Đang tải... (xem toàn văn)
HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng HIỆN TƯỢNG GIAO THOA ÁNH SÁNG là sự tổng hợp của hai hay nhiều sóng ánh sáng
http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng I.KIN THC 1. Hin tng giao thoa ánh sáng - Là s tng hp ca hai hay nhiu sóng ánh sáng kt hp trong không gian trong ó xut hin nhng vch sáng và nhng vch ti xen k nhau. Các vch sáng (vân sáng) và các vch ti (vân ti) gi là vân giao thoa. * Hiu ng i ca ánh sáng (hiu quang trình) 2 1 ax d d d D Trong ó: a = S 1 S 2 là khong cách gia hai khe sáng D = OI là khong cách t hai khe sáng S 1 , S 2 n màn quan sát S 1 M = d 1 ; S 2 M = d 2 x = OM là (to ) khong cách t vân trung tâm n im M ta xét a. V trí vân sáng Nhng ch hai sóng gp nhau cùng pha, khi ó chúng tng cng ln nhau và to nên vân sáng. Ti A có vân sáng khi hai sóng cùng pha, hiu ng i bng s nguyên ln bc sóng: d 2 – d 1 = k λ V trí (to ) vân sáng: ; D x k k Z a k = 0: Vân sáng trung tâm k = + - 1: Vân sáng bc (th) 1 k = + -2 : Vân sáng bc (th) 2 b. V trí vân ti * Ti M có vân ti khi hai sóng t hai ngun n M ngc pha nhau, chúng trit tiêu ln nhau s to nên vân ti. iu kin này th!a mãn khi hiu ng i t hai ngun n M bng s l∀ n#a bc sóng V trí (to ) vân ti: ( 0,5) ; D x k k Z a k = 0, k = -1: Vân ti th (bc) nht k = 1, k = -2: Vân ti th (bc) hai k = 2, k = -3: Vân ti th (bc) ba * Khong vân i: Là khong cách gia hai vân sáng hoc hai vân ti liên tip: D i a Vùnggthoa CH 2. GIAO THOA SÓNG ÁNH SÁNG http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng * Nu thí nghim c tin hành trong môi trng trong sut có chit sut n thì bc sóng và khong vân: n n n D i i n a n * Xác nh s vân sáng, vân ti trong vùng giao thoa (trng giao thoa) có b rng L (i xng qua vân trung tâm) + S vân sáng (là s l∀): 2 1 2 S L N i + S vân ti (là s ch∃n): 2 0,5 2 t L N i Trong ó [x] là phn nguyên ca x. Ví d%: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7 L (m): b rng vùng giao thoa, b rng trng giao thoa * Xác nh s vân sáng, vân ti gia hai im M, N có to x 1 , x 2 (gi s x 1 < x 2 ) + Vân sáng: x 1 < ki < x 2 + Vân ti: x 1 < (k+0,5)i < x 2 S giá tr k € Z là s vân sáng (vân ti) cn tìm Lu ý: M và N cùng phía vi vân trung tâm thì x 1 và x 2 cùng du. M và N khác phía vi vân trung tâm thì x 1 và x 2 khác du. * Xác nh khong vân i trong khong có b rng L. Bit trong khong L có n vân sáng. + Nu 2 u là hai vân sáng thì: 1 L i n + Nu 2 u là hai vân ti thì: L i n + Nu mt u là vân sáng còn mt u là vân ti thì: 0,5 L i n * V trí vân sáng ca các bc x n sc trùng nhau x = a D k 1 1 λ = a D k 2 2 λ = a D k 3 3 λ = …= a D k n n λ . (14) k 1 & 1 =k 2 & 2 =k 3 & 3 =k 4 & 4 = =k n & n . (15) vi k 1 , k 2 , k 3 ,…, k n ∈ Z Da vào ph∋ng trình bin lun chn các giá tr k thích hp, thông thng chn k là bi s ca s nguyên nào ó. PHN II : PHÂN DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1: TÌM CÁC I LNG THNG GP GIAO THOA SÓNG *VÍ D MINH H!A: VD1: H 2010 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, khong cách gia hai khe là 1 mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2 m. Ngun