TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ
PHẠM THỊ HƯƠNG
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN GIAO THOA ÁNH SÁNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cương
HÀ NỘI- 2018
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐẠI SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA VẬT LÍ
PHẠM THỊ HƯƠNG
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
PHẦN GIAO THOA ÁNH SÁNG
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Vật lí đại cương
Người hướng dẫn khoa học:
TS. Phan Thị Thanh Hồng
HÀ NỘI- 2018
LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, BCN Khoa Vật lí - Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình giúp đỡ em trong quá trình học tập tại
trường và tạo điều kiện cho em thực hiện tốt khóa luận tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới cô giáo - TS. Phan Thị
Thanh Hồng đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Trong quá trình nghiên cứu không tránh khỏi những thiếu sót và hạn
chế. Kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các
bạn để đề tài được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 16 tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Phạm Thị Hương
LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của em dưới sự hướng dẫn
của TS. Phan Thị Thanh Hồng.
Trong quá trình thực hiện đề tài em có tham khảo một số tài liệu đã
được ghi trong mục Tài liệu tham khảo.
Hà Nội, ngày 16 tháng 5 năm 2018
Sinh viên
Phạm Thị Hương
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ....................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ............................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ...................................................... 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................. 2
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................... 2
5. Phương pháp nghiên cứu ................................................................ 2
6. Đóng góp của đề tài ........................................................................ 2
7. Bố cục của khóa luận ...................................................................... 2
NỘI DUNG ................................................................................................... 3
CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ............................................................. 3
1.1. Sự giao thoa ánh sáng .................................................................. 3
1.1.1. Khái niệm giao thoa ánh sáng ............................................. 3
1.1.2. Điều kiện để có giao thoa ánh sáng .................................... 3
1.2. Giao thoa với nguồn sáng điểm. Vân giao thoa không định xứ .. 3
1.2.1. Giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng ..................................... 3
1.2.2. Giao thoa cho bởi lưỡng gương Fresnel ............................. 5
1.2.3. Giao thoa cho bởi lưỡng lăng kính Fresnel ........................ 6
1.2.4. Giao thoa với lưỡng thấu kính Bi-ê .................................... 7
1.3. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân giao thoa định xứ .............. 8
1.3.1. Bản mỏng có độ dày không đổi. Vân cùng độ nghiêng ...... 8
1.3.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi. Vân cùng độ dày ................ 9
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ............................................................................ 12
CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM .... 13
2.1. Giao thoa với nguồn sáng điểm. Vân giao thoa không định xứ 13
2.1.1. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc ........................................ 13
2.1.2. Giao thoa với ánh sáng đa sắc........................................... 22
2.2. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân giao thoa định xứ ............ 29
2.2.1. Bản mỏng có độ dày không đổi ........................................ 29
2.2.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi ........................................... 30
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI ............................................................ 32
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................ 41
KẾT LUẬN CHUNG .................................................................................. 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 43
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Nghị quyết số 29 - NQ/TW, Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi
mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Theo đó, cần phải đổi mới về mục
tiêu chương trình, nội dung giáo dục, phương pháp dạy học và đặc biệt là
phương pháp kiểm tra đánh giá kết quả học tập của người học.
Kiểm tra đánh giá là một hoạt động thường xuyên, có vai trò hết sức
quan trọng trong qúa trình dạy học. Bởi lẽ, việc kiểm tra đánh giá có hệ thống
và thường xuyên sẽ cung cấp kịp thời những thông tin cần thiết giúp học sinh
tự điều chỉnh hoạt động học đồng thời giúp giáo viên có những thông tin phản
hồi để điều chỉnh, hoàn thiện qúa trình dạy học.
Trong quá trình học các môn học ở bậc đại học, tôi nhận thấy việc củng
cố, ôn luyện kiến thức, kiểm tra và thi kết thúc học phần chủ yếu thông qua
các câu hỏi và bài tập tự luận. Đây là cách làm truyền thống có nhiều ưu
điểm, song cũng bộc lộ không ít hạn chế. Vì vậy, việc kết hợp nhiều phương
thức ôn luyện cũng như kiểm tra đánh giá kết quả của người học là điều rất
cần thiết, nhằm thực hiện thắng lợi nghị quyết 29 của Đảng.
