S GD & ĐT HÀ N I Ở Ộ
TR NG THPT ĐINH TIÊN HOÀNG – M Đ CƯỜ Ỹ Ứ
CÔNG TH C TÍNH S VÂN CÙNG MÀU VÀ V TRÍ CÙNG MÀU TRONG TR NG GIAO THOA Ứ Ố Ị ƯỜ
KHI CHI U 3 B C X Ế Ứ Ạ λ1,λ2,λ3
+ S VÂN CÙNG MÀU TRONG TR NG GIAO THOAỐ ƯỜ
- Tính kho ng vân ng v i các b c x : iả ứ ớ ứ ạ 1 = λ1D/a , i2 = λ2D/a , i3 = λ3D/a
- R i l p t s : iồ ậ ỉ ố 1/i2 = λ1/λ2 = a/b (*) , i1/i3 = λ1/λ3 = c/d (**)
- T (*) và (**) suy ra kho ng vân trùng : iừ ả trùng = bdi1 = adi2 = bci3 = (mm)
chú ý : + a,b,c,d là các h ng s ằ ố
+ bi u th c tính kho ng vân trùng ph i t i gi mể ứ ả ả ố ả
- V y s vân sáng cùng màu trong tr ng giao thoa có b r ng L đ c cho b i :ậ ố ườ ề ộ ượ ở
Ns = [ L/itrùng ] ε z + 1
- còn s vân sáng cùng màu v i vân sáng trung tâm là : Nố ớ s = [ L/itrùng ]ε z
+ V TRÍ CÙNG MÀU TRONG TR NG GIAO THOAỊ ƯỜ
xn = n.itrùng trong đó : n : là s v trí cùng màu ( n = 1,2,3,…….N )ố ị
itrùng : kho ng vân trùng ả
CÔNG TH C TÍNH S VÂN GI A HAI VÂN CÙNG MÀU V I VÂN SÁNG TRUNG TÂM KHI Ứ Ố Ữ Ớ
CHI U 3 B C X λẾ Ứ Ạ 1,λ2,λ3
- CÁCH 1 : * chú ý : kho ng cách gi a hai vân sáng liên ti p cùng màu v i vân sáng trung tâm là b ngả ữ ế ớ ằ
kho ng vân trùng : Lảc = xn + 1 - xn = itrùng = bdi1 = adi2 = bci3
- N u đ bài ch a cho bi t kho ng vân , có th tính nh sau : ế ề ư ế ả ể ư
+ tính l n l t s vân sáng c a các b c x : ầ ượ ố ủ ứ ạ
- N1 = ( Lc/i1 ) + 1 → Lc = i1( N1 – 1 )
- N2 = ( Lc/i2 ) + 1 → Lc = i2( N2 – 1 )
- N3 = ( Lc/i3 ) +1 → Lc = i3( N3 – 1 )
Ta có : - Lc = itrùng = bdi1 = i1( N1 – 1 ) → N1 = bd + 1 (chú ý : a,b,c,d là các h ng s đã bi t nh trên ) ằ ố ế ư
- Lc = itrùng = adi2 = i2( N2 – 1 ) → N2 = ad + 1
- Lc = itrùng = bci3 = i3( N3 – 1 ) → N3 = bc + 1
Chú ý : n u bài toán h i :ế ỏ
+ Trên Đo nạ c a hai vân cùng màu có bao nhiêu vân không cùng màu thì gi a nguyên Nủ ữ 1,N2,N3
+ Trên kho ng ảc a hai vân cùng màu thì s vân không cùng là : - Nủ ố 10 = N1 – 2
- N20 = N2 – 2
- N30 = N3 – 2
+ n u bài toán h i tính t ng s vân sáng c a ba b c x trong kho ng gi a hai vân sáng cùng màu ế ỏ ổ ố ủ ứ ạ ả ữ
v i vân sáng trung tâm thì ớ
- d ng này r t ph c t p .ạ ấ ứ ạ
b c 1 : tính s vân không cùng c a t ng b c x ( nh trên ) ướ ố ủ ừ ứ ạ ư
b c 2 : tính kho ng cách trùng c a hai b c x :- xướ ả ủ ứ ạ 12 = k1i1 = k2i2
- x13 = k1i1 = k3i3
- x23 = k2i2 = k3i3
Tính đ c s vân trùng c a hai b c x ( có 3 c p vân trùng c a hai b c x ) ượ ố ủ ứ ạ ặ ủ ứ ạ
b c 3 : Σ N = Nướ 10 + N20 + N30 - N12 – N13 – N23
M i ý ki n th c m c liên h qua Email : trinhsang@yahoo.com.vnọ ế ắ ắ ệ 1
nh n xét : ậ
công th c trên có v trìu t ng các b n c suy ng m ti pứ ẻ ượ ạ ố ẫ ế
- CÁCH 2 : tính nhanh s vân gi a hai vân sáng cùng màu v i vân sáng trung tâm khi ch a bi t kho ng ố ữ ớ ư ế ả
cách gi a hai vân sáng đó :ữ
ta luôn có : itrùng = bdi1 = adi2 = bci3
v y: s vân c a b c x λậ ố ủ ứ ạ 1 là : ( bd – 1 ) (chú ý : a,b,c,d là các h ng s đã bi t nh trên ) ằ ố ế ư
s vân c a b c x λố ủ ứ ạ 2 là : ( ad – 1 )
s vân c a b c x λố ủ ứ ạ 3 là : ( bc – 1 )
CÔNG TH C TÍNH S VÂN SÁNG CÙNG MÀU VÀ V TRÍ CÙNG MÀU TRONG TR NGỨ Ố Ị ƯỜ
GIAO THOA KHI CHI U 4 B C X λẾ Ứ Ạ 1,λ2,λ3, λ4
+ S VÂN CÙNG MÀU TRONG TR NG GIAO THOAỐ ƯỜ
- Tính kho ng vân ng v i các b c x λả ứ ớ ứ ạ 1,λ2,λ3 : i1 = λ1D/a , i2 = λ2D/a , i3 = λ3D/a
Chú ý : không c n tính iầ4