sáng ∋n s)c có bc sóng 0,45 m µ . Khong vân giao thoa trên màn bng A. 0,2 mm B. 0,9 mm C. 0,5 mm D. 0,6 mm HD: i = a D λ = 3 6 10 2.10.45,0 − − = 0,9 mm => áp án B http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng VD2:H 2010 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ. Nu ti im M trên màn quan sát có vân ti th ba (tính t vân sáng trung tâm) thì hiu ng i ca ánh sáng t hai khe S 1 , S 2 n M có ln bng A. 2λ B. 1,5λ C. 3λ D. 2,5λ HD: vân ti th 3 thì k = 2 => 2 1 ax d d d D =(2+0,5).λ => áp án D VD3: H2011 Trong thí nghip Y-âng v giao thoa vi ánh sáng ∋n s)c, khong cách gia hai khe là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Ti im M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bc 3. Bc sóng ca ánh sáng dùng trong thí nghim là A. 0,5 m µ . B. 0,45 m µ . C. 0,6 m µ . D. 0,75 m µ . HD: V trí vân sáng: x = k a D λ > λ = kD ax = 0,5 m µ . =>áp án A VD4:H-C 2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ. Nu ti im M trên màn quan sát có vân ti thì hiu ng i ca ánh sáng t hai khe n im M có ln nh! nht bng A. 4 λ . B. λ. C. 2 λ . D. 2λ. HD: Ti im M là vân ti =>hiu ng i ∆d = d 2 – d 1 = (2k+1) 2 λ => ∆d min = 2 λ . Chn áp án C VD5:C 2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sng 0,6µm. Khong cách gia hai khe sáng là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân ti liên tip cách nhau mt on là A. 0,45 mm. B. 0,6 mm. C. 0,9 mm. D. 1,8 mm. HD: Hai vân ti liên tip cách nhau mt khong vân i = a D λ = 0,9 mm. Chn áp án C VD6:C2012 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là A. 5i. B. 3i. C. 4i. D. 6i. HD: V trí vân sáng x s3 = ± 3i >Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là 6i. => áp án D http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng VD7:C2012 Trong thí nghip Y-âng v giao thoa vi ánh sáng ∋n s)c, khong cách gia hai khe là 1mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Ti im M trên màn quan sát cách vân sáng trung tâm 3mm có vân sáng bc 3. Bc sóng ca ánh sáng dùng trong thí nghim là: A. 0,5 m µ . B. 0,45 m µ . C. 0,6 m µ . D. 0,75 m µ . HD:V trí vân sáng trên màn quan sát x = k a D λ > λ = kD ax = 0,5 m µ . =>áp án A VD8:H 2013: Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, nu thay ánh sáng ∋n s)c màu lam bng ánh sáng ∋n s)c màu vàng và gi nguyên các iu kin khác thì trên màn quan sát A. khong vân không thay i B. khong vân tng lên C. v trí vân trung tâm thay i D. khong vân gim xung HD: Ta có λ vàng > λ lam i vàng > i lam => ÁP ÁN B VD9: H 2013 Trong mt thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, bc sóng ánh sáng ∋n s)c là 600 nm, khong cách gia hai khe h+p là 1 mm. Khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2 m. Khong vân quan sát c trên màn có giá tr bng A. 1,2 mm B. 1,5 mm C. 0,9 mm D. 0,3 mm HD: Ta có D i a λ = =1,2.10 −3 m=1,2 mm VD.10. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, tìm bc sóng ánh sáng chiu vào hai khe, bit hai khe cách nhau mt khong a = 0,3mm; khong vân o c i = 3mm, khong cách t hai khe n màn quan sát D = 1,5m. A. 0,45µm B. 0,50µm C. 0,60µm D. 0,55µm. HD: 3 3 6 . 