giao thoa ánh sáng (buổi 18)

[Huy Hoàng]

Câu 1 Trong thí nghiệm Y-âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S$_1$S$_2$ = a có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S). Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S$_1$S$_2$ một lượng ∆α thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách S$_1$S$_2$ thêm 2∆α thì tại M là:
A. vân sáng bậc 7.
B. vân sáng bậc 9.
C. vân tối thứ 9 .
D. vân sáng bậc 8.

Câu 2: Chiếu đồng thời hai bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ$_1$ = 0,72μm và λ$_2$ vào khe Y-âng thì trên đoạn AB ở trên màn quan sát thấy tổng cộng 19 vân sáng, trong đó có 6 vân sáng của riêng bức xạ λ$_1$, 9 vân sáng của riêng bức xạ λ$_2$. Ngoài ra, hai vân sáng ngoài cùng (trùng A, B) khác màu với hai loại vân sáng đơn sắc trên. Bước sóng λ$_2$ bằng
A. 0,48μm
B. 0,578μm
C. 0,54 μm
D. 0,42μm

Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y âng, nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp gồm hai ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng λ$_1$ = 520nm, và ánh sáng có bước sóng λ$_2$ ∈[620nm-740nm]. Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc λ$_1$, λ$_2$ và vân trung tâm (không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng λ$_1$ nằm độc lập. Bước sóng λ$_2$ có giá trị là:
A.728nm
B.693,3nm
C.624nm
D.732nm

Câu 4. Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn ảnh cách hai khe 2m .Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ$_1$ = 0,6μm và λ$_2$ = 0,4μm vào hai khe Young . Hỏi trong vùng giao thoa có độ rộng 10mm ( ở hai bên vân sáng trung tâm và cách đều vân sáng trung tâm) có bao nhiêu vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm .
A. có 5 vân sáng.
B. có 4 vân sáng.
C. có 3 vân sáng.
D. có 6 vân sáng.

Câu 5. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe I-âng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ$_1$ = 0,6 μm và λ$_2$=0,7μm Biết khoảng cách hai khe a = 0,2 mm và khoảng cách hai khe tới màn là D =1m. Trong khoảng rộng L=7,2cm trên màn, có bao nhiêu vạch sáng mà các bức xạ trên chồng khít lên nhau?
A. 4
B. 5
C. 2
D. 3

 

[Huy Hoàng]

Câu 1 Trong thí nghiệm Y-âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc λ, màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1_1S2_2 = a có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S). Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1_1S2_2 một lượng ∆α thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách S1_1S2_2 thêm 2∆α thì tại M là:
A. vân sáng bậc 7.
B. vân sáng bậc 9.
C. vân tối thứ 9 .
D. vân sáng bậc 8.

Giải: .Giả sử tại M là vân sáng bậc k’ khi tăng S$_1$S$_2$ thêm 2 Δa
Ta có x$_M$ = $4\frac{{\lambda D}}{a} = k\frac{{\lambda D}}{{a - \Delta a}} = 3k\frac{{\lambda D}}{{a + \Delta a}} = k'\frac{{\lambda D}}{{a + 2\Delta a}} \Rightarrow \frac{a}{4} = \frac{{a - \Delta a}}{k} = \frac{{a + \Delta a}}{{3k}} = \frac{{a + 2\Delta a}}{{k'}} \Rightarrow k = 2;k' = 8$
Chọn đáp án D: Vân sáng bậc 8

 

[Huy Hoàng]

Câu 2: Chiếu đồng thời hai bức xạ nhìn thấy có bước sóng λ1_1 = 0,72μm và λ2_2 vào khe Y-âng thì trên đoạn AB ở trên màn quan sát thấy tổng cộng 19 vân sáng, trong đó có 6 vân sáng của riêng bức xạ λ1_1, 9 vân sáng của riêng bức xạ λ2_2. Ngoài ra, hai vân sáng ngoài cùng (trùng A, B) khác màu với hai loại vân sáng đơn sắc trên. Bước sóng λ2_2 bằng
A. 0,48μm
B. 0,578μm
C. 0,54 μm
D. 0,42μm

Trên AB có tổng cộng 19 vân sáng suy ra có 4 vân sáng trùng nhau của hai bức xạ kể
cả A và B. Do đó AB = 9$_1$ = 12i$_2$-> 9λ$_1$ = 12λ$_2$-> λ$_2$ = 3λ$_1$/4 = 0,54μm . Đáp án C

 

[Huy Hoàng]

Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y âng, nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp gồm hai ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng λ1_1 = 520nm, và ánh sáng có bước sóng λ2_2 ∈[620nm-740nm]. Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc λ1_1, λ2_2 và vân trung tâm (không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng λ1_1 nằm độc lập. Bước sóng λ2_2 có giá trị là:
A.728nm
B.693,3nm
C.624nm
D.732nm

Giải:
Vị tí hai vân sáng trùng nhau x = k$_1$λ$_1$ = k$_2$ λ$_2$.
Trong khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc k$_1$, k$_2$ và vân trung tâm (không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng k$_1$ nằm độc lập thì đó chính là vị trí vân sáng thư 14 (k$_1$ = 14) của bức xạ λ$_1$.
14λ$_1$ = k$_2$λ$_2$ -> λ$_2$ = $\frac{{14{\lambda _1}}}{{{k_2}}} = \frac{{7280}}{{{k_2}}}$ (nm)-> 620nm ≤λ$_2$ ≤ 740nm->10 ≤ k$_2$ ≤ 11
Khi k$_2$ = 10: λ$_2$ = 728 nm
Khi k$_2$ = 11: λ$_2$ = 661,8 nm
Ta chọn đáp án A

 

[Huy Hoàng]

Câu 4. Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn ảnh cách hai khe 2m .Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1_1 = 0,6μm và λ2_2 = 0,4μm vào hai khe Young . Hỏi trong vùng giao thoa có độ rộng 10mm ( ở hai bên vân sáng trung tâm và cách đều vân sáng trung tâm) có bao nhiêu vân sáng có màu giống màu của vân sáng trung tâm .
A. có 5 vân sáng.
B. có 4 vân sáng.
C. có 3 vân sáng.
D. có 6 vân sáng

Giải
Vị trí các vân sáng cùng màu với vân trung tâm
x = k$_1$i$_1$ = k$_2$i$_2$ -> k$_1$λ$_1$ = k$_2$λ$_2$ -> 0,6k$_1$ = 0,4k$_2$ -> 3k$_1$ = 2k$_2$ -> k$_1$ =2n; k$_2$ =3n ( n nguyên, bằng 0)
x = 2ni$_1$ = 2n $\frac{{{\lambda _1}D}}{a}$= 4,8n (mm). Ta có – 5 (mm) < x < 5 (mm): -5 < 4,8n < 5 .
Suy ra n = -1; 0; 1. Tức là có 3 vân . Chọn đáp án C

Câu 5. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe I-âng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1_1 = 0,6 μm và λ2_2=0,7μm Biết khoảng cách hai khe a = 0,2 mm và khoảng cách hai khe tới màn là D =1m. Trong khoảng rộng L=7,2cm trên màn, có bao nhiêu vạch sáng mà các bức xạ trên chồng khít lên nhau?
A. 4
B. 5
C. 2
D. 3

Giải
Vị trí các vân sáng cùng màu với vân trung tâm
x = k$_1$i$_1$ = k$_2$i$_2$ -> k$_1$λ$_1$ = k$_2$λ$_2$ -> 0,6k$_1$ = 0,7k$_2$ -> 6k$_1$ = 7k$_2$ -> k$_1$ =7n; k$_2$ =6n ( n nguyên, bằng 0)
x = 2ni$_1$ = 2n = 21n (mm). Ta có – 36 (mm) < x < 36 (mm): -> -36 < 21n < 36 .
Suy ra n = -1; 0; 1. Tức là có 3 vân . Chọn đáp án D