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 thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S phát đồng thời hai bức xạ có bước sóng là \(\lambda_1\)= 0,42\(\mu\) m và\(\lambda_2\) = 0,7 \(\mu\)m. Khoảng cách hai khe S1 và S2 là a = 0,8 mm, màn ảnh cách hai khe là D = 2,4 m. Tính khoảng cách từ vân tối thứ 3 của bức xạ \(\lambda_1\)và vân tối thứ 5 của bức xạ \(\lambda_2\).
    • 9,45 mm.
    • 6,30 mm.
    • 8,15 mm.
    • 6,45 mm.
    Hướng dẫn giải:

    Vị trí của vân tối thứ 3 của bức xạ \(\lambda_1\)là \(x_{t3}=(2+\frac{1}{2})i_1\)
    Vị trí của vân tối thứ 5 của bức xạ \(\lambda_2\) là \(x_{t5}=(4+\frac{1}{2})i_2\)
    Vậy khoảng cách từ vân tối thứ 3 của \(\lambda_1\) và vân tối thứ 5 của \(\lambda_2\)là
    \(\triangle x = |x_{t5} - x_{t3}| =| \frac{D}{a}(4,5 \lambda_2 - 2,5 \lambda_1)|= 6,3.10^{-3}m= 6,3mm.\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe Y - âng là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Bước sóng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là\(\lambda\) = 0,5\(\mu\) m. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 là
    • 5,5 mm.
    • 4,5 mm.
    • 4,0 mm.
    • 5,0 mm.
    Hướng dẫn giải

    Khoảng vân \(i =\frac{\lambda D}{a} = 0,5mm.\)
    Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 10 là \(x_{s10}-x_{s1}= 10 i -1i = 9i = 4,5mm.\)
     
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Tại điểm M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3 mm có vân sáng bậc 3. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là
    • 0,5 \(\mu m.\)
    • 0,45 \(\mu m.\)
    • 0,6 \(\mu m.\)
    • 0,75\(\mu m.\)
    Hướng dẫn giải:

    Tại M là vân sáng bậc 3 tức là
    \(x_M = 3i=> i = \frac{x_M}{3}= 1mm.\)
    \(i = \frac{\lambda D}{a}=> \lambda = \frac{ai}{D}= 0,5\mu m.\)
     
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là
    • 0,4 \(\mu m.\)
    • 0,5 \(\mu m.\)
    • 0,6 \(\mu m.\)
    • 0,7 \(\mu m.\)
    Hướng dẫn giải:

    Tại M là vân sáng bậc 3 nên
    \(x_3 = 3.i=> i = \frac{2,4}{3}=0,8mm.\)
    \(\lambda = \frac{ai}{D}=\frac{1.0,8}{2}= 0,4 \mu m.\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 0,6 \(\mu m\) và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là
    • 1,2 mm.
    • 1,35 mm.
    • 1,5 mm.
    • 1,4 mm.
    Hướng dẫn giải:

    Khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là
    \((9-1)i =3,6mm=> i = 0,45mm.\)
    Khoảng cách giữa hai khe hẹp là
    \( a = \frac{\lambda D}{i}=\frac{0,6.0,9}{0,45}=1,2mm.\)
     
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2 mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được
    • 2 vân sáng và 2 vân tối.
    • 3 vân sáng và 2 vân tối.
    • 2 vân sáng và 3 vân tối.
    • 2 vân sáng và 1 vân tối.
    Hướng dẫn giải:

    Số vân sáng trong khoảng MN chính là số k thỏa mãn
    \(x_M < x_s < x_N\)
    => \( 2 < k i < 4,5 \)
    => \(1,67 < k < 3,75.\)
    Do \(k \in Z \) => \( k = 2,3.\)
    Tương tự.
    Số vân tối trong khoảng MN chính là số k thỏa mãn
    \(x_M < x_t < x_N\)
    => \( 2 < (k+\frac{1}{2})i < 4,5\)
    => \( 1,167 < k < 3,25.\)
    Do \(k \in Z \) => \(k = 2,3.\)