0,3.10 .3.10 0,6.10 0,6 1,5 a i m m D λ µ − − − = = = = VD.11. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 3m; a = 1mm. Ti v trí M cách vân trung tâm 4,5mm, ta thu c vân ti bc 3. Tính bc sóng ánh dùng trong thí nghim. A. 0,60µm B. 0,55µm C. 0,48µm D. 0,42µm. HD: V trí vân ti th ba: 3 1 2 . 2,5. 4,5 2 x i i = + = = mm → i = 1,8mm. Bc sóng : 3 3 6 . 10 .1,8.10 0,6.10 0,6 3 a i m m D λ µ − − − = = = = =>A VD.12. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2m; a = 1mm; λ = 0,6µm. Vân ti th t cách vân trung tâm mt khong : A. 4,8mm B. 4,2mm C. 6,6mm D. 3,6mm HD: 6 3 3 0,6.10 .2 1,2.10 1,2 10 D i m mm a λ − − − = = = = V trí vân ti th t: 4 1 3 .1,2 4,2 2 x mm = + = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng VD.13. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, bit D = 1m, a = 1mm. khong cách t vân sáng th 4 n vân sáng th 10 ∗ cùng bên vi vân trung tâm là 3,6mm. Tính bc sóng ánh sáng. A. 0,44µm B. 0,52µm C. 0,60µm D. 0,58µm. HD: Khong cách t vân sáng th 10 n vân sáng th t: x 10 – x 4 = 10.i – 4.i= 6.i =3,6mm → i = 0,6mm = 0,6.10 -3 m Bc sóng: 3 3 6 1.10 .0,6.10 0,6.10 0,6 1 ai m m D λ µ − − − = = = = => .AN C VD.14. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, bit khong cách gia hai khe S 1 S 2 = a = 0,35mm, khong cách D = 1,5m và bc sóng λ = 0,7µm. Tìm khong cách gia hai vân sáng liên tip. A. 2mm B. 1,5mm C. 3mm D. 4mm HD: 6 3 3 0,7.10 .1,5 3.10 3 0,35.10 D i m mm a λ − − − = = = = VD.15. Thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, ta thu c các vân giao thoa trên màn E cách mt ph(ng hai khe mt khong D = 2m, khong cách vân là i = 0,5mm. Khong cách a gia hai khe bng: A. 1mm B. 1,5mm C. 2mm D. 1,2mm. HD: Khong cách gia hai khe: 6 3 3 0,5.10 .2 2.10 2 0,5.10 D a mm mm i λ − − − = = = = => C VD.16. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2m; a =1mm; λ = 0,6µm. Vân sáng th ba cách vân trung tâm mt khong : A. 4,2mm B. 3,6mm C. 4,8mm D. 6mm HD: 6 3 3 0,6.10 .2 1,2.10 1,2 10 D i m mm a λ − − − = = = = V trí vân sáng th ba: x 3 = 3.i = 3.1,2 = 3,6mm. => B VD.17 Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 3m; a = 1mm; λ = 0,6µm. Ti v trí cách vân trung tâm 6,3mm, có vân sáng hay vân ti, bc my ? A. Vân sáng bc 5. B. Vân ti bc 6. C. Vân sáng bc 4. D. Vân ti bc 4. HD: Khong vân: 6 3 3 0,6.10 .3 1,8.10 1,8 10 D i m mm a λ − − − = = = = Xét t, s: 6,3 6,3 3,5 1,8i = = Vy ti v trí cách vân trung tâm 6,3mm có vân ti th 4. VD.18 Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, bit S 1 S 2 = a = 0,5mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là D = 1m. Ti v trí M cách vân trung tâm mt khong x = 3,5mm, có vân sáng hay vân ti, bc my ? A. Vân sáng bc 3. B. Vân ti bc 4. C. Vân sáng bc 4. D. Vân ti bc 2. HD: 6 3 3 0,5.10 .1 10 1 0,5.10 D i m mm a λ − − − = = = = Xét t,: 3,5 1 3,5 3 1 2 M x i = = = + → ti M có vân ti bc 4. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng TÌM KHO∀NG CÁCH GI#A 2 VÂN VD19: H 2011 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên màn quan sát là i. Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là A. 5i. B. 3i. C. 4i. D. 6i. HD: V trí vân sáng x s3 = ± 3i >Khong cách gia hai vân sáng bc 3 nm ∗ hai bên vân sáng trung tâm là 6i. Chn áp án D VD.20.Ta chiu sáng hai khe Young bng ánh sáng tr)ng vi bc sóng ánh sáng ! λ =0,75µm và ánh sáng tím λ t = 0,4µm. Bit a = 0,5mm, D = 2m. Khong cách gia vân sáng bc 4 màu ! và vân sáng bc 4 màu tím cùng phía i vi vân tr)ng chính gia là: A. 2,8mm B. 5,6mm C. 4,8mm D. 6,4mm HD: V trí vân sáng bc 4 màu !: 6 4 3 . 0,75.10 .2 4. 4. 12 0,5.10 d d D x mm a λ − − = = = V trí vân sáng bc 4 màu tím: 6 4 3 . 0,4.10 .2 4. 4. 6,4 0,5.10 t t D x mm a λ − − = = = Khong cách gia chúng: ∆x = x 4d - x 4t = 5,6mm. TÍNH S∃ VÂN SÁNG, T∃I TRÊN VÙNG QUAN SÁT VD.21. Trong thí nghim giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe c chiu bng ánh sáng có bc sóng λ = 0,5µm, bit S 1 S 2 = a = 0,5mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là D = 1m. B rng vùng giao thoa quan sát c trên màn là L =13mm. Tính s vân sáng và ti quan sát c trên màn. A. 10 vân sáng; 12 vân ti B. 11 vân sáng; 12 vân ti C. 13 vân sáng; 12 vân ti D. 13 vân sáng; 14 vân ti HD: 6 3 3 0,5.10 .1 10 1 0,5.10 D i m mm a λ − − − = = = = S vân trên mt n#a trng giao thoa: 13 6,5 2 2 L i = = . s vân sáng quan sát c trên màn là: N s = 2.6+1 = 13 vân sáng. s vân ti quan sát c trên màn là: N t = 2.(6+1) = 14 vân ti. VD.22. Trong thí nghim Young v giao thoa ánh sáng, bit D = 2,5m; a = 1mm; λ = 0,6µm. B rng trng giao thoa o c là 12,5mm. S vân quan sát c trên màn là: A. 8 B. 9 C. 15 D. 17 HD: 6 3 3 0,6.10 .2,5 1,5.10 1,5 10 D i m mm a λ − − − = = = = S vân trên mt n#a trng giao thoa: 12,5 4,16 2 2.1,5 L i = = . s vân ti: N t = 2.4 = 8 vân ti. http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng s vân sáng: N s = 2.4+1 = 9 vân sáng. Vy tng s vân quan sát c là: 8 + 9 =17 vân. BÀI TOÁN 2 : TH%C HI&N GIAO THOA TRONG MÔI TRNG CHIT SU∋T n Gi λ là bc sóng ánh sáng trong chân không hoc không khí. Gi ' λ là bc sóng ánh sáng trong môi trng có chit sut n. ' n λ λ = V trí vân sáng: x = k 'D a λ = k D n.a λ V trí vân ti: x =(2k +1) 'D 2a λ = (2k +1) D 2na λ Khong vân: i= 'D a λ = D an λ VÍ D MINH H!A VD1: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng ca Iâng trong không khí, hai cách nhau 3mm c chiu bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng 0,60µm, màn quan cách hai khe 2m. Sau ó t toàn b thí nghim vào trong nc có chit sut 4/3, khong vân quan sát trên màn là bao nhiêu? A. i‘= 0,4m. B. i' = 0,3m. C. i’ = 0,4mm. D. i‘= 0,3mm. HD: Vn tc ánh sáng trong không khí là c, bc sóng λ. Khi ánh sáng truyn t không khí vào nc thì tn s ca ánh sáng không i, vn tc ánh sáng truyn trong nc là v = c/n, (n là chit sut ca nc). => bc sóng ánh sáng trong nc là: λ’ = v/f = c/nf = λ/n. => Khong vân khi toàn b thí nghim t trong nc: ' ' . D D i a n a λ λ = = = 0,3mm VD2: Trong giao thoa ánh sáng qua 2 khe Young, khong vân giao thoa bng i. Nu t toàn b thit b trong cht l!ng có chit sut n thì khong vân giao thoa s bng? A. 1 i n − , B. 1 i n + , C. i n D. n.i HD: vn