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

⎧
⎪10,5i < k i = k .3i < 34i ⇒ 3,5 < k < 11,3 ⇒ k = 4;...;11
1 1 1 1 1
⎪
coù 8 giaù trò
⎪
⎨10,5i < k i = k .2i < 34i ⇒ 5,25 < k < 17 ⇒ k = 5;...;16
2 2 2 2 2
⎪
coù 12 giaù trò
⎪
⎪
10,5i < k i = k .6i < 34i ⇒ 1,75 < k < 5,6 ⇒ k = 2;..;5
≡ ≡ ≡ ≡ ≡
⎩
coù 4 giaù trò
Tổng số vạch sáng trên khoảng MN: 8 + 12 − 4 = 16
Ví dụ 4:Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng
đơn sắc khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,2 mm và 1,8 mm. Trên màn quan sát, gọi
M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6
mm và 20 mm. Trên đoạn MN, quan sát được bao nhiêu vạch sáng?
A. 19 B. 16 C. 20 D.18
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
1
Cách 1: = = ⇒ i = 3i = 2i = 3,6 ( mm)
2
Trang305
i 1,2 2
i 1,8 3
≡
1 2
Có thể chọn tọa độ của M và N: xM
= 6 mm và xN
= 20 mm
Số vân sáng của hệ 1, hệ 2 và số vân trùng trong khoảng MN (trừ M và N, điều kiện:
6 < x < 20 ) được xác định:
⎧
⎪ 6 ≤ k i = k .1,2 ≤ 20 ⇒ 5 ≤ k ≤ 16,7 ⇒ k = 5;...;16
1 1 1 1 1
⎪
coù 12 giaù trò
⎪
⎨6 ≤ k i = k .1,8 ≤ 20 ⇒ 3,3 ≤ k ≤ 11,1
2 2 2 2 ⇒ k2
= 4;...;11
⎪
coù 8 giaù trò
⎪
⎪
6 ≤ k i
≡ ≡ = k .3,6i
≡ ≤ 20 ⇒ 1,6 ≤ k≡ ≤ 5,6 ⇒ k≡
= 2;..;5
⎩
coù 4 giaù trò
Tổng số vạch sáng trên khoảng MN: 12 + 8 − 4 = 16
Cách 2: Số vị trí vân sáng trùng nhau trên MN:
⎧ k ⎧ =
1
3 ⎪k
3n
1
⎪x = k i = k i = k .1,2 = k .1,8 ( mm)
⇒ = ⇒
1 1 2 2 1 2
⎨
⎪
k 2
2 ⎪⎩
k = 2n
2
⎨
⎪ ⎧6 ≤ x ≤ 20 ⇒ 1,7 ≤ n ≤ 5,6
⎪
x = 3n.1,2 ( mm) = 3,6n ( mm)
⇒ ⎨
⎩
⎩⇒ n = 2,3,4,5 : soá vò trí truøng 4
Số vân sáng của hệ 1 và hệ 2 trên MN lần lượt được xác định như sau:
⎪⎧ 6 ≤ x = k i = k .1,2 ≤ 20 ⇒ 5 ≤ k ≤ 16,7 ⇒ k = 5,...,16 : soá giaù trò k laø 12
1 1 1 1 1 1
⎨
⎪⎩ 6 ≤ x = k i k .1,8 20 3,3 k 11,1 k 4,...,11: soá giaù trò k laø 8
2 2 =
2 ≤ ⇒ ≤
2 ≤ ⇒
2 =
2
⇒ Soá vaïch saùng = 12 + 8 − 4 = 16
Ví dụ 5:Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, D = 2 m, a = 1,5 mm , hai khe được
chiếu sáng đồng thời hai bức xạ 0,60 µ m và 0,50 µ m . Trong vùng giao thoa nhận vân trung
tâm là tâm đối xứng rộng 10 mm trên màn có số vân sáng là
A. 28 B. 3 C. 27 D.25
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
1
Cách 1: ⇒ = = ⇒ = = = = ( )
Trang306
⎧ λ1D
i1
= = 0,8mm
⎪ a i 0,8 6
⎨
i≡
5i1 6i2
5.0,8 4 mm
⎪ λ
2
2D 2 i2
5
i2
= = mm
⎪⎩ a 3
3
Số vân sáng của hệ 1, hệ 2 và số vân trùng trong trường giao thoa:
⎡ ⎤
⎡ L ⎤ ⎡ 10 ⎤
⎡ L ⎤ ⎢ 10 ⎥
N1 = 2 ⎢ ⎥ + 1 = 2 1 13; N2
2 1 2 1 15
2i
⎢
2
1
2.0,8
⎥ + = = ⎢ ⎥ + = ⎢ ⎥ + =
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ 2i2
⎦ ⎢2. ⎥
⎣ 3 ⎦
⎡ L ⎤ ⎡ 10 ⎤
N≡
= 2 ⎢ ⎥ + 1 = 2 + 1 = 3
2i ⎢
≡ ⎣2.4⎥
⎣ ⎦ ⎦
Tổng số vạch sáng trên khoảng MN: 13+ 15 − 3 = 25
Cách 2:
⎧ k1
5 ⎧ ⎪k
= 5n
1
x = k i = k i ⇒ = ⇒ x 5n.0,8 4n
1 1 2 2
⎨ ⇒ = = ( mm)
⎪ k 6
Số vân sáng trùng:
2
k = 6n
2
⎨
⎪⎩
⎪ L L
⎪ − ≤ x ≤ ⇒ − 1,25 ≤ n ≤ 1,25 ⇒ n = 0, ± 1: soá vò trí truøng 3
⎩ 2 2
⎡ L ⎤
Số vân sáng của hệ 1: N1
= 2 ⎢ ⎥ + 1 = 13
⎣2i1
⎦
⎡ L ⎤
Số vân sáng của hệ 2: N2
= 2 ⎢ ⎥ + 1 = 15
⎣2i2
⎦
Tổng số vạch sáng: 13+ 15 − 3 = 25
Ví dụ 6:Thí nghiệm giao thoa ánh sáng I-âng, thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
1
= 0,6 µ m trên màn giao thoa, trên một đoạn L thấy có 7 vân sáng (vân trung tâm nằm
chính giữa, hai đầu là hai vân sáng). Nếu thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ1
và λ
2
= 0,4 µ mtrên đoạn L số vạch sáng đếm được là
A. 16 vạch sáng B. 13 vạch sáng C. 14 vạch sáng D.15 vạch sáng