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

Trang317
( )
( )
i1 i2 2m1
+ 1 3 ⎧ ⎪2m1
+ 1 = 3 2n + 1
x = ( 2m1 + 1 ). = ( 2m2
+ 1 ).
⇒ = ⇒ ⎨
2 2 2m2 + 1 5 ⎪⎩ 2m2
+ 1 = 5 2n + 1
0,5
2,25≤x≤6,75
⇒ x = 3( 2n + 1) = 1,5n + 0,75 mm ⎯⎯⎯⎯⎯→ 1≤ n ≤ 4 ⇒ n = 1;2;3;4
2
Ví dụ 5:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc
khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt là i1 = 0,8 mm và i2 = 0,6 mm. Biết bề rộng trường
giao thoa là 9,6 mm. Trên trường giao thoa, số vị trí mà vân sáng hệ 2 trùng với vân tối hệ 1
là
A.6 B. 5 C. 3 D.4
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Cách 1: Vân tối của λ1
trùng với vân sáng λ
2
i1
0,8 2
= = ⇒ i≡
= 2.2i2 = 3i1
= 2.2.0,6 = 2, 4 mm
2i 2.0,6 3
2
( )
Vì tại gốc tọa độ cách vị trí trùng gần nhất là: xmin
= 0,5i≡
= 1,2 mm nên các vị trí trùng khác:
x = ( n − 0,5) i ≡
= 2,4n −1,2 (với n là số nguyên).
−4,8≤x≤4,8
⎯⎯⎯⎯→− 1,5 ≤ n ≤ 2,5 ⇒ n = −
1;..;2
coù 4 giaù trò
Cách 2:
( )
( )
k2 0,5i1
0,5.0,8 2 ⎧ ⎪k2
= 2 2n + 1
x = k2i2 = ( 2m1 + 1)
0,5i1
⇒ = = = ⇒ ⎨
2m1 + 1 i2 0,6 3 ⎪⎩ 2m1
+ 1 = 3 2n + 1
4,8 x 4,8
x = 2 2n + 1 0,6 mm ⎯⎯⎯⎯→ −2,5 ≤ n ≤ 1,5 ⇒ n = −2; −1;0;1 ⇒ Số vị trí 4
( )
− ≤ ≤
6) Vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm
Khi giao thoa I-âng thực hiện đồng thời với n ánh sáng đơn sắc thì mỗi ánh sáng cho một hệ
thống vân giao thoa riêng.
Tại trung tâm là nơi trùng nhau của tất cả các vân sáng bậc 0 và tại đây sẽ có một màu nhất
định (chẳng hạn đỏ trùng với vàng sẽ được màu cam).
Nếu tại điểm M trên màn có vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm thì tại đây cũng
phải trùng đầy đủ các vân sáng của các hệ giống như vân trung tâm:
x = k2i1 = k2i 2
= ... = knin
a) Trường hợp 2 bức xạ
Đây chính là bài toán liên quan đến hai vân sáng của hai hệ trùng nhau mà ta đã khảo sát. Tuy
nhiên, sẽ có nhiều vấn đề mới sẽ được khai thác thêm.
Về mặt phương pháp ta làm theo các bước như đã nói trên:
⎧xM
≤ ni≡
≤ x
N
i2
b
⎪
= ⇒ i≡
= bi1 = ci2
⇒ x = ni≡
⎨ ⎡0,5L
⎤
i1
c
⎪N≡
= 2 ⎢ ⎥ + 1
⎩ ⎣ i≡
⎦
Ví dụ 1:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng, thực hiện đồng thời với hai ánh sáng đơn sắc
khoảng vân giao thoa lần lượt là 1 mm và 1,5 mm. Xác định vị trí các vạch sáng cùng màu
với vạch sáng trung tâm (n là số nguyên)
A. x = 2,5n ( mm)
B. x = 4n ( mm)
C. x = 4,5n ( mm)
D. x = 3n ( mm)
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
i2
1,5 3
= = ⇒ i≡
= 3i1 = 2i2
= 3.1 = 3 mm ⇒ x = ni≡
= 3n mm
i 1 2
1
Trang318
( ) ( )
Ví dụ 2:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng khoảng cách hai khe là 1,5 mm, khoảng cách giữa
mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh E là 2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc
λ
1
= 0, 48( µ m)
và
2
0,64( m)
λ = µ vào khe giao thoa. Tìm vị trí gần nhất mà tại đó có vạch
sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm.
A. ± 2,56( mm)
B. ± 3,56 ( mm)
C. ± 2,76( mm)
D. ± 2,54( mm)
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
1
2
Cách 1: i = = 0,64( mm)
; i = = ( mm)
1
1
λ D
a
2
λ D 64
a 75
64
i2
4
= 75 = ⇒ i≡
= 4i1 = 3i
2
= 4.0,64 = 2,5 mm ⇒ xmin
= i≡
= 2,56 mm
i 0,64 3
Cách 2:
64 k 4
x k i k i k .0,64 k . mm
( )
( ) ( )
1
1
=
1 1
=
2 2
=
1
=
1
⇒ = ⇒ ⎨ ⇒
75 k2
3 k2
3n
⎧k
= 4n ⎪⎧
x = 2,56n
⎨
⎩ = ⎪⎩
xmin
= 2,56( mm)
Ví dụ 3:(ĐH-2008) Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng (Y-âng), khoảng cách
giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m.
Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm
và 660 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng
với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu
với vân chính giữa là
A.4,9 mm B.19,8 mm C.9,9 mm D.29,7 mm