Quang học là một trong những nội dung quan trọng của vật lý đại
cương, nghiên cứu về bản chất của ánh sáng, về sự lan truyền và tương tác
của ánh sáng với các môi trường mà nó đi qua. Các nghiên cứu về ánh sáng
đã chứng tỏ rằng, ánh sáng có lưỡng tính sóng - hạt. Cùng với hiện tượng
nhiễu xạ, phân cực ánh sáng thì hiện tượng giao thoa ánh sáng là một bằng
chứng quan trọng chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng. Chính vì vậy, việc tìm
hiểu về hiện tượng giao thoa ánh sáng việc làm có ý nghĩa khoa học.
Xuất phát từ những lí do như đã trình bày ở trên, nên chúng tôi chọn
đề tài “Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng”
1
làm đề tài nghiên cứu.
2. Mục đích nghiên cứu
Sưu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm (có đáp án)
phần giao thoa ánh sáng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hiện tượng giao thoa ánh sáng.
- Phạm vi nghiên cứu: Phần “Giao thoa ánh sáng” trong chương trình
Vật lý đại cương.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu các tài liệu về giao thoa ánh sáng.
- Sưu tầm, xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm khách
quan (có đáp án) cho phần giao thoa ánh sáng.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Tìm, đọc, nghiên cứu tài liệu về giao thoa ánh sáng.
- Xây dựng thêm các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm giao thoa ánh sáng.
- Tổng hợp các kiến thức thu được để viết khóa luận.
6. Đóng góp của đề tài
Sưu tầm, xây dựng một cách có hệ thống các câu hỏi và bài tập nghiệm
(có đáp án) phần “Giao thoa ánh sáng” trong chương trình vật lý đại cương.
7. Bố cục của khóa luận
Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, cấu trúc
của khóa luận gồm 2 chương:
- Chương 1: Hiện tượng giao thoa ánh sáng
2
- Chương 2: Hệ thống câu hỏi và bài tập trắc nghiệm
NỘI DUNG
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1. Sự giao thoa ánh sáng
1.1.1. Khái niệm giao thoa ánh sáng
Hiện tượng hai hay nhiều sóng ánh sáng gặp nhau tạo nên trong không
gian những dải sáng và tối xen kẽ nhau gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Miền không gian có sự giao thoa ánh sáng được gọi là trường giao thoa.
1.1.2. Điều kiện để có giao thoa ánh sáng
Điều kiện cần và đủ để có giao thoa ánh sáng là các sóng ánh sáng phải
là sóng kết hợp có cùng tần số và hiệu quang trình của chúng phải nhỏ hơn độ
dài kết hợp.
Để tạo ra hai sóng kết hợp từ các nguồn sáng thông thường ta phải tách
ánh sáng phát ra từ cùng một nguồn thành hai sóng rồi cho chúng truyền theo
hai con đường khác nhau và sau đó cho chúng gặp lại nhau.
1.2. Giao thoa với nguồn sáng điểm. Vân giao thoa không định xứ.
E
P
S1
S
S2
1.2.1. Giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng (Hình 1.1)
Hình 1.1
Nguồn sáng điểm S chiếu vào hai lỗ tròn nhỏ S1, S2 được đục trên một
màn chắn sáng P. S1, S2 cách đều nguồn sáng S và cả 3 cùng nằm trên một
3
mặt phẳng.
Hiện tượng giao thoa: S1, S2 được sinh ra từ cùng một nguồn S nên đó
là hai nguồn sáng kết hợp. Sóng ánh sáng do 2 nguồn S1, S2 phát ra khi gặp
nhau sẽ giao thoa với nhau. Đặt màn E sau P và song song với P ở trong
trường gioa thoa ta sẽ thu được hình ảnh giao thoa.