tc ánh sáng truyn trong cht l!ng là v = c/n, (n là chit sut ca cht l!ng). Nên bc sóng ánh sáng trong nc là: λ’ = v/f = c/nf = λ/n. Khong vân quan sát trên màn khi toàn b thí nghim t trong cht l!ng : ' ' . D D i a n a λ λ = = = i n http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng BÀI TOÁN 3: GIAO THOA ÁNH SÁNG A S(C, V) TRÍ C%C I TRÙNG NHAU PH∗NG PHÁP: * S trùng nhau ca các bc x λ 1 , λ 2 (khong vân t∋ng ng là i 1 , i 2 ) + Trùng nhau ca vân sáng: x s = k 1 i 1 = k 2 i 2 = => k 1 λ 1 = k 2 λ 2 = + Trùng nhau ca vân ti: x t = (k 1 + 0,5)i 1 = (k 2 + 0,5)i 2 = => (k 1 + 0,5) λ 1 = (k 2 + 0,5) λ 2 = Lu ý: V trí có màu cùng màu vi vân sáng trung tâm là v trí trùng nhau ca tt c các vân sáng ca các bc x. x = a D k 1 1 λ = a D k 2 2 λ = a D k 3 3 λ = …= a D k n n λ . k 1 & 1 =k 2 & 2 =k 3 & 3 =k 4 & 4 = =k n & n . vi k 1 , k 2 , k 3 ,…, k n ∈ Z Da vào ph∋ng trình bin lun chn các giá tr k thích hp, thông thng chn k là bi s ca s nguyên nào ó. Thng gp hai bc x & 1 và & 2 cho vân sáng trùng nhau. Ta có k 1 & 1 =k 2 & 2 k1/k2= & 2 / & 1 Vì k 1 , k 2 là các s nguyên, => chn b s thích hp. * Trong hin tng giao thoa ánh sáng tr)ng (0,4 µ m - 0,76 µ m.) - B rng quang ph bc k: ( ) t D x k a - Xác nh s vân sáng, s vân ti và các bc x t∋ng ng ti mt v trí xác nh (ã bit x) + Vân sáng: ax , k Z D x k a kD Vi 0,4 µ m < ax kD < 0,76 µ m => các giá tr ca k Z + Vân ti: ax ( 0,5) , k Z ( 0,5) D x k a k D Thay vào 0,4 µ m − λ − 0,76 µ m => các giá tr ca k nguyên. *Bc x ca ánh sáng trng cho vân sáng ti x 0 . Ti x 0 có th là giá tr i s xác nh hoc là mt v trí cha xác nh c% th. V trí vân sáng bt kì x= a D k λ => x 0 = a D k λ kD ax 0 = λ .vi iu kin λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 , thông thng λ 1 =0,4.10 -6 m (tím) ≤ λ ≤ 0,75.10 -6 m= λ 2 (!) D 1 0 2 0 λλ ax k D ax ≤≤ , (vi k ∈ Z) Chn k ∈ Z và thay vào kD ax 0 = λ *Bc x ca ánh sáng trng cho vân ti ti x 0 V trí vân sáng bt kì x = (2k+1) a D 2 λ = x 0 Dk ax )12( 2 0 + = λ vi iu kin λ 1 ≤ λ ≤ λ 2 ⇔ λ 1 ≤ Dk ax )12( 2 0 + ≤ λ 2 D ax k D ax 1 0 2 0 2 12 2 λλ ≤+≤ , (vi k ∈ Z) Thay các giá tr k vào Dk ax )12( 2 0 + = λ http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng VÍ D MINH H!A VD1: (H 2010) Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng tr)ng có bc sóng t 380nm n 760nm. Khong cách gia hai khe là 0,8mm, khong cách t mt ph(ng cha hai khe n màn quan sát là 2m. Trên màn, ti v trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng ca các bc x vi bc sóng A. 0,48 µm và 0,56 µm B. 0,40 µm và 0,60 µm C. 0,45 µm và 0,60 µm D. 0,40 µm và 0,64 µm HD: )( 1200 )(10. 2,1 6 nm k m k D ax a D kx ===⇐= − λ λ λ ≤ ≤ nmnm 760380 λ k = 2 và 3 áp án B VD2: (H 2010) Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, ngun sáng phát ng thi hai bc x ∋n s)c, trong ó bc x màu ! có bc sóng 720nm và bc x màu l%c có bc sóng λ (có giá tr trong khong t 500nm n 575nm). Trên màn quan sát, gia hai vân sáng gn nhau nht và cùng màu vi vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu l%c. Giá tr ca λ là A. 500 nm B. 520 nm C. 540 nm D. 560 nm HD:Ti