Tổng hợp lý thuyết chuyên đề Giao thoa ánh sáng đơn sắc và bài tập rèn luyện

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600 nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng
    • 1,2 mm.
    • 1,5 mm.
    • 0,9 mm.
    • 0,3 mm.
    Hướng dẫn giải:

    \(i = \frac{\lambda D}{a}= \frac{600.10^{-9}.2}{10^{-3}}=1,2.10^{-3}= 1,2 mm.\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng
    • 2λ.
    • 1,5λ.
    • 3λ.
    • 2,5λ.
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    Tại M là vân tối thứ 3 tức
    \(x = x_{t3} = (k+\frac{1}{2})i = (2+\frac{1}{2})\frac{\lambda D}{a} = \frac{5}{2}\frac{\lambda D}{a}.\)
    Hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1,, S2 đến M là
    \(d_2 -d_1 = \frac{ax}{D}= \frac{a}{D}\frac{5}{2}.\frac{\lambda D}{a}= 2,5 \lambda.\)
     
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng\(\lambda = 0,6 \mu m.\) . Hiệu khoảng cách từ hai khe đến vị trí quan sát được vân sáng bậc bốn bằng bao nhiêu?
    • 4,8 \(\mu\)m.
    • 2,4 \(\mu\)m.
    • 3,6 \(\mu\)m.
    • 1,2 \(\mu\)m.
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    M là vân sáng bậc 4 nên
    \(x_{s4} = 4i = 4 \frac{\lambda D}{a}.\)
    Hiệu đường đi từ hai khe đến điểm M là
    \(d_2 -d_1 = \frac{a x}{D}= \frac{a}{D}4.\frac{\lambda D}{a}= 4 \lambda=2,4.10^{-6}m.\)
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng \(\lambda\). Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe đến điểm M có độ lớn nhỏ nhất bằng
    • \(\lambda. \)
    • \(\frac{\lambda}{2}.\)
    • \(\frac{\lambda}{4}.\)
    • \(2\lambda.\)
    Hướng dẫn giải:

    Hiệu đường đi từ hai khe đến vân tối thứ \(k+1\) tại M là
    \(d_2-d_1 = (k+\frac{1}{2})\lambda ; k = 0,\pm1,\pm2,..\)
    => Chỉ có thể là \(\frac{\lambda}{2}.\) Vân tối thứ 1.
     
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước song 0,4 \(\mu\)m, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 1 m. Trên màn quan sát, vân sáng bậc 4 cách vân sáng trung tâm
    • 3,2 mm.
    • 4,8 mm.
    • 1,6 mm.
    • 2,4 mm.
    Hướng dẫn giải:

    Vân sáng bậc 4 cách vân trung tâm là
    \(x_ 4 = 4.i = 4.\frac{\lambda D}{a} = 3,2mm.\)
    Chú ý nếu giữ nguyênđơn vị của \(\lambda (\mu m)\), D(m), a(mm) thì khi đó kết quả cho \(x\) ra đơn vị là mm.
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng vân giao thoa trên màn là i. Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 6 (cùng một phía so với vân trung tâm) là
    • 6i.
    • 3i.
    • 5i.
    • 4i.
    Hướng dẫn giải:

    01.png
    Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp là \(\lambda\)
    => Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 6 là \((6-2)\lambda = 4i.\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y- âng, khoảng cách giữa vân tối thứ 5 và vân sáng bậc 2 là 2,8 mm. Xác định khoảng cách giữa vân tối thứ 3 và vân sáng bậc 1?
    • 2,4 mm.
    • 1,82 mm.
    • 2,12 mm.
    • 1,68 mm.
    Hướng dẫn giải:

    Khoảng cách giữa vân tối thứ 5 và vân sáng bậc 2 là
    \(x_{t5}-x_{s2}= (4+\frac{1}{2})i - 2i = 2,5i = 2,8 mm => i = 1,12mm.\)
    Khoảng cách giữa vấn tối thứ 3 và vân sáng thứ 1 là
    \(x_{t3}- x_{1}= (2+\frac{1}{2})i - i = 1,5 i=1,68mm.\)
     
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Chiếu hai khe, trong thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng, bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 m, người ta đo được khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 6 gần nhau nhất bằng 3,0 mm. Biết khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát bằng 2,0 m. Khoảng cách giữa hai khe bằng bao nhiêu?
    • 0,6 mm.
    • 1,0 mm.
    • 1,5mm.
    • 2mm.
    Hướng dẫn giải:

    Khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 6 là (2 vân cùng một phía so với vân trung tâm)
    \(\triangle x = x_{t6}-x_{s3}= (5+\frac{1}{2})i - 3.i = 2,5 i =3mm=> i = 1,2mm.\)
    \( a = \frac{\lambda D}{i}=\frac{0,6.2}{1,2}=1mm. \)
     
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 3 nằm ở hai bên vân sáng trung tâm là
    • 5i.
    • 3i.
    • 4i.
    • 6i.
    Hướng dẫn giải:

    Vị trí của vân sáng bậc 3 so với vân trung tâm là
    \(x_{s3} = 3.i\)
    Hai vân sáng bậc 3 ở hai phía so với vân trung tâm cách nhau là
    \(d = 2.x_{s3}= 6i.\)
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