- Giao thoa với ánh sáng đơn sắc:
+ Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc hai vân
tối liên tiếp: (1.1)
+ Vị trí vân sáng là khoảng cách từ vân sáng đến vân trung tâm:
k=0;±1;±2… (1.2)
+ Vị trí vân tối là khoảng cách từ vân tối đến vân trung tâm:
k=0;±1;±2… (1.3)
+ Công thức xác định số vân trên trường giao thoa:
Số vân sáng là số giá trị nguyên của k thỏa mãn bất phương
trình: (1.4)
. Với xM, xN là khoảng cách từ M đến O và từ N đến O,
Số vân tối là số giá trị nguyên của k thỏa mãn bất phương trình:
(1.5)
- Giao thoa với ánh sáng đa sắc:
+ Khi hai vân sáng của bức xạ λ1 trùng với vân sáng của bức xạ λ2:
4
(1.6)
+ Khi hai vân tối của bức xạ λ1 trùng với vân tối của bức xạ λ2:
(1.7)
+ Khi vân sáng của bức xạ λ1 trùng với vân tối của bức xạ λ2:
(1.8)
- Giao thoa với ánh sáng trắng:
Bề rộng quang phổ bậc k: (1.9)
1.2.2. Giao thoa cho bởi lưỡng gương Fresnel (Hình 1.2)
Hình 1.2
- Lưỡng gương Fresnel là một hệ hai gương phẳng đặt lệch nhau một
góc α rất bé.
- S1, S2 là ảnh ảo của S cho bởi hai gương.
- Các công thức:
5
+ Khoảng vân: (1.10)
Với d là khoảng cách từ lưỡng gương tới mà và r là khoảng cách từ
nguồn S tới lưỡng gương.
+ Khoảng cách giữa hai ảnh S1, S2:
(1.11)
+ Khoảng cách từ màn E đến mặt phẳng chứa S1S2:
(1.12)
+ Độ rộng của miền giao thoa: (1.13)
A
1.2.3. Giao thoa cho bởi lưỡng lăng kính Fresnel (Hình 1.3)
Hình 1.3
- Các công thức:
+ Khoảng vân: (1.14)
(1.15) + Khoảng cách giữa hai ảnh S1 và S2:
(1.16) + Khoảng cách từ màn E đến hai ảnh S1, S2:
+ Bề rộng vùng giao thoa: (1.17)
6
Trong đó:
D0: khoảng cách từ nguồn S đến lưỡng lăng kính.
D0’: khoảng cách từ lưỡng lăng kính đến màn.
A: góc chiết quang của lăng kính, n là chiết suất của lăng kính.
1.2.4. Giao thoa với lưỡng thấu kính Bi-ê. (Hình 1.4)
Hình 1.4
- Các công thức:
(1.18) + Khoảng vân:
(1.19) +
(1.20) +
(1.21) +
Trong đó:
e là khoảng cách giữa hai nửa thấu kính.
d là khoảng cách từ nguồn tới thấu kính.
7
d’ là khoảng cách từ hai ảnh S1 và S2 tới thấu kính.
1.3. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân định xứ
1.3.1. Bản mỏng có độ dày không đổi. Vân cùng độ nghiêng
a. Sự định xứ của vân
Xét một bản mỏng hai mặt song song có cùng độ dày d, chiết suất n đặt
trong không khí. Tia sáng SA từ nguồn sáng rộng S gửi đến điểm A trên mặt
bảng cho các tia phản xạ và khúc xạ (Hình 1.5).
Hình 1.5
Hai tia AR1 và CR2 được sinh ra từ cùng một tia SA nên chúng là hai
tia kết hợp, khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau. Do chúng đi song song với
nhau nên ta sẽ quan sát được vân giao thoa ở vô cực→ ta nói vân giao thoa
định xứ ở vô cực.
Xét với các tia sáng ở mặt phía trên ta có hiệu quang trình:
. (1.22)
b. Hình dạng vân giao thoa
Đặt một TKHT L song song với bản mỏng để chiếu vân giao thoa ở vô
cực lên màn (E) đặt tại mặt phẳng tiêu của thấu kính thì ta quan sát được trên
màn (E) những vân tròn đồng tâm sáng và tối xen kẽ nhau, có tâm là tiêu
8
điểm F’ của thấu kính:
+ Vòng tròn sáng ứng với các tia sáng tới bản dưới góc tới i sao cho
∆=kλ (1.23)
+ Vòng tròn tối ứng với các tia sáng tới bản dưới góc tới i sao cho
(1.24) ∆=(2k+1)
Vân giao thoa được tạo nên do các tia sáng tới bản dưới cùng một góc
tới (góc nghiêng) i nên được gọi là vân giao thoa cùng độ nghiêng.
1.3.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