Tuyệt phẩm công phá Giải nhanh theo chủ đề trên kênh VTV2 môn Vật Lý Tập 3 (FULL TEXT)

thể chọn xM
Trang299
= ± 2 mm và xN
= 4,5 mm
⎧⎪
x ≤ ki = 1,2k ≤ x ⇒ 1,67 ≤ k ≤ 3,75 ⇒ k = 2;3
M
N
⎨
⎪⎩
x ≤
M ( m + 0,5) i = 1,2 ( m + 0,5)
≤ x ⇒ 1,17 ≤ m ≤ 3,25 ⇒ m = 2;3
N
Ví dụ 9:Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I–âng, hai khe cách nhau 2 mm,
khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2 m. Ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ = 0,5 µ m .
Cho M và N là hai điểm nằm trong trường giao thoa, chúng nằm khác phía nhau so với vân
chính giữa, có OM = 12,3 mm, ON = 5,2 mm . Số vân sáng và số vân tối trong đoạn MN là
A.35 vân sáng, 35 vân tối B.36 vân sáng, 36 vân tối.
C.35 vân sáng, 36 vân tối. D.36 vân sáng, 35 vân tối.
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
λD
a
Khoảng vân i = = 0,5 ( mm)
Vì hai điểm M và N trên màn ở khác phía so với vân sáng trung tâm nên có thể chọn
xM
= −12,3 mm và x N
= 5,2 mm
⎧x ≤ ki = k.0,5 ≤ x ⇒ −24,6 ≤ k ≤ 10,4 ⇒ k = −
M
N
24;...;10
⎪
coù 35 giaù trò
⎨
⎪x ≤
M ( m + 0,5) i = ( m + 0,5)
0,5 ≤ x ⇒ −25,1 ≤ m ≤ 9,9 ⇒ m = −25;...;9
N
⎪⎩
coù 35 giaù trò
2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG HỖN HỢP
Phương pháp giải
1) Số vạch sáng trùng nhau khi giao thoa I-âng đồng thời với λ
1, λ
2
Bài toán: Tìm số vân sáng trùng nhau trên đoạn AB biết rằng trên AB đếm được
Nvs
vạch
sáng. Mỗi ánh sáng đơn sắc cho một hệ vân giao thoa riêng. Mỗi vân sáng là một vạch sáng,
nhưng nếu vân sáng hệ này trùng vân sáng hệ kia chỉ cho ta một vạch sáng (vân sáng trùng).
Gọi N
1
, N2
lần lượt là tổng số vân sáng trên AB khi giao thoa lần lượt với λ
1, λ
2
Số vân sáng trùng trên AB là N = N + 1
N −
≡ 2
Nvs
Để tìm N
1
và N
2
ta chú ý kiến thức đã học ở dạng trước:
AB
* Tại A và B là hai vân sáng: N = + 1
i
AB
* Tại A và B là hai vân tối: N =
i
AB
* Tại A là vân sáng và tại B là vân tối: N = + 0,5
i
⎡AB⎤
* Tại A là vân sáng và tại B chưa biết: N =
⎢
+ 1
⎣ i ⎥
⎦
⎡AB − 0,5⎤
* Tại A là vân tối và tại B chưa biết: N =
⎢
+ 1
⎣ i ⎥
⎦
Ví dụ 1:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc thì
khoảng vân lần lượt 0,64 mm và 0,54 mm. Xét tại hai điểm A, B trên màn cách nhau một
khoảng 34,56 mm là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó. Trên khoảng đó quan
sát được 117 vạch sáng. Hỏi trên AB có mấy vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân.
A. 3 B. 4 C. 5 D. 1
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
⎛ AB ⎞ ⎛ AB ⎞
Cách 1: N≡
= N1 + N2 − Nvs = ⎜ + 1⎟ + ⎜ + 1⎟
− Nvs
⎝ i1 ⎠ ⎝ i2
⎠
⎛ 34,56 ⎞ ⎛ 34,56 ⎞
N≡
= ⎜ + 1 + + 1 − 107 = 3
0,54
⎟ ⎜
0,64
⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
i1
0,64 32 ⎧i1
= 32i
Cách 2: = = ⇒ ⎨
i2
0,54 27 ⎩i2
= 27i
Khoảng vân trùng là “bội số chung nhỏ nhất” của i 1
và i 2
:
= = = = =
≡ 1 2
Trang300
( )
i 32.27i 27i 32i 27.0,64 17, 28 mm
Tại A là một vân trùng nên số vân trùng trên AB là:
⎡AN ⎤ ⎡34,56
⎤
N≡
= ⎢ ⎥ + 1 = 1 3
i
⎢ + =
≡
17, 28
⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
Ví dụ 2:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng
vân trên màn ảnh thu được lần lượt là i 1
= 0,48 mm và i2
= 0,64 mm . Xét tại hai điểm A, B
trên màn cách nhau một khoảng 6,72 mm. Tại A cả hai hệ vân đều cho vân sáng, còn tại B hệ
i
1
cho vân sáng hệ i 2
cho vân tối. Trên đoạn AB quan sát được 22 vạch sáng. Hỏi trên AB có
mấy vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 1
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
⎛ AB ⎞ ⎛ AB ⎞
Cách 1: N≡
= N1 + N2 − Nvs = ⎜ + 1⎟ + ⎜ + 0,5⎟
− Nvs
⎝ i1 ⎠ ⎝ i2
⎠