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

Ví dụ 1:(ĐH-2009) Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe
là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng trong thí
nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ
1
= 450 nm và λ
2
= 600 nm . 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 5,5
mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
A.4 B.2 C.5 D.3
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Cách 1: x k k k .1,8 k .2,4( mm)
Trang315
λ1D λ2D k k
1
4 ⎧
=
1
=
2
=
1
=
2
⇒ = ⇒ ⎨
a a k2
3 ⎩k
5,5≤x≤22
( )
⇒ x = 7,2n mm ⎯⎯⎯⎯→ 0,76 ≤ n ≤ 3,05 ⇒ n = 1;..;3
i 2,4 4
i 1,8 3
coù 3 giaù trò
2
Cách 2: = = ⇒ i = 4i = 3i = 4.1,8 = 7,2( mm)
1
≡
1 2
1
2
= 4n
= 3n
Vì tại gốc tọa độ O là một vị trí trùng nên các vị trí trùng khác: x = ni≡
= 7,2n (với n là số
nguyên)
5,5≤x≤22
( )
x = 7,2n mm ⎯⎯⎯⎯→ 0,76 ≤ n ≤ 3,05 ⇒ n = 1;..;3
coù 3 giaù trò
Ví dụ 2:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc
khoảng vân giao thoa lần lượt là 1,2 mm và 1,8 mm. Bề rộng vùng giao thoa quan sát được
trên màn 2,6 cm. Số vị trí mà vân sáng của hai bức xạ trùng nhau trong vùng giao thoa là
A.3 B.5 C.4 D.7
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
i2
1,8 3
= = ⇒ i≡
= 3i1 = 2i2
= 3.1, 2 = 3,6 ( mm)
. Vì tại gốc tọa độ O là một vị trí trùng nên
i 1, 2 2
1
các vị trí trùng khác: x = ni≡
= 3,6n mm (với n là số nguyên)
( )
− ≤ ≤
13 x 13
⇒ x = 3,6n mm ⎯⎯⎯⎯→− 3,6 ≤ n ≤ 3,6 ⇒ n = −
3;..;3
coù 7 giaù trò
Ví dụ 3:Làm thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe I-âng đồng thời với hai ánh sáng đơn
sắc đơn sắc màu đỏ và màu lục thì khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là 1,5 mm và 1,1
mm. Hai điểm M và N nằm hai bên vân sáng trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 6,4
mm và 26,5 mm. Số vân sáng màu đỏ quan sát được trên đoạn MN là
A.20 B. 2 C.28 D.22
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
1
Cách 1: = = ⇒ i = 11i = 15i = 11.1,5 = 16,5( mm)
2
Trang316
i 1,5 15
i 1,1 11
Vị trí vạch sáng trùng:
≡
1 2
−6,4≤x≤26,5
( )
x = 16,5n mm ⎯⎯⎯⎯⎯→ −0,39 ≤ n ≤ 1,6 ⇒ n = 0;..;1
Vị trí vân sáng màu đỏ:
( )
− ≤ ≤
coù 2 giaù trò
6,4 x 26,5
x = 1,5n mm ⎯⎯⎯⎯⎯→− 4,26 ≤ n ≤ 17,7 ⇒ n = −
4;..;17
Số vân màu đỏ còn lại: 22 – 2 = 20
Cách 2: Số vạch sáng trùng:
coù 22 giaù trò
⎧ k ⎧ =
1
11 ⎪k
11n
1
⎪x = k i = k i = k .1,5 = k .1,1 ( mm)
⇒ = ⇒
1 1 2 2 1 2
⎨
⎪
k 15
2 ⎪⎩
k = 15n
2
⎨
⎪ ⎧−6,4 ≤ x ≤ 26,5 ⇒ −0,4 ≤ n ≤ 1,6
⎪
x = 11n.1,5 ( mm)
⇒ ⎨
⎩
⎩⇒ n = 0;1: soá vò trí truøng 2
Số vân sáng của hệ 1:
−6,4 ≤ x = k .1,5 ≤ 26,5 ⇒ −4,3 ≤ k ≤ 17,6 ⇒ k = − 4,...,17 : soá gia ù trò k laø 22
1 1 1 1
Số vân màu đỏ còn lại: 22 – 2 = 20
Ví dụ 4: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
= 0,5 mm và i2
= 0,3 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 2,25
mm và 6,75 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân tối trùng nhau của hai bức xạ là
A.6 B. 5 C. 3 D.4
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
i 0,5 5
i 0,3 3
2
Cách 1: = = ⇒ i = 5i = 3i = 5.0,3 = 1,5 ( mm)
1
≡
1 2
Vì tại gốc tọa độ O không phải là vị trí vân tối trùng và O cách vị trí trùng gần nhất là
x = 0,5i = 0,75 mm nên các vị trí trùng khác:
min
≡
2,25≤x≤6,75
( ) ≡
x = n + 0,5 i = 1,5n + 0,75 mm ⎯⎯⎯⎯⎯→ 1 ≤ n ≤ 4 ⇒ n = 1;..;4
Cách 2:
coù 4 giaù trò