Đề cương ôn tập môn Vật lý Lớp 12

Bài tập và hướng dẫn giải chi tiết đăng tại trang web: http://vatly.hoclieu.net.vn

A.6.5 Hướng dẫn giải Bài toán Giao thoa trùng vân Câu 1. Trong thí nghiệm I-âng, chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,45 àm và λ2 = 0,6 àm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm nằm cùng một phía so với vân trung tâm. Biết tại điểm M trùng với vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ λ1; tại N trùng với vị trí vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2. Tính số vân sáng quan sát được trên đoạn MN ?

A. 18. B. 19. C. 17. D. 24. Hướng dẫn giải

+Tọa độ vân sáng thứ 3 của bức xạ thứ nhất : ; có tỉ số so khoảng vân của bức xạ thứ 2:

Điểm M nằm giữa vân sáng thứ 2 và 3 của bức xạ thứ 2  từ M đến N đếm được 9 vân sáng của bức xạ thứ 2.

+Tọa độ vân sáng thứ 11 của bức xạ thứ hai: ; có tỉ số so khoảng vân của bức xạ thứ 1:

Điểm N nằm giữa vân sáng thứ 14 và 15 của bức xạ thứ nhất

 từ M đến N có 12 vân sáng của bức xạ thứ nhất.

Tuy nhiên , hai giao thoa của 2 bức xạ có trùng vân:

Tọa độ vân sáng của bức xạ thứ nhất: ; Tọa độ vân sáng của bức xạ thứ 2 là

Có Có các vân trùng nhau:

k1 4 8 12 k2 3 6 9

Nên tổng số vân quan sát được là 9+12-3=18

Câu 2. Trong thí nghiệm giao thoa Young các khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Cho do  = 0,76m; tim  = 0,40m. Khoảng cách từ vân sáng đỏ bậc 2 đến vân sáng tím bậc 2 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là A. 24mm. B. 2,4nm. C. 4,8mm. D. 2,4mm. Hướng dẫn giải

Tọa độ vân sáng đỏ bậc 2

Tọa độ vân sáng tím bậc 2:

Khoảng cách từ vân sáng đỏ bậc 2 đến vân sáng tím bậc 2 :

Câu 3. Trong Thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng,chiếu vào 2 khe 1 chùm sáng đa sắc gồm 3 thành phần đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,4 àm, λ2 = 0,6 àm, λ3 = 0,75 àm. Trên màn trong khoảng giữa 3 vân sáng liên tiếp có màu giống

1 3 M

D x a

 

1

1

2 2 2

3 3 3.0,45 2,25 0,6

M

D X a D i

a



      

2 11 N

D x a

 

2

2

1 1 1

11 11 11.0,6 14,6 0,45

N

D X a D i

a



      

1 1 1 1 1

D x k i k a

   2 2 2 2 2

D x k i k a

  

1 2

2 1

6 4 0,45 3 k k



   

6

3 D2 3 2.0,76.10 2 10,13.10 10,13 0,3.10 x m mm



    

6

3 T2 3 2.0,4.10 2 5,33.10 5,33 0,3.10 x m mm



    

10,13 5,33 4,8 x mm   

DeThi.edu.vn

Bài tập và hướng dẫn giải chi tiết đăng tại trang web: http://vatly.hoclieu.net.vn

màu vân trung tâm,số vạch sáng mà có sự trùng nhau của từ 2 vân sáng của 2 hệ vân trở lên là

A. 9 B. 10 C. 11 D. 15 Hướng dẫn giải Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 k10,4 = k20,6 = k30,75 <=> 40k1 = 60k2 = 75k3 BSCNN(40,60,75) = 600 k1 = 15 ; k2 = 10 ; k3 = 8

Ta tính trong 1 khoảng giữa 2 vân sáng cùng màu vân trung tâm Theo lý thuyết có 14+ 9 + 7 = 30 vạch đơn sắc. Vân sáng của từng hai bức xạ trùng nhau + Với hai bức xạ λ1 = 0,4àm , λ2 = 0,6àm;

Ta sẽ lập tỉ số cho tới khi

Có

Như vậy: có tất cả 4 vị trí trùng nhau của bức xạ 1 và 2.

- Với cặp λ2 = 0,6àm , λ3 = 0,75àm:

Tỉ số có tất cả 1 vị trí trùng nhau của bức xạ 2 và 3.

- Với cặp : λ1 = 0,4àm , λ3 = 0,75àm:

Như vậy: có không có vị trí vị trí trùng nhau riêng rẽ của bức xạ 1 và 3 Tổng số vạch sáng mà có sự trùng nhau trong khoảng giữa hai hai vạch sáng có màu giống màu vân trung tâm là : 4+ 1=5 Trong khoảng giữa 3 vạch sáng cùng màu vân trung tâm có thêm vạch trùng của 3 bức xạ, nên N = 2.5 + 1 = 11

Câu 4. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khi nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,640 àm thì trên màn quan sát ta thấy tại M và N là 2 vân sáng, trong khoảng giữa MN còn có 7 vân sáng khác nữa. Khi nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 thì trên đoạn MN ta thấy có 19 vạch sáng, trong đó có 3 vạch sáng có màu giống màu vạch sáng trung tâm và 2 trong 3 vạch sáng này nằm tại M và N. Bước sóng λ2 có giá trị bằng

A. 0,478 àm. B. 0,427 àm. C. 0,464 àm. D. 0,450 àm. Hướng dẫn giải Hệ vân thứ nhất có số vạch sáng không trùng với vạch sáng vân thứ 2 trong khoảng giữa MN là 7-1 = 6 Số vân sáng của hệ vân …