BÀI TẬP GIAO THAO ÁNH SÁNG

Chia sẻ: Nguyễn Văn Hiếu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

242
lượt xem 36
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,7μm. Hai khe cách nhau 2mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 2m. Tại điểm M

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: BÀI TẬP GIAO THAO ÁNH SÁNG

KẾT QUẢ 1. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,7μm. Hai khe cách nhau 2mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 2m. Tại điểm M cách vân trung tâm 3,3mm có bao nhiêu ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại đó ? Bạn đã trả lời: A (1 ánh sáng đơn sắc.) Sai! Câu trả lời đúng là: D (4 ánh sáng đơn sắc.) Hướng dẫn • Tại M là vân sáng nên : • 0,4μm ≤ λ ≤ 0,7μm 0,4 ≤ 3,3/k ≤ 0,7 • Nghịch đảo bất đẳng thức ta có 2,5 ≥ k/3,3 ≥ 1,43 • Nhân các vế của bất đẳng thức cho 3,3 : 8,25 ≥ k ≥ 4,72 => k = {5,6,7,8} Có 4 bức xạ đơn sắc cho vân sáng tại M. 2. Trong thí nghiệm của Iâng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn M là 2 m. Nguồn S chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 = 4/3 λ1. Người ta thấy khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân chính giữa là 2,56mm . Tìm λ1. Bạn đã trả lời: A (λ1 = 0,52μm. ) Sai! Câu trả lời đúng là: D (λ1 = 0,48μm. )
Hướng dẫn • Hai vân sáng trùng nhau : x1 = x2 => k1λ1 = k2λ2 • Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm bằng vị trí trùng nhau lần đầu tiên của 2 bức xạ tương ứng với k1 = 4 ; k2 = 3. Vậy : Δx = x1 = 2,56mm. 3. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Iâng, hai khe cách nhau 1mm và cách màn quan sát 2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,6μm và λ2 vào 2 khe thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1. Giá trị của λ2 là : Bạn đã trả lời: A (0,4μm. ) Đúng! Hướng dẫn • Hai vân sáng trùng nhau : x1 = x2 => k1λ1 = k2λ2 2 x 0,6 = 3 x λ2 => λ2 = 0,4μm. 4. Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn ảnh cách hai khe 2m. Nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6μm và λ2 = 0,4μm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của nguồn là : Bạn đã trả lời: B (4,8mm. ) Đúng! Hướng dẫn • Vì hai vân sáng trùng nhau : x1 = x2 k1λ1 = k2λ2 • Như vậy vân bậc 2 của λ1 trùng với vân bậc 3 của λ2 • Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của nguồn bằng vị trí trùng nhau lần đầu tiên của 2 bức xạ tương ứng với k1 = 2 ; k2 = 3. Vậy : Δx = x1 = 4,8mm.
5. Hai khe Iâng cách nhau a = 0,8mm và cách màn D = 1,2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,45μm vào 2 khe. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của của vân trung tâm là : Bạn đã trả lời: A (4,275mm. ) Sai! Câu trả lời đúng là: C (3,375mm. ) Hướng dẫn • Hai vân sáng trùng nhau : x1 = x2 => k1λ1 = k2λ2 • Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của vân trung tâm bằng vị trí trùng nhau lần đầu tiên của 2 bức xạ tương ứng với k1 = 3 ; k2 = 5. Vậy : Δx = x1 = 3,375mm. 6. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,75μm. Hai khe cách nhau 0,5mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 1m. Tại điểm M cách vân trung tâm 4mm có bao nhiêu vân sáng của ánh sáng đơn sắc trùng tại đó ? Bạn đã trả lời: C (2 vân sáng. ) Sai! Câu trả lời đúng là: D (3 vân sáng. ) Hướng dẫn • Tại M là vân sáng nên : • 0,4μm ≤ λ ≤ 0,75μm 0,4 ≤ 2/k ≤ 0,75 • Nghịch đảo bất đẳng thức ta có 2,5 ≥ k/2 ≥ 1,33 • Nhân các vế của bất đẳng thức cho 2 : 5 ≥ k ≥ 2,66 => k = {3,4,5} => λ1 ≈ 0,667μm ; λ2 = 0,5μm ; λ3 = 0,4μm Có 3 bức xạ đơn sắc cho vân sáng tại M. 7. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, các khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4μm đến 0,7μm. Tại đúng vị