v trí hai vân trùng nhau (có màu ging màu vân trung tâm) ta có: x 1 = x 2 2 1 22212211 720 720 k k kkkk =⇔=⇔=⇔ λλλλ Xét trong khong t vân trung tâm n vân u tiên cùng màu vi nó, có 8 vân màu l%c v trí vân cùng màu vân trung tâm u tiên ng vi v trí vân màu l%c bc 9 k 2 = 9 9 720 1 2 k = λ Mà nmknmnm 5607575500 22 = = ≤ ≤ λ λ áp án D VD3. Hai khe ca thí nghim Young c chiu sáng bng ánh sáng tr)ng (bc sóng ca ánh sáng tím la 0,40µm, ca ánh sáng ! là 0,75µm). H!i ∗ úng v trí vân sáng bc 4 ca ánh sáng ! có bao nhiêu vch sáng ca nhng ánh sáng ∋n s)c khác nm trùng ∗ ó ? A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 HD: V trí vân sáng bc 4 màu !: d 4 . 3. . 4. . s D D D x x k a a a λ λ = = = = → 3 k λ = vi k∈Z Vi ánh sáng tr)ng: 0,4≤ λ ≤0,75 ⇔ 3 0,4 0,75 4 7,5 k k ≤ ≤ → ≤ ≤ và k∈Z. Chn k=4,5,6,7: Có 4 bc x cho vân sáng ti ó. VD4:Trong thí nghim giao thoa ánh sáng hai ngun kt hp S 1 và S 2 cách nhau 2 mm và cách màn D = 1,2 m. ta c khong vân i = 0,3 mm. Tính bc sóng λ ca bc sóng ã dùng a.0,1 µm b. 0,2 µ m c.0,3 µ m d.0,5 µ m HD: a D i λ = => D ai. = λ thay i=0,3mm;a=2mm; D=1,2m=1,2.10 3 mm m µλλ 5,0 10.2,1 2.3,0 3 == http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng VD5: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng có b∋c sóng λ t 0,4 µ m n 0,7 µm. Khong cách gia hai ngun kt hp là a = 2mm, t hai ngun n màn là D = 1,2m ti im M cách vân sáng trung tâm mt khong x M = 1,95 mm có nhng bc x nào cho vân sáng a.có 1 bc x b.có 3 bc x c.có 8 bc x d.có 4 bc x HD: Ti M có vân sáng nu x sM = n.i vi Nn ∈ )( 25,3 10.2,1. 95,1.2 . . . 3 m n mm n Dn Xa a D nx M M µλ λ λ = == = − Vì λ =0,4µm -> 0,7µm => 8,7,6,5 6,4 1,8 7,0 25,3 4,0 25,3 7,0 1 25,34,0 1 7,0 25,3 4,0 = ≥≥ ≥≥ ≥≥ ≤≤ n nn n n => có 4 bc x ánh sáng tp trung ∗ M ng vi n=5, 6, 7, 8 Th vào (1) ta có bc sóng ca chúng là: λ 5 = 0,65µm λ 6 =0,542µm λ 7 =0,464µm λ 8 =0,406µm VD6. Mt ngun sáng im nm cách u hai khe Iâng và phát ra ng thi hai bc x ∋n s)c có bc sóng λ 1 = 0,6 µm và bc sóng λ 2 cha bit. Khong cách gia hai khe là a = 0,2 mm, khong cách t các khe n màn là D = 1 m. Trong mt khong rng L = 2,4 cm trên màn, m c 17 vch sáng, trong ó có 3 vch là kt qu trùng nhau ca hai h vân. Tính bc sóng λ 2 . Bit hai trong 3 vch trùng nhau nm ngoài cùng ca khong L. HD: Ta có: i 1 = 1 D a λ = 3.10 -3 m; 1 L i = 8 có 9 vân sáng ca bc x có bc sóng λ 1 và có 17 - 9 + 3 = 11 vân sáng ca bc x có bc sóng λ 2 i 2 = 11 1 L − = 2,4.10 -3 m λ 2 = 2 ai D = 0,48.10 -6 m. VD7. Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, khong cách gia hai khe là 0,5 mm, khong cách t hai khe n màn quan sát là 2 m. Ngun sáng dùng trong thí nghim gm hai bc x có bc sóng λ 1 = 450 nm và λ 2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gi M, N là hai im ∗ cùng mt phía so vi vân trung tâm, cách vân trung tâm ln lt là 5,5 mm và 22 mm. Tìm s v trí vân sáng trùng nhau ca hai bc x trên on MN. HD: Các vân trùng có: k 1 1 D a λ = k 2 2 D a λ k 2 = k 1 1 2 λ λ = 3 4 k 1 ; các vân sáng trùng ng vi k 1 = 0, 4, 8, 12, và k 2 = 0, 3, 6, 9, . Vì i 1 = 1 D a λ = 1,8.10 -3 m 1 M x i = 3,1; 1 N x i = 12,2 trên on MN có 9 vân sáng ca bc x λ 1 (t vân sáng bc 4 n vân sáng bc 12). [...]