7. Bố cục của khóa luận
2.1.2.Giaothoa với ánh sáng đa sắc
Câu 1: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe S1S2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,5μm và
2 0 , 7 5 m
. Xét trên bề rộng trường giao thoa L = 3,27cm, số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
A. 10 vân B. 11 vân C. 12 vân D. 13 vân
Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ1 = 450nm và
2 6 0 0n m
. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5mm và 22mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
23
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là S1S2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Chiếu vào hai khe ánh sáng đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,55μm và λ2 = 0,66μm. Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau là
A. 5,95mm B. 6,45mm C. 4,74mm D. 4,95mm
Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5m. Chiếu vào hai khe sáng đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,64μm và λ2 = 0,48μm. Biết bề rộng của trường giao thoa là 2cm. Tìm số vân sáng quan sát được trên màn?
A. 60 B. 61 C. 62 D. 63
Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S1 và S2
phát ra ánh sáng chứa hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,35μm và λ2 = 0,7μm. Tại vân sáng bậc 8 của bức xạ thứ nhất có vân sáng bậc bao nhiêu của bức xạ thứ hai?
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2m. Nguồn sáng gồm hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,5µm và λ2 = 0,4µm. Trên bề rộng trường giao thoa L = 13mm, số vân sáng quan sát được là
A. 53 B. 60 C. 63 D. 70
Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng, người ta dùng hai bức xạ đơn sắc λ1=0,76µm và λ2. Trên màn quan sát, kể từ vân trung tâm, người ta thấy vân sáng bậc 5 của λ1 trùng với vân sáng bậc 6 của λ2. Bước sóng λ2 có giá trị là
A. 0,38µm B. 0,4µm C. 0,5µm D. 0,6µm
Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân thu được là i1 = 0,38mm và i2 = 0,64mm. Xét tại hai điểm A, B trên màn cách nhau một khoảng 5,4mm. Tại A cả hai hệ vân đều cho vân sáng, còn tại B hệ i1 cho vân sáng và hệ i2 cho vân tối. Trên đoạn
24
AB quan sát được 20 vạch sáng. Hỏi trên AB có mấy vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân?
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ1 = 0,6µm và λ2 = 0,70µm. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân trung tâm có
A. 6 vân sáng λ1 và 5 vân sáng λ2
B. 5 vân sáng λ1 và 6 vân sáng λ2
C. 4 vân sáng λ1 và 5 vân sáng λ2
D. 5 vân sáng λ1 và 4 vân sáng λ2
Câu 10: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6µm và bước sóng λ2 chưa biết. Trong khoảng rộng L = 2,4cm trên màn ta đếm được 33 vạch sáng, trong đó có 5 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân, biết 2 trong 5 vạch trùng nhau nằm ở ngoài cùng của trường giao thoa, bước sóng λ2 có giá trị là
A. 0,45µm B. 0,55µm C. 0,65µm D. 0,75µm
Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu khe S1 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc màu đỏ, khe S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng thì trên màn quan sát
A. Không thu được vạch màu nào
B. Thu được hệ vân giao thoa gồm các vạch màu tím
C. Tại trung tâm là vân màu cam, hai bên là vân màu đỏ, vàng xen kẽ D. Thu được hai hệ vân giao thoa đỏ, vàng xen kẽ.
Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân thu được là i1 = 0,6mm và i2 = 0,5mm. Trên màn quan sát, gọi M và N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân
25
trung tâm lần lượt là 3,75mm và 5,25mm. Trên đoạn MN, số vân tối trùng nhau của hai bức xạ là bao nhiêu?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu1 3: Trong thí nghiệm Y-âng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân thu được trên màn là i1 = 0,5mm và i2 = 0,4mm. Biết bề rộng của trường giao thoa là 3mm. Số vị trí trên trường giao thoa có 2 vân tối của hai hệ trùng nhau là
A. 5 B. 6 C. 3 D. 2
Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai ánh sáng đơn sắc khoảng vân thu được trên màn là i1 = 0,7mm và i2 = 0,5mm. Biết bề rộng vùng giao thoa là L = 8,2mm. Trên trường giao thoa., số vị trí mà vân sáng của hệ 2 trùng với vân tối của hệ 1 là
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân trên màn thu được là i1 = 0,3mm và i2 = 0,5mm. Trên màn quan sát, gọi M và N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 2,25mm và 6,75mm. Trên đoạn MN, số vị trí mà vân sáng của hệ 1 trùng với vân tối của hệ 2 là
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Câu 16: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng ta thấy A. Một dải màu liên tục từ đỏ đến tím
B. Vân sáng trắng ở chính giữa, hai bên có các dải màu với tím ở trong, đỏ ở ngoài
C. Vân sáng trắng ở chính giữa, hai bên có các dải màu với đỏ ở trong, tím ở ngoài
26
Câu 17: Trong thí nghiệm Y-âng, các khe S1và S2 được chiếu sáng bởi ánh sáng gồm ba ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, tím thì trong quang phổ bậc 1 tính từ vân chính giữa đi ra ta sẽ thấy các bức xạ đơn sắc theo thứ tự là