- R i l p t s : iồ ậ ỉ ố 1/i2 = λ1/λ2 = a/b (*) , i2/i3 = λ2/λ3 = c/d (**)
- T (*) và (**) suy ra kho ng vân trùng : iừ ả trùng = aci1= bdi3 = (mm) chú ý : a,b,c,d, là các h ng sắ ố
- V y s vân sáng cùng màu trong tr ng giao thoa có b r ng L đ c cho b i :ậ ố ườ ề ộ ượ ở
Ns = [ L/itrùng ] ε z + 1
- còn s vân sáng cùng màu v i vân sáng trung tâm là : Nố ớ s = [ L/itrùng ]ε z
+ V TRÍ CÙNG MÀU TRONG TR NG GIAO THOAỊ ƯỜ
xn = n.itrùng trong đó : n : là s v trí cùng màu ( n = 1,2,3,…….N )ố ị
itrùng : kho ng vân trùng ả
BÀI T P ÁP D NG : Ậ Ụ
Câu 1 : ( TTĐH – A TR NG THPT Đ NG QUAN 2011 ) . Trong thí nghi m I- âng v giao thoa ánh sángƯỜ Ồ ệ ề
.ngu n phát đ ng th i hai b c x đ n s c. λồ ồ ờ ứ ạ ơ ắ 1 = 0,64μm(đ ) , λỏ2 = 0,48μm(lam).trên màn h ng vân giao thoa.ứ
Trong đo n gi a 3 vân sáng liên ti p cùng màu v i vân trung tâm có s vân đ và vân lam là ạ ữ ế ớ ố ỏ
A. 9 vân đ , 7 vân lamỏB. 7 vân đ , 9 vân lamỏ
C. 4 vân đ , 6 vân lamỏD. 6 vân đ . 4 vân lamỏ
ĐA : A
Câu 2 : Trong thí nghi m I- âng v giao thoa ánh sáng , hai khe đ c chi u đ ng th i 3 b c x đ n s c cóệ ề ượ ế ồ ờ ứ ạ ơ ắ
b c song : λứơ 1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm . Trên màn quan sát ta h ng đ c h vân giao thoa , trongứ ượ ệ
kgo ng gi a hai vân sáng g n nhau nh t cùng màu v i vân sáng trung tâm , ta quan sát đ c s vân sángả ữ ầ ấ ớ ượ ố
b ng :ằ
A. 34 B. 28 C. 26 D. 27
ĐA : D
Câu 3 : Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng b ng khe young kho ng cách gi a 2 khe k t h p là a = 1,5 mm,ệ ằ ả ữ ế ợ
kho ng cách t hai khe đ n màn là D = 1,5mm. ánh sáng s d ng g m 3 b c x có b c sóng λả ừ ế ử ụ ồ ứ ạ ứơ 1 = 0,4μm ,
λ2 = 0,56μm , λ3 = 0,6μm .B r ng mi n giao thoa là 4 cm , gi a là vân sáng trung tâm, s vân sáng cùngề ộ ề Ở ữ ố
màu v i vân sáng trung tâm quan sát đ c là : ớ ượ
A. 5 B. 1 C. 2 D. 4
ĐA : D
Câu 4 : Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng b ng khe young . Ánh sáng s d ng g m 3 b c x đ , l c , lamệ ằ ử ụ ồ ứ ạ ỏ ụ
có b c sóng l n l t là: λứơ ầ ượ 1 = 0,64μm , λ2 = 0,54μm , λ3 = 0,48μm. Vân sáng đ u tiên k t vân sáng trungầ ể ừ
tâm có cùng màu v i vân sáng trung tâm ng v i vân sáng b c m y c a vân sáng màu l c ?ớ ứ ớ ậ ấ ủ ụ
A. 24 B. 27 C. 32 D. 18
ĐA : C
Câu 5 : ( Đ thi th đai h c l n 3 ĐHSP 2011 ) Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng b ng khe young . Ngu nề ử ọ ầ ệ ằ ồ
S phát ra 3 ánh sáng đ n s c có b c sóng là : : λơ ắ ướ 1 (tím) = 0,42μm , λ2 (l c) = 0,56μm , λụ3 (đ ) = 0,7μm. Gi aỏ ữ
M i ý ki n th c m c liên h qua Email : trinhsang@yahoo.com.vnọ ế ắ ắ ệ 2
hai vân sáng lien ti p có màu gi ng nh màu c a vân sáng trung tâm có 14 vân màu l c .S vân tím và màuế ố ư ủ ụ ố
đ n m gi a hai vân sáng liên ti p k trên là ?ỏ ằ ữ ế ể
A. 19 vân tím , 11 vân đ ỏB. 20 vân tím , 12 vân đ ỏ
B. 17 vân tím , 10 vân đ ỏD. 20 vân tím , 11 vân đ ỏ
Câu 6 : Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng b ng khe young. kho ng cách gi a 2 khe k t h p là a = 1 mm,ệ ằ ả ữ ế ợ
kho ng cách t hai khe đ n màn là D = 50cm. ánh sáng s d ng g m 4 b c x có b c sóng : λả ừ ế ử ụ ồ ứ ạ ướ 1 = 0,64μm ,
λ2 = 0,6μm , λ3 = 0,54μm. λ4 = 0,48μm . Kho ng cách ng n nh t gi a hai vân cùng màu v i vân sáng trungả ắ ấ ữ ớ
tâm là?