... v giao thoa ánh sáng, khong cách gi a hai khe là 1 mm, khong cách t mt ph(ng ch a hai khe n màn quan sát là 2 m Ngu n sáng ∋n s)c có bc sóng 0,45 µm Khong vân giao thoa trên màn bng A 0 ,2 mm B 0,9 mm C 0,5 mm D 0,6 mm HD: i = λD a = 0,45.10 −6 .2 = 0,9 mm => 10 −3 SÓNG ÁNH SÁNG áp án B Ch 2 Giao thoa sóng ánh sáng http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD2: H 20 10 Trong... trong vùng giao thoa (tr ng giao thoa) có b rng L ( i xng qua vân trung tâm) + S vân sáng (là s l∀): N S 2 L 1 2i 2 + S vân t i (là s ch∃n): N t L 2i 0, 5 Trong ó [x] là phn nguyên c a x Ví d%: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7 L (m): b rng vùng giao thoa, b rng trng giao thoa * Xác nh s vân sáng, vân t i gia hai im M, N có to x1, x2 (gi s x1 < x2) + Vân sáng: x1 < ki < x2 + Vân t i:... 1, k = -2: Vân t i th (b c) hai k = 2, k = -3: Vân t i th (b c) ba * Khong vân i: Là khong cách gi a hai vân sáng hoc hai vân t i liên ti p: i SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2 Giao thoa sóng ánh sáng D a http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com * N u thí nghi m c ti n hành trong môi trng trong su t có chi t su t n thì bc sóng và khong vân: n D a n in n i n * Xác nh s vân sáng, vân... http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com VD2: H 20 10 Trong thí nghi m Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chi u bng ánh sáng ∋n s)c có bc sóng λ N u t i im M trên màn quan sát có vân t i th ba (tính t vân sáng trung tâm) thì hi u ng i c a ánh sáng t hai khe S1, S2 n M có ln bng A 2 B 1,5λ C 3λ D 2, 5λ HD: vân t ... sáng c a các bc x n sc trùng nhau x = k1 λ1 D a = k2 2 D a = k3 λ3 D a = …= k n λn D a (14) k1&1=k2 &2= k3&3=k4&4= =kn&n (15) vi k1, k2, k3,…, kn ∈ Z D a vào ph∋ng trình bi n lu n chn các giá tr k thích h p, thông thng chn k là bi s c a s nguyên nào ó PHN II : PHÂN DNG BÀI TP BÀI TOÁN 1: TÌM CÁC I L NG TH NG G P GIAO THOA SÓNG *VÍ D MINH H!A: VD1: H 20 10 Trong thí nghi m Y-âng v giao. .. Vân t i: x1 < (k+0,5)i < x2 S giá tr k € Z là s vân sáng (vân t i) cn tìm L u ý: M và N cùng phía vi vân trung tâm thì x1 và x2 cùng d u M và N khác phía vi vân trung tâm thì x1 và x2 khác d u * Xác nh khong vân i trong khong có b rng L Bit trong khong L có n vân sáng L + N u 2 u là hai vân sáng thì: i + N u 2 u là hai vân t i thì: i n 1 L n + N u mt u là vân sáng còn mt u là vân t i . vuhoangbg@gmail.com SÓNG ÁNH SÁNG Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng BÀI TOÁN 4: S% D)CH CHUY+N H& VÂN GIAO THOA KHI T B∀N M,NG PH∗NG PHÁP : Trong thí nghim giao thoa ánh sáng vi khe Young (I-âng),. S 1 mt on d thì h thng vân giao thoa di chuyn theo chiu ngc li on x 0 . * Khi ngun sáng S di chuyn theo ph∋ng song song vi S 1 S 2 thì h vân di chuyn ngc chiu và khong. Ch 2. Giao thoa sóng ánh sáng TÌM KHO∀NG CÁCH GI#A 2 VÂN VD19: H 2011 Trong thí nghim Y-âng v giao thoa ánh sáng, hai khe c chiu bng ánh sáng ∋n s)c. Khong vân giao thoa trên