trí của vân sáng bậc 4 của ánh sáng vàng có λ1 = 0,5μm còn có bao nhiêu bức xạ khác có vân sáng tại vị trí đó ? Bạn đã trả lời: D (2 bức xạ. ) Đúng! Hướng dẫn • Hai vân sáng trùng nhau nên : x1 = x2 k1λ1 = k2λ2 => λ2 = k1λ1/k2 = 2/k2 • Vì 0,4μm ≤ λ2 ≤ 0,7μm 0,4μm ≤ 2/k2 ≤ 0,7μm • Nghịch đảo bất đẳng thức ta có 2,5 ≥ k2/2 ≥ 1,43 • Nhân các vế của bất đẳng thức cho 2 : 5 ≥ k2 ≥ 2,86 => k2 = {3,4,5} • Vì k1 = 4, nên k2 = {3,5} Vậy có hai bức xạ khác cho vân sáng tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng vàng. 8. Trong thí nghiệm Iâng cho a = 2mm, D = 1m. Nếu dùng bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 thì khoảng vân giao thoa trên màn là i1 = 0,2mm. Thay λ1 bằng λ2 > λ1 thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ λ1 ta quan sát thấy một vân sáng của bức xạ λ2 . Xác định λ2 và bậc của vân sáng đó. Bạn đã trả lời: A (λ2 = 0,6μm ; k2 = 2. ) Đúng! Hướng dẫn • Vân sáng của 2 bức xạ trùng nhau nên : x1 = x2 • Vì bức xạ λ2 quan sát được trên màn nên bước sóng của nó : 0,4μm ≤ λ2 ≤ 0,75μm • Nghịch đảo bất đẳng thức ta có 2,5 ≥ k2/1,2 ≥ 1,33 • Nhân các vế của bất đẳng thức cho 1,2 : 3 ≥ k2 ≥ 1,6 => k2 = {2,3} • Vì k1 = 3, ta chọn k2 = 2 => λ2 = 0,6μm 9. Thực hiện giao thoa bằng khe Iâng. Khoảng cách giữa hai khe 1mm, màn quan sát đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe và cách hai khe 2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,75μm. Có bao nhiêu bức xạ cho vân tối tại điểm N cách vân trung tâm 12mm ? Bạn đã trả lời: C (7 bức xạ. ) Đúng!
Hướng dẫn • Tại N là vân tối nên : • Nhân các vế của bất đẳng thức cho 12 : 30 ≥ 2k + 1 ≥ 16 14,5 ≥ k ≥ 7,5 • k = {8,9,10,11,12,13,14} Có 7 bức xạ đơn sắc bị tắt tại M. Bạn đã đạt 5/9 điểm, chiếm 55.6% đáp án đúng. 1. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,7μm. Hai khe cách nhau 2mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 2m. Tại điểm M cách vân trung tâm 3,3mm có bao nhiêu ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại đó ? A. 1 ánh sáng đơn sắc. B. 3 ánh sáng đơn sắc. C. 2 ánh sáng đơn sắc. D. 4 ánh sáng đơn sắc. 2. Trong thí nghiệm của Iâng, khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn M là 2 m. Nguồn S chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 và λ2 = 4/3 λ1. Người ta thấy khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân chính giữa là 2,56mm . Tìm λ1. A. λ1 = 0,52μm. B. λ1 = 0,75μm. C. λ1 = 0,64μm. D. λ1 = 0,48μm. 3. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Iâng, hai khe cách nhau 1mm và cách màn quan sát 2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,6μm và λ2 vào 2 khe thì thấy vân sáng bậc 3 của bức xạ λ2 trùng với vân sáng bậc 2 của bức xạ λ1. Giá trị của λ2 là : A. 0,4μm. B. 0,52μm.
C. 0,44μm. D. 0,75μm. 4. Trong thí nghiệm Young, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, màn ảnh cách hai khe 2m. Nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6μm và λ2 = 0,4μm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của nguồn là : A. 2,4mm. B. 4,8mm. C. 7,2mm. D. 3,6mm. 5. Hai khe Iâng cách nhau a = 0,8mm và cách màn D = 1,2m. Chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,75μm và λ2 = 0,45μm vào 2 khe. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng có màu giống như màu của của vân trung tâm là : A. 4,275mm. B. 5,625mm. C. 3,375mm. D. 2,025mm. 6. Thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,75μm. Hai khe cách nhau 0,5mm, màn hứng vân giao thoa cách hai khe 1m. Tại điểm M cách vân trung tâm 4mm có bao nhiêu vân sáng của ánh sáng đơn sắc trùng tại đó ? A. 1 vân sáng. B. 4 vân sáng. C. 2 vân sáng. D. 3 vân sáng. 7. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, các khe được chiếu bởi ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong khoảng từ 0,4μm đến 0,7μm. Tại đúng vị trí của vân sáng bậc 4 của ánh sáng vàng có λ1 = 0,5μm còn có bao nhiêu bức xạ khác có vân sáng tại vị trí đó ? A. 3 bức xạ. B. 4 bức xạ. C. 5 bức xạ. D. 2 bức xạ. 8. Trong thí nghiệm Iâng cho a = 2mm, D = 1m. Nếu dùng bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 thì khoảng vân giao thoa trên màn là i1 = 0,2mm. Thay λ1 bằng λ2 > λ1 thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ λ1 ta quan sát thấy một vân sáng của bức xạ λ2 . Xác định λ2 và bậc của vân sáng đó. A. λ2 = 0,6μm ; k2 = 2.
B. λ2 = 0,6μm ; k2 = 3. C. λ2 = 0,4μm ; k2 = 3. D. λ2 = 0,4μm ; k2 = 2. 9. Thực hiện giao thoa bằng khe Iâng. Khoảng cách giữa hai khe 1mm, màn quan sát đặt song song với mặt phẳng chứa hai khe và cách hai khe 2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng có bước sóng 0,4μm ≤ λ ≤ 0,75μm. Có bao nhiêu bức xạ cho vân tối tại điểm N cách vân trung tâm 12mm ? A. 5 bức xạ. B. 8 bức xạ. C. 7 bức xạ. D. 6 bức xạ.