A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm
ĐA : D
Câu 7 : Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng b ng khe young. Kho ng cách gi a 2 khe k t h p là a = 2 mm,ệ ằ ả ữ ế ợ
kho ng cách t hai khe đ n màn là D = 2m. ngu n S phát ra ánh sáng tr ng có b c sóng t 380 nm đ n 760ả ừ ế ồ ắ ướ ừ ế
nm.Vùng ph nhau gi a quang ph b c hai và quang ph b c ba có b r ng là ?ủ ữ ổ ậ ổ ậ ề ộ
A. 0,76 mm B. 0,38 mm C. 1,14 mm D. 1,52mm
ĐA: B
Câu 8 : Th c hiên giao thoa ánh sáng v i hai b c x th y đ c có b c sóng λự ớ ứ ạ ấ ượ ướ 1 = 0,64μm ; λ2 . Trên màn
h ng các vân giao thoa , gi a hai vân g n nh t cùng màu v i vân sáng trung tâm đ m đ c 11 vân sáng .ứ ữ ầ ấ ớ ế ượ
trong đó s vân c a b c x λố ủ ứ ạ 1 và c a b c x λủ ứ ạ 2 l ch nhau 3 vân , b c sóng c a λệ ướ ủ 2 là ?
A. 0,4μm B. 0,45μm C. 0,72μm D. 0,54μm
ĐA : A
Câu 9 : Th c hiên giao thoa ánh sáng v i hai b c x th y đ c có b c sóng λự ớ ứ ạ ấ ượ ướ 1 = 0,64μm ; λ2 = 0,48 μm.
kho ng cách gi a 2 khe k t h p là a = 1 mm, kho ng cách t hai khe đ n màn là D = 1m. S vân sáng trongả ữ ế ợ ả ừ ế ố
kho ng gi a vân sáng b c 3 và vân sáng b c 9 c a b c x λả ữ ậ ậ ủ ứ ạ 1 là ?
A. 12 B. 11 C. 13 D. 15
ĐA : B
Câu 10. Trong thí nghi m giao thoa ánh sáng khe Iâng ngu n S phát ra ba ánh sáng đ n s c :màu tímệ ồ ơ ắ
m
µλ
42,0
1=
,màu l c ụ
m
µλ
56,0
2=
,màu đ ỏ
m
µλ
7,0
3=
gi a hai vân sáng liên ti p có màu gi ng nh màuữ ế ố ư
vân sáng trung tâmcó 11 c c đ i giao thoa c a ánh sáng đ .S c c đ i giao thoa c a ánh sáng l c và tímự ạ ủ ỏ ố ự ạ ủ ụ
gi a hai vân sáng liên ti p nói trên là :ữ ế
A. 14vân màu l c ,19vân tím ụB. 14vân màu l c ,20vân tím ụ
C. 15vân màu l c ,20vân tím ụD. 13vân màu l c ,18vân tím ụ
Sáng t o c a h c sinh ạ ủ ọ : TR NH VĂN SÁNG L p 12AỊ ớ 1
TR NG THPT ĐINH TIÊN HOÀNG – M Đ CƯỜ Ỹ Ứ
Các b n g n xa đ c qua công th c n u th y áp d ng vào bài t p không đúng thì xin g i ý ki n ph n h i quaạ ầ ọ ứ ế ấ ụ ậ ử ế ả ồ
đ a ch Email : ị ỉ trinhsang@yahoo.com.vn .r t vui đ c s đóng góp t m i ng i ấ ượ ử ừ ọ ườ
M i ý ki n th c m c liên h qua Email : trinhsang@yahoo.com.vnọ ế ắ ắ ệ 3
M i ý ki n th c m c liên h qua Email : trinhsang@yahoo.com.vnọ ế ắ ắ ệ 4