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

sáng trắng. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ (bước sóng 0,76 µ m ) đến vân sáng bậc 1
màu tím (bước sóng 0, 4 µ m ) cùng phía so với vân trung tâm là
A.1,8 mm B.2,7 mm C.1,5 mm D.2,4 mm
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
Trang337
( λ − λ )
D
∆ = − = =
a
( )
d t −3
k
xd( k) xt( k)
k 2,4.10 m
Ví dụ 5:Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe
a = 2 mm , từ hai khe đến màn D = 5 m . Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng (
0,4 µ m ≤ λ ≤ 0,75 µ m ). Quan sát điểm A trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm 3,3 mm.
Hỏi tại A bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng bao nhiêu?
A. 0, 440 µ m
B. 0,508 µ m C. 0, 400 µ m D. 0, 490 µ m
Hướng dẫn:Chọn đáp án A
M
x
M
m 0,5 m
( )
0,4≤λ=
3,3
≤0,75
m+
0,5
λD ax 3,3
= ( + ) ⇒ λ = = ( µ ) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→
a m + 0,5 D m + 0,5
3,3
3,9 ≤ m ≤ 7,75 ⇒ m = 4;5;6;7 ⇒ λ
min
= = 0,44 µ m
7 + 0,5
( )
Ví dụ 6:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng thực hiện với ánh sáng trắng có bước sóng từ
0,38 µ m đến 0,76 µ m . Có bao nhiêu bức xạ đơn sắc cho vân sáng trùng vân sáng bậc 3 của
bức xạ có bước sóng 0,76 µ m
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
λD ax 2,28
a kD k
2,28
0,38≤λ=
≤0,76
M
k
xM
= k ⇒ λ = = ( µ m)
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 3 ≤ k ≤ 6 ⇒ k = 4;5;6
Ví dụ 7:(ĐH-2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng
ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm,
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách
vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng
A. 0,48 µ m vaø 0,56 µ m
B. 0,40 µ m vaø 0,60 µ m
C. 0,40 µ m vaø 0,64 µ m D. 0,45 µ m vaø 0,60 µ m
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
λD ax 1,2
a kD k
1,2
0,38≤λ=
≤0,76
M
k
xM
= k ⇒ λ = = ( µ m)
⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 1,58 ≤ k ≤ 3,16 ⇒ k = 2;3
λ = 0,6( µ m );0,4( µ m)
Ví dụ 8:Trong thí nghiệm giao thoa Iâng khoảng cách hai khe là 1 mm, khoảng cách giữa
mặt phẳng chứa hai khe và màn ảnh là 1 m. Nguồn sáng S phát ánh sáng trắng có bước sóng
nằm trong khoảng từ 0,38 µ m đến 0,76 µ m . Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 4 mm bức
xạ ứng với bước sóng KHÔNG cho vân sáng là
A. 2 m
3 µ B. 4 µ m
C. 0,5 m
9 µ D. 5 m
7 µ
Hướng dẫn:Chọn đáp án D
λD ax 4
a kD k
4
0,38≤λ=
≤0,76
M
k
xM
= k ⇒ λ = = ( µ m)
⎯⎯⎯⎯⎯→ 5,26 ≤ k ≤10,5 ⇒ k = 6;7;8;9;10
⎧ 2 4
⎪k = 6 ⇒ λ = ( µ m );k = 7 ⇒ λ = ( µ m)
⎪
3 7
⎪ 4
⎨k = 8 ⇒ λ = 0,5 µ m ; k = 9 ⇒ λ = µ m
⎪
⎪ k = 10 ⇒ λ = 0,4 µ m
⎪
⎩
Trang338
( ) ( )
9
( )
Ví dụ 9:Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe I-âng, khoảng cách 2 khe là 1 mm,
khoảng cách hai khe tới màn 2 m. Chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,39 µ m đến
0,76 µ m . Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau đến
vân sáng trung tâm ở trên màn là
A. 3,24 mm B.2,34 mm C.2,34 mm D.1,64 mm
Hướng dẫn:Chọn đáp án B
Gọi M là điểm gần vân trung tâm nhất mà tại M có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng
nhau. Như vậy, tại M có vân sáng bậc k của 1 ánh sáng đơn sắc không phải màu tím (có bước
sóng nhỏ nhất) trùng với vân sáng bậc k+1 của ánh sáng đơn sắc màu tím (bước sóng nhỏ
λ D λ D k + 1
= = + ⇒ λ = ⎯⎯⎯⎯⎯→ ≥ ⇒ =
a a k
nhất): ( )
tím
0,38≤λ≤0,76
xM
k k 1 .0,39 k 1,05 kmin
2
−6
D 0,39.10 .2
λ
x = 2 + 1 = 3. = 2,34.10 m
min −3
a 10
tím
−3
( ) ( )
3. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIAO THOA I-ÂNG THAY ĐỔI CẤU TRÚC
Phương pháp giải
Giao thoa I-âng nguyên bản, được thực hiện trong không khí (chiết suất nk
= 1) và khe S
cách đều hai khe S
1
và S
2.