A. Cam , tím, đỏ B. Tím, đỏ, cam
C. Tím, cam, đỏ D. Đỏ, cam, tím.
Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng từ 0,4µm đến 0,75µm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp a = 2mm, khoảng cách từ hai khe hẹp đến màn là D = 2m. Tại điểm cách vân sáng trung tâm 3,3mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại điểm đó?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 19: Cho ánh sáng trắng có bước sóng chạy từ 0,4µm đến 0,75µm. Tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ đỏ có bao nhiêu vân sáng trùng nhau tại đó?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 20: Chiếu ánh sáng trắng có bước sóng 0,38µm đến 0,76µm vào hai khe sáng S1, S2. Khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1m. Bề rộng của quang phổ bậc một quan sát được trên màn là bao nhiêu?
A. 1,05mm B. 0,38mm C. 1,12mm D. 0,55mm
Câu 21: Trong thí nghiệm Y-âng dùng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38µm đến 0,76µm. Bề rộng vùng quang phổ bậc 1 là 0,6mm. Khi ta dịch màn ra xa hai khe thêm 3m thì bề rộng quang phổ bậc 1 là 0,80mm. Khoảng cách giữa hai khe S1 và S2 là
A. 1mm B. 1,43mm C. 2mm D. 1,2mm
Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38µm đế 0,76µm. Tại vị trí vân sáng bậc 5 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,38µm người ta khoét một khe hẹp (song song với hai khe) và đặt cửa sổ của máy quang phổ lăng kính tại đó.
27
Hỏi trên màn của máy quang phổ người ta có thể quan sát được bao nhiêu vạch sáng?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 23: Giao thoa với hai khe Y-âng có a = 0,5 mm; D = 2 m. Nguồn sáng dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40 μm đến 0,75 μm. Tính bề rộng của quang phổ bậc 2?
A. 1,4mm B. 2,8mm C. 4,2mm D. 6,2mm
Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng đối với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38µm đến 0,76µm, khoảng cách từ 2 nguồn đến màn là 2m, khoảng cách giữa 2 nguồn là 2mm. Số bức xạ cho vân sáng tại M cách vân trung tâm 4 mm là
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 25: Hai khe Y-âng cách nhau a = 1 mm được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,4 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m. Tại điểm A trên màn cách vân trung tâm 2 mm có các bức xạ cho vân tối có bước sóng
A. 0,60µm và 0,76µm B. 0,57µm và 0,60µm
C. 0,40µm và 0,38µm D. 0,44µm và 0,57µm
Câu 26: Một khe hẹp S phát ra ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe S1 và S2
song sóng với S và cách nhau 1mm. Màn quan sát M song song với mặt phẳng chưa hai khe S1 và S2 và cách nó 2m. Cho biết giới hạn phổ kiến từ 0,38µm đến 0,76µm. Tại điểm A trên màn M cách vân trắng trung tâm 3mm có mấy vân sáng? Của những bức xạ nào?
A. Có 2 vân sáng của λ1=0,75µm và λ2=0,5µm
B. Có 3 vân sáng của λ1=0,5µm, λ2=0,64µm và λ3=0,75µm C. Có 2 vân sáng của λ1=0,38µm, λ2=0,5µm
28
Câu 27: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp S1, S2 đặt cách nhau a = 0,5mm và cách màn D = 1m. Chiếu đồng thời ba bức xạ đơn sắc λ1 = 0,44µm; λ2 = 0,55µm; λ3 = 0,66µm. Khoảng cách gần nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm có giá trị là
A. 10,2mm B. 11,2mm
C. 12,2mm D. 13,2mm
Câu 28: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng, nguồn sáng S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc λ1 =0,4µm, λ2 = 0,6µm, λ3 = 0,5µm, khoảng cách giữa hai khe hẹp S1, S2 là a = 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m. Bề rộng vùng giao thoa L = 3cm. Tổng số vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa là bao nhiêu?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 0
Câu 29: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng, nguồn sáng S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc λ1 = 0,4µm, λ2 = 0,6µm, λ3 = 0,5µm, khoảng cách giữa hai khe hẹp S1, S2 là a = 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m. Bề rộng vùng giao thoa L = 3cm. Tổng số vân sáng quan sát được trên màn là bao nhiêu?
A. 66 vân B. 76 vân C. 86 vân D. 96 vân
Câu 30: Trong thí nghiệm giao thoa với thấu kính Bi-ê, nguồn sáng cách thấu kính một khoảng d phát ra ánh sáng trắng có bước sóng 0,38µm đến 0,76µm. Tiêu cự của thấu kính đối với ánh sáng trên là f. Tại vân sáng bậc 2 của bức xạ có bước sóng λ1 = 0,7µm có các bức xạ bị tắt bao gồm
A. 0,5µm và 0,4µm B. 0,56µm và 0,44µm
29
2.2. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân giao thoa định xứ 2.2.1. Bản mỏng có độ dày không đổi 2.2.1. Bản mỏng có độ dày không đổi
Câu 1: Một bản mặt song song dày 1cm có chiết suất n = 1,73, mặt dưới mạ bạc đặt trong không khí. Một tia sáng tới mặt trên của bản dưới góc tới i =60°. Khoảng cách giữa hai tia ló phản xạ từ mặt trên và mặt dưới của bản là
A. 0,47cm B. 0,57cm C. 0,67cm D. 0,77cm
Câu 2: Cho một bản mỏng song song, bằng thủy tinh dày d = 10 cm đặt trong không khí. Chiết suất thủy tinh n = 1,5. Chiếu ánh sáng tới dưới góc
70
i . Khoảng cách của tia ló so với tia tới có giá trị là
A. 6 , 6 3 (c m) B. 5 , 6 3 (c m) C. 4 , 6 3 (c m) D. 7 , 6 3 (c m)
Câu 3: Trên mặt của một bản thủy tinh phẳng chiết suất n = 1,5 người ta phủ một màng mỏng trong suốt có chiết suất n’ = 1,2. Chiếu một chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5µm theo phương vuông góc với bản thủy tinh, biết không khí có chiết suất n0 = 1. Độ dày nhỏ nhất của màn mỏng để các cặp tia sáng phản xạ trên 2 mặt của màng mỏng giao thoa với nhau và cho cường độ sáng cực tiểu là
A. 1,02.10-7m B. 2,08.10-7m
C. 1,76.10-7m D. 2,54.10-7m
Câu 4: Một lớp mỏng lơ lửng trong không khí có độ dày 0,3µm và được rọi bằng ánh sáng trắng đến đập vuông góc với mặt của lớp mỏng có chiết suất 1,5. Trong vùng ánh sáng khả kiến (0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm) bức xạ nào phản xạ từ hai mặt của lớp mỏng cho cực đại giao thoa?
A. 0,4µm B. 0,5µm C. 0,6µm D. 0,7µm
Câu 5: Thực hiện giao thoa ánh sáng với bản mỏng gồm hai mặt song song có độ dày không đổi thì vân giao thoa sẽ được định xứ ở đâu?
A. Vân giao thoa định xứ ngay trên mặt bản B. Vân giao thoa định xứ ở bên trong bản
30
C. Vân giao thoa định xứ ở vô cực
D. Vân giao thoa định xứ tại mặt phẳng tiêu
2.2.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi
Câu 1: Thiết bị dùng để quan sát vân tròn Niu-tơn được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ=0,6µm. Độ dày của lớp không khí giữa thấu kính và bản thủy tinh tại chỗ ta quan sát thấy vân tối thứ 4 là
A. 1µm B. 1,2µm C. 2µm D. 2,1µm
Câu 2: Khi quan sát vân tròn Niu-tơn bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
0 , 4 5µ m
nhờ một thấu kính phẳng - lồi đặt trên một bản thủy tinh phẳng, ta đo được bán kính của vân sáng thứ 3 bằng 1,06mm. Sau đó ta lại đo với ánh sáng đỏ và thấy bán kính của vân sáng thứ 5 bằng 1,77mm. Bước sóng λ của ánh sáng đỏ có giá trị bằng
A. 0,5µm B. 0,6µm C. 0,7µm D. 0,4µm
Câu 3: Cho một chùm sáng đơn sắc song song chiếu vuông góc với mặt phẳng của bản mỏng không khí nằm giữa bản thủy tinh phẳng đặt tiếp xúc với mặt cong của một thấu kính lồi. Bán kính mặt lồi của thấu kính là R = 6m. Quan sát hệ vân tròn Niu-tơn trong chùm sáng phản xạ người ta đo được bán kính của vân trong tối kề nhau lần lượt là 3mm và 3,62mm. Bước sóng của chùm ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này là bao nhiêu?
A. 0,5µm B. 0,64µm
C. 0,45µm D. 0,75µm
Câu 4: Hai bản thủy tinh mỏng phẳng song song A và B úp vào nhau tạo thành một nêm không khí có cạnh là O. Một điểm M cách cạnh nêm một khoảng l0 = 10mm, nêm có độ dày d0 = 5µm. Nêm được chiếu vuông góc bằng một chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4µm. Số vân tối có thể quan sát được trên nêm từ cạnh O đến điểm M là bao nhiêu?
31
Câu 5: Một thiết bị dùng để quan sát vân tròn Niu-tơn, thấu kính phẳng lồi có thể dịch chuyển được theo phương vuông góc với bản thủy tinh phẳng được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,448µm và quan sát ánh sáng phản xạ. Đặt thấu kính phẳng lồi tiếp xúc với bản thủy tinh phẳng ta đo