] (m = ứng với vân tối thứ nhất): i m  0,5 a  a   i k a Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách hai khe hẹp a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến quan sát m Trên quan sát, điểm M cách vân sáng trung tâm mm, có vân sáng bậc Khi thay đổi khoảng cách hai khe hẹp đoạn 0,2 mm cho vị trí vân sáng trung tâm khơng thay đổi M có vân sáng bậc Giá trị  A 0,60 m B 0,50 m C 0,45 m D 0,55 m Hướng dẫn giải Ta có: x M  ki  ki  k suy bước sóng:   D D k a  a  0,  k      a  1mm a a k a a.x 1.6   0, 6m k.D 5.2 Khi tốn nói thay đổi khoảng cách mà khơng nói cụ thể tăng hay giảm phải Trang 17 dựa vào mối quan hệ Chọn A a với k (hoặc i) để xác định Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Yâng giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Trên quan sát điểm M có vân sáng bậc Lần lượt tăng giảm khoảng cách hai khe đoạn a cho vị trí vân trung tâm khơng thay đổi thấy M có vân sáng bậc bậc k Vậy k nhận giá trị sau đây: A B C D Hướng dẫn giải Ta có: Khi tốn nói D  D a 5   D D  a a  a  a    x M  ki  k i  k k   a a  D  k D k  a  a  a thay đổi khoảng cách Chọn B mà khơng nói cụ thể tăng hay giảm phải dựa vào mối quan hệ a với k để xác định: k a  a  a    k a a Ví dụ 3: Trong thí nghiêm Y-âng, nguồn S phát xạ đơn sắc , quan sát cách mặt phẳng hai khe khoảng không đổi D, khoảng cách hai khe S1S2 = a thay đổi (nhưng S1 S2 cách S) Xét điểm M mà lúc đầu vân sáng bậc 4, giảm tăng khoảng cách S1S2 lượng a tương ứng vân sáng bậc k 3k Nếu tăng khoảng cách thêm 2a M là: A vân sáng bậc B vân tối thứ C vân sáng bậc D vân sáng bậc Hướng dẫn giải Ta có: x M  4i  k.i1  3k.i  D D D k  3k    a a  a a  a a a  a a  a Suy ra: a = 2a k = Khi khoảng cách hai khe là: a  2a  2a  D D  k  k  a 2a Chọn A Trang 18 Dạng 3: Thay đổi khoảng cách từ hai khe đến Phương pháp giải Xác định kiện, điều kiện ban đầu toán Xác định đại lượng cho đổi đơn vị cần Xác định độ tăng giảm khoảng cách hai khe Khoảng cách tỷ lệ nghịch với khoảng vân, nghĩa dịch xa khoảng vân giảm xuống ngược lại: x M  ki  ki  k    D  D  D  k a a i k D   i k D  D Từ tính đại lượng cịn thiếu mà đề yêu cầu Ví dụ mẫu Vi dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe 0,6 mm Khoảng vân quan sát đo mm Từ vị trí ban đầu, tịnh tiến quan sát đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe khoảng vân 0,8 mm Bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm A 0,50 m B 0,48 m C 0,64 m D 0,45 m Hướng dẫn giải Ta có: x M  ki  ki  k  D D  k a a Tịnh tiến quan sát lại i D D     D  1, 25m i D 0,8 D  0, 25 Suy bước sóng:   gần nghĩa khoảng cách từ đến hai khe sáng giảm  0, 48m D xuống: D  D  0, 25 Chọn B Ví dụ 2: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Khoảng cách hai khe hẹp mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,2 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thoa M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,6 m Bước sóng  A 0,6 m B 0,5 m C 0,4 m D 0,7 m Hướng dẫn giải Khi dịch xa, D tăng lên, khoảng vân tăng lên, bậc vân giao thoa giảm xuống, vân sáng bậc chuyển thành vân tối lần thứ ứng với vân tối thứ 5, lần thứ ứng với vân tối thứ (m =3) Ta có: x M  ki   m  0,5  i  k D D   m  0,5  a a Trang 19   m  0,5  k D 3,5 D    D  1, 4m D D  0, Suy bước sóng:    0, 6m D Chọn A Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Yâng Ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,6 m, khoảng cách hai khe a = mm Khi khoảng cách từ chắn chứa hai khe đến ảnh D quan sát thấy đoạn MN dài 12 mm ảnh có n vân sáng kể hai vân sáng M N Tịnh tiến ảnh theo hướng xa chắn chứa hai khe đoạn 50 cm đoạn MN bớt vân sáng (tại M N có vân sáng) Giá trị D A m B 1,5 m C 2,5m D 2m Hướng dẫn giải Khi khoảng cách mặt phẳng chứa hai khe D, có n vân, MN vân sáng M vân sáng bậc: Ta có x M  n 1 n 1 D n 1 D 20   6.103  0, 6.106  n   3 a 1.10 D Khi khoảng cách mặt phẳng hai khe so với D + 0,5m có n – vân sáng, M, N vân sáng suy M vân sáng bậc  xM  n 3 n  D  0,5  a 20 n  D  0,5 D  0,5   D   D  2m Suy ra: 20 n 3 D D 2 D Chọn D Ví dụ 4: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe không đổi Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát D khoảng vân mm Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D  D) (D + D) khoảng vân tương ứng i 2i Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D + 3D) khoảng vân A mm B mm C 2,5 mm D 3,5 mm Hướng dẫn giải Ban đầu: i0  D  1mm ; a Trang 20 Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D  D) (D + D) khoảng vân tương ứng i 2i Ta có:   D  D   i1  i  i i D  D D a      D   i 2i D  D i  2i    D  D   a Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới quan sát (D + 3D) khoảng vân D  D 3    D  3D  D 3 i3    2  2i  2mm a a a Chọn B Ví dụ 5: Trong thí nghiệm khe Y-âng ta thu hệ thống vân sáng, vân tối Xét hai điểm A, B đối xứng qua vân trung tâm, cách hai khe khoảng D A, B vân sáng Dịch chuyển xa hai khe khoảng d A, B vân sáng đếm số vân sáng đoạn AB trước sau dịch chuyển Nếu dịch tiếp xa hai khe khoảng 9d A, B vân sáng dịch tiếp xa A B khơng cịn xuất vân sáng Tại A chưa dịch chuyển vân sáng thứ mấy? A B C D Hướng dẫn giải Giả sử ban đầu A vị trí cho vân sáng bậc k, ta có: x M  k D a Khi dịch chuyển mà xa đoạn d A vân sáng, số vân sáng AB giảm vân điều chứng tỏ A lúc vân sáng bậc k – 2, Suy ra: x M   k   D  d   k  a  k   1   d   * D Tiếp tục dịch chuyển xa thêm khoảng 9d A vân sáng, sau dịch chuyển tiếp tục xa ta khơng thu vân sáng Suy lúc A vân sáng bậc nhất:  xM   D  10d   a  kD  D  10d  d k 1  D 10 Thay vào phương trình (*) ta thu k2  k 0k 6 10 10 Chọn D Ví dụ 6: Thực thí nghiệm I-âng giao thoa ánh sáng có bước sóng  Khoảng cách hai khe hẹp 0,5 mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 0,5 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai Trang 21 khe xa vân giao thoa M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,6 m Giá trị bước sóng  A 0,57 (m) B 0,7 (m) C 0,75 (m) D 0,37(m) Hướng dẫn giải  D  Vị trí điểm M: x M  5i     a  Khi dịch xa M trở thành vân tối lần thứ vân tối thứ 4, lần thứ hai vân tối thứ 3, suy ta có: x M  2,5i  x M  2,5   D  D  a Suy ra: 2,5   D  D   D   5   D  0,  2D  D  0, 6m a  a  Suy ra:   x.a 4, 2.0,5   0, 7m kD 5.0, Chọn B Dạng 4: Thay đổi chiết suất môi trường Phương pháp giải Khi đưa hệ vân từ khơng khí vảo mơi trường có chiết suất n bước sóng ánh sáng khoảng vân giao thoa môi trường chiết suất n là:  n   D .D i   in  n   n a n.a n  Khi đưa hệ giao thoa từ khơng khí vào mơi trường có chiết suất n bước sóng ánh sáng khoảng vân giao thoa giảm n lần (chiết suất chân không môi trường có chiết suất nhỏ nhất, mơi trường suốt khác có chiết suất lớn 1, coi chiết suất khơng khí gần 1) Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng ánh sáng đơn sắc Khi tiến hành khơng khí người ta đo khoảng vân mm Đưa tồn hệ thống vào nước có chiết suất n  khoảng vân đo A mm B 2,5 mm C 2,25 mm D 1.5 mm Hướng dẫn giải Khi đưa toàn hệ thống từ khơng khí vào nước có chiết suất n bước sóng giảm n lần nên:  0 n Suy khoảng vân giảm n lần: i  D  D i     2, 25 a n.a n Trang 22 Chọn C Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách hai khe 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến 1,6m Giao thoa thực với ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Nếu giảm bước sóng 0,2 m khoảng vân giảm 1,5 lần Nếu thực mơi trường có chiết suất n khoảng vân 0,9 mm Xác định chiết suất n A 1,25 B 1,5 C 1,33 D 1,6 Hướng dẫn giải i1     1,5     0,  m  i    0, Khoảng vân ban đầu: i  D  1,  mm  a Khi đặt môi trường chiết suất n: i  i i 1, n    1,33 n i 0,9 Chọn C Ví dụ 3: Khi thực giao thoa với ánh sáng đơn sắc khơng khí, điểm M ta có vân sáng bậc Nếu đưa thí nghiệm vào mơi trường suốt có chiết suất 1,5 điểm M ta có A vân sáng bậc B vân sáng bậc C vân tối thứ D vân tối thứ Hướng dẫn giải Vị trí M có vân sáng bậc 6: x M  6i  k.i  k i  k  6.n  6.1,5  n Chọn A Ví dụ 4: Giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc khơng khí, hai điểm M N có vân sáng bậc 10 Nếu đưa thí nghiệm vào mơi trường suốt có chiết suất 1,4 số vân sáng vân tối đoạn MN A 29 vân sáng 28 vân tối B 28 vân sáng 27 vân tối C 29 vân sáng 27 vân tối D 28 vân sáng 28 vân tối Hướng dẫn giải Ta có: OM  ON  10i  10ni  14i Tại M N hai vân sáng bậc 14 Trên đoạn MN có: 14.2 + = 29 vân sáng 14.2 = 28 vân tối Chọn A Ví dụ 5: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe 1,2 mm Ban đầu, thí nghiệm tiến hành khơng khí Sau tiến hành thí nghiệm nước có chiết suất ánh sáng đơn sắc nói Để khoảng vân quan sát không đổi so với ban đầu, Trang 23 người ta thay đổi khoảng cách hai khe hẹp giữ nguyên điều kiện khác Khoảng cách hai khe lúc bằng: A 0,9 mm B 1,6 mm C 1,2 mm D 0,6 mm Hướng dẫn giải D  i k  a a 1,  k  i k  i n  a k  na n  a n  k   0,9mm Ta có:   D n i   n na n Chọn A Dạng 5: Dịch chuyển nguồn Phương pháp giải Khi ta dịch chuyển nguồn sáng S vân trung tâm hệ vân ln dịch chuyển phía nguồn trễ pha (S1 S2) tức nguồn có quang trình đến S dài Nếu ta cho nguồn S dịch chuyển đoạn y theo phương song song với hệ vân dịch chuyển ngược lại với hướng dịch chuyển nguồn S đoạn x với: x  D y d Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Yâng giao thoa ánh sáng Khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,64 m; khoảng cách từ S đến chứa hai khe S1 S2 60 cm; biết S1S2 = a = 0,3m, khoảng cách từ S1 S2 đến quan sát D = 1,5 m Nguồn sáng phải dịch chuyển đoạn ngắn theo phương song song với quan sát để vị trí vân sáng bậc trở thành vân tối thứ 2? A 1,28 mm B 0,064 mm C 0,64 mm D 0,40 mm Hướng dẫn giải Gọi x độ dịch chuyển vân sáng, y độ dịch chuyển nguồn sáng Khoảng cách từ vân sáng bậc đến vân tối bậc là: x = 2i – 1,5i = 0,5i Suy ra: y x d D 0, 1,5.0, 64.106   y    0, 64 mm d D D 2a 1, 2.0,3.103 Chọn C Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách hai khe S1S2 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 500 nm Nếu dời S theo phương song song S1S2 với đoạn mm hệ vân dịch chuyển đoạn 20 khoảng vân Giá trị d A 0,26 m B 0,24 m C 2,4 m D 2,6 m Trang 24 Hướng dẫn giải Gọi x độ dịch chuyển vân sáng, y độ dịch chuyển nguồn sáng Ta có: x  y Suy ra:  d  D D D  20i  20  y d a d y.a 2.1,   240mm  0, 24m 20. 20.0,5.103 Chọn B Ví dụ 3: Một nguồn sáng S chuyển động thẳng theo phương song song với đường thẳng nối hai khe nhỏ S1 S2 phẳng Khoảng cách hai khe a, nguồn cách đoạn d Tại điểm A nằm trục hệ hai khe có đặt máy đo ánh sáng Biết giây máy đo ghi 15 lần thay đổi tuần hoàn cường độ sáng Cho bước sóng  = 600 nm, a = mm, d = 1m Trong thời gian đo, nguồn dịch chuyển phía trục hệ hai khe S1 S2 vận tốc v nguồn sáng là: A mm/s B mm/s C mm/s D 4,5 mm/s Hướng dẫn giải Khi nguồn S dịch chuyển đoạn y hệ vân dịch chuyển đoạn theo hướng ngược lại đoạn x  y D , D khoảng cách từ A tới hai chứa hai khe S1 S2 d Khi hệ vân dịch chuyển: x  i  Ta có: D a D D d 0, 6.1  y  y    0,3mm a d a Thời gian hệ vân dịch chuyển đoạn x  i t  Suy vận tốc dịch chuyển nguồn là: v  s 15 S y 0,3    4,5  mm / s  t t 15 Chọn D Bài tập tự luyện Bài tập Câu 1: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát 1,5 m Trên quan sát, hai điểm M N đối xứng qua vân trung tâm có hai vân sáng bậc Dịch xa hai khe thêm đoạn 50 cm theo phương vng góc với mặt phẳng chứa hai khe So với lúc chưa dịch chuyển màn, số vân sáng đoạn MN lúc giảm A vân B vân C vân D vân Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, hai khe chiếu ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 = 0,4 m khoảng vân i1 Nếu tăng khoảng cách mặt phẳng hai khe lên gấp đôi đồng thời thay nguồn sáng phát ánh sáng bước sóng 2 khoảng vân i2 = 3i1 Bước sóng 2 Trang 25 A 2 = 0,6 m B 2 = 0,5 m C 2 = 0,75 m D 2 = 0,56 m Câu 3: Thực giao thoa Y-âng Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 400 nm, khoảng cách hai khe a = 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát D = m Trên màn, xét điểm M cách vân trung tâm khoảng 10 mm Dịch chuyển quan sát từ từ lại gần mặt phẳng chứa hai khe thêm đoạn m điểm M chuyển thành vân tối lần? A lần B lần C lần D lần Câu 4: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng có bước sóng  Khoảng cách hai khe hẹp 0,5 mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,2 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thao M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,6 m Giá trị bước sóng  A 0,57 (m) B 0,7 (m) C 0,75 (m) D 0,37 (m) Câu 5: Thí nghiệm giao thoa khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách khe a = 0,5 mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định chứa khe, tịnh tiến từ từ quan sát dọc theo phương vng góc với mặt phẳng chứa khe đoạn 0,375 m thấy M chuyển thành vân tối lần thứ ứng với vị trí cuối Bước sóng  có giá trị A 0,7 m B 0,4 m C 0,6 m D 0,5 m Câu 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng người ta chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng  vào hai khe Khoảng cách hai khe 0,5 mm Khoảng cách 11 vân sáng liên tiếp đo 1,2 cm Nếu dịch chuyển xa hai khe thêm 30 cm đo khoảng cách 11 vân sáng liên tiếp 1,5 cm Bước sóng  A 500 nm B 600 nm C 750 nm D 450 nm Câu 7: Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách hai khe a = 1mm Ban đầu, M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát vân sáng bậc Giữ cố định chứa hai khe, di chuyển từ từ quan sát xa dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe đoạn 0,75 m thấy M chuyển thành vân tối lần thứ hai Bước sóng  có giá trị A 0,60 m B 0,50 m C 0,70 m D 0,64 m Câu 8: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng  Khoảng cách hai khe hẹp 1mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,5 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thoa M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,9 m Bước sóng  thí nghiệm A 0,65 m B 0,54 m C 0,75 m D 0,45 m Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng 1 Trên quan sát, đoạn thẳng MN vng góc với hệ vân giao thoa có 10 vân sáng có M 5 N vị trí hai vân tối Thay ánh sáng ánh sáng đơn sắc có bước sóng   M vị trí vân giao thoa, số vân tối đoạn MN lúc A 14 B 13 C 16 D 15 Câu 10: Giao thoa khe Y-âng khơng khí, ánh sáng dùng có bước sóng , khoảng cách hai khe 2,5 m Khoảng vân đo 0,8 mm Nếu nhúng tồn thí nghiệm chất Trang 26 lỏng có chiết suất n = 1,6 dịch chuyển quan sát cách xa mặt phẳng chứa hai khe thêm 0,5 m khoảng vân A 0,5 mm B 0,2 mm C 0,4 mm D 0,6 mm Bài tập nâng cao Câu 11*: Thực thí nghiệm Yâng giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng  Khoảng cách hai khe hẹp 1mm Trên quan sát, điểm M cách vân trung tâm 4,2 mm có vân sáng bậc Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa vân giao thoa M chuyển thành vân tối lần thứ hai khoảng dịch 0,6 m Tính bước sóng  A 0,6 m B 0,5 m C 0,4 m D 0,7 m Câu 12*: Thực thí nghiệm Y-âng giao thoa với ánh sáng có bước sóng  Trên quan sát, điểm M có vân sáng Giữ cố định điều kiện khác, di chuyển dần quan sát dọc theo đường thẳng vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa đoạn nhỏ 0,4 m M chuyển thành vân tối Dịch thêm đoạn nhỏ 1,6 m M lại vân tối Khoảng cách hai khe đến ảnh chưa dịch chuyển A m B m C m D 1,5 m Câu 13*: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, biết khoáng cách hai khe 0,8 mm, bước sóng ánh sáng dùng thí nghiệm  = 0,4 m Gọi H chân đường cao hạ từ S1 tới quan sát Lúc đầu H vân tối, dịch xa dần có lần H vân sáng Khi dịch chuyển trên, khoảng cách vị trí để H vân sáng lần đầu H vân tối lần cuối là: A 1,2m B m C 0,8 m D 1,4 m Câu 14*: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn phát đồng thời hai xạ đơn sắc: màu đỏ (bước sóng 1 = 720 nm) màu lục (bước sóng 2 =560 nm) Cho khoảng cách hai khe không đổi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến quan sát biến thiên theo thời gian với quy luật  t   D  cos     m  (t tính s) Trong vùng giao thoa quan sát màn, thời điểm t = 0,  2 M có vân sáng màu với vân sáng trung tâm M với vân trung tâm cịn có thêm vân sáng màu Trong s kể từ lúc t = 0, số lần vân sáng đơn sắc (màu đỏ màu lục) xuất M A 80 B 75 C 76 D 84 Câu 15*: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến D = 2m, nguồn sáng S (cách hai khe) cách mặt phẳng hai khe khoảng d = 1m phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng  = 0,75 m Bố trí thí nghiệm cho vị trí nguồn sáng S, mặt phẳng chứa hai khe S1, S2 ảnh giữ cố định vị trí khe S1, S2 chắn thay đổi song song với Lúc đầu thu O vân sáng trung tâm khoảng cách vân sáng liên tiếp mm Sau cố định vị trí khe S1, tịnh tiến khe S2 lại gần khe S1 đoạn a cho O vân sáng Giá trị nhỏ a là: A 1,0 mm B 2,5 mm C 1,8 mm D 0,5 mm Câu 16*: Thực thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 560 nm Khoảng cách hai khe S1, S2 1mm Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến 2,5 m Gọi M N hai điểm trường giao thoa, cách vân sáng trung tâm 107,25 mm 82,5 mm Lúc t = bắt đầu dịch chuyển thẳng theo phương vng góc với mặt phẳng chứa hai khe xa S1, S2 Trang 27 với tốc độ cm/s Gọi t1 thời điểm mà M N đồng thời cho vân sáng Gọi t2 thời điểm M cho vân tối, đồng thời N cho vân sáng Khoảng thời gian t  t1  t có giá trị gần với giá trị sau đây? A 3,4 s B 2,7 s C 5,4 s D 6,5 s Đáp án A ĐIỀU KIỆN CHO VÂN SÁNG, VÂN TỐI – KHOẢNG VÂN 1-C 2-C 3-B 4-C 5-A 6-B 7-B 11-B 12-C 13-B 14-C 15-D 16-B 17-B 8-D 9-B 10-A 9-D 10-D B SỐ VÂN SÁNG, VÂN TỐI TRÊN MIỀN GIAO THOA 1-B 2-B 3-A 4-D 5-C 6-D 7-A 8-C 7-A 8-C C THAY ĐỔI ĐIỀU KIỆN GIAO THOA 1-C 2-A 3-B 4-B 5-C 6-A 11-A 12-C 13-A 14-B 15-D 16-C Trang 28 ... tượng giao thoa Câu 2: Hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng qua mép vật cản qua khe hẹp gọi tượng A giao thoa ánh sáng B khúc xạ ánh sáng C nhiễu xạ ánh sáng D tán sắc ánh sáng. .. Y-âng giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng vân giao thoa 0,5 mm Tại hai điểm M, N cách 18 ,2 mm M vị trí vân sáng Số vân sáng đoạn MN là? A 17 B 22 C 34 D 36 Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh. .. sát m Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 0,45 m Khoảng vân giao thoa A 0 ,2 mm B 0,9 mm C 0,5 mm D 0,6 mm Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ánh sáng đơn sắc có bước