Ôn tập sóng ánh sáng (phần 12)

[Doremon]

Câu 1. Một khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm chiếu áng hai khe S$_1$ và S$_2$ song song, cách đều S một khoảng L = 0,5 m. Khoảng cách S$_1$S$_2$ = a = 0,5 mm. Màn ảnh đặt cách hai khe một khoảng D =1 m. Trên màn ảnh có hệ vân giao thoa. Tính bề rộng khe S để trên màn không còn nhìn thấy hệ vân giao thoa nữa. Chọn đáp án đúng.
A. 1 mm.
B. 5 mm.
C. 0,25 mm.
D. 0,5 mm.

Câu 2. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, bức xạ phát ra từ khe S gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ$_1$ = 0,5 μm và λ$_2$ = 0,75 μm chiếu tới hai khe S$_1$ S$_2$. Xét tại điểm M là vân sáng bậc 6 của bức xạ bước sóng λ$_1$ và tại điểm N là vân sáng bậc 6 của bức xạ bước sóng λ$_2$ trên màn hứng vân giao thoa. M, N ở hai phía của vân sáng trung tâm, khoảng giữa M và N quan sát thấy
A. 5 vân sáng.
B. 21 vân sáng.
C. 3 vân sáng.
D. 19 vân sáng.

Câu 3. Chiếu một chùm sáng trắng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ. Sau khi đi qua thấu kính, do hiện tượng tán sắc ánh sáng, các tia có màu sắc khác nhau sẽ hội tụ tại các vị trí khác nhau. Gọi vị trí hội tụ của các tia màu đỏ, máu tím, màu vàng và màu lam lần lượt là A, B, C và D. Vị trí các điểm sắp xếp theo thứ tự gần thấu kính ra xa thấu kính là
A. B; C; D; A.
B. B; D; C; A.
C. A; D; C; B.
D. A; C; D; B.

Câu 4. Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe I – âng trong không khí. Đánh dấu điểm M trên màn, tại M có một vân sáng. Trong khoảng từ M đến vân trung tâm còn 3 vân sáng nữa. Nhúng toàn bộ hệ vân giao thoa vào môi trường chất lỏng thì thấy M vẫn là một vân sáng nhưng khác so với trong không khí một bậc. Chiết suất của môi trường chất lỏng là
A. 4/3.
B. 3/2.
C. 1,75.
D. 1,25.

Câu 5. Trong thí nghiệm I – âng vê giao thoa ánh sáng, khe S được chiếu bới nguồn sáng có hai bức xạ λ$_1$ = 0,4 µm, λ$_2$ = 0,6 µm. Khoảng cách hai khe S$_1$, S$_2$ là a = 2 mm, từ hai khe đến màn là D = 2 m. Trong miền giao thoa, xét hai điểm A, B cách nhau 7,2 mm. Số vân sáng trùng nhau tối đa của hai bức xạ trên, đoạn AB là
A. 3.
B. 5.
C. 7.
D. 2.

 

[Doremon]

Câu 1. Một khe hẹp S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm chiếu áng hai khe S1_1 và S2_2 song song, cách đều S một khoảng L = 0,5 m. Khoảng cách S1_1S2_2 = a = 0,5 mm. Màn ảnh đặt cách hai khe một khoảng D =1 m. Trên màn ảnh có hệ vân giao thoa. Tính bề rộng khe S để trên màn không còn nhìn thấy hệ vân giao thoa nữa. Chọn đáp án đúng.
A. 1 mm.
B. 5 mm.
C. 0,25 mm.
D. 0,5 mm.

Xét bài toán dịch chuyển khe S một khoảng b theo phương song song với mặt phẳng hai khe. Khi đó hệ vân dịch chuyển một đoạn ${x_0} = - \frac{D}{L}y.$ Khi khe S mở rộng ta coi nó như tập hợp của rất nhiều khe Si liên tiếp. Để hệ vân biến mất, đối với khe trên cùng tạo độ dịch chuyển hệ vân mà vân sáng trung tâm của hệ mới trùng với vân tối ngoài cùng của hệ cũ (khe S chưa dịch chuyển).
Khi đó ${x_0} = \frac{D}{L}y = \frac{i}{2} = \frac{{\lambda D}}{{2a}} \leftrightarrow y = 0,25\left( {mm} \right)$→ khe S rộng d = 2y = 0,5 mm

 

[Doremon]

Câu 2. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, bức xạ phát ra từ khe S gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1_1 = 0,5 μm và λ2_2 = 0,75 μm chiếu tới hai khe S1_1 S2_2. Xét tại điểm M là vân sáng bậc 6 của bức xạ bước sóng λ1_1 và tại điểm N là vân sáng bậc 6 của bức xạ bước sóng λ2_2 trên màn hứng vân giao thoa. M, N ở hai phía của vân sáng trung tâm, khoảng giữa M và N quan sát thấy
A. 5 vân sáng.
B. 21 vân sáng.
C. 3 vân sáng.
D. 19 vân sáng.

Ta có: 2k$_1$ = 3k$_2$ nên k$_1$ = 3, 6, 9.... và k$_2$ = 2, 4, 6....
Nửa trên N$_1$ = 5 + 3 – 1 = 7 vân sáng.
Nửa dưới N$_2$ = 8 + 5 – 2 = 11 vân sáng.
Tổng số vân sáng là: 7 + 11 + 1 = 19 vân sáng.

 

[Doremon]

Câu 3. Chiếu một chùm sáng trắng song song với trục chính của một thấu kính hội tụ. Sau khi đi qua thấu kính, do hiện tượng tán sắc ánh sáng, các tia có màu sắc khác nhau sẽ hội tụ tại các vị trí khác nhau. Gọi vị trí hội tụ của các tia màu đỏ, máu tím, màu vàng và màu lam lần lượt là A, B, C và D. Vị trí các điểm sắp xếp theo thứ tự gần thấu kính ra xa thấu kính là
A. B; C; D; A.
B. B; D; C; A.
C. A; D; C; B.
D. A; C; D; B.

Góc lệch của tia đỏ > cam > vàng > lục > lam > chàm > tím.

 

[Doremon]

Câu 4. Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe I – âng trong không khí. Đánh dấu điểm M trên màn, tại M có một vân sáng. Trong khoảng từ M đến vân trung tâm còn 3 vân sáng nữa. Nhúng toàn bộ hệ vân giao thoa vào môi trường chất lỏng thì thấy M vẫn là một vân sáng nhưng khác so với trong không khí một bậc. Chiết suất của môi trường chất lỏng là
A. 4/3.
B. 3/2.
C. 1,75.
D. 1,25.

$i' = \frac{i}{n} \to {x_M} = 4i = k\frac{i}{n} \leftrightarrow n = \frac{k}{4}$
Vì i' < i nên k > 4 và khác một bậc → k = 5 → n = 1,25

 

[Doremon]

Câu 5. Trong thí nghiệm I – âng vê giao thoa ánh sáng, khe S được chiếu bới nguồn sáng có hai bức xạ λ1_1 = 0,4 µm, λ2_2 = 0,6 µm. Khoảng cách hai khe S1_1, S2_2 là a = 2 mm, từ hai khe đến màn là D = 2 m. Trong miền giao thoa, xét hai điểm A, B cách nhau 7,2 mm. Số vân sáng trùng nhau tối đa của hai bức xạ trên, đoạn AB là
A. 3.
B. 5.
C. 7.
D. 2.

$\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{2}{3} = \frac{{{i_1}}}{{{i_2}}} \to {i_ \equiv } = 3{i_1} = 1,2\left( {mm} \right) \to \frac{{AB}}{{{i_ \equiv }}} = 6 \to {N_ \equiv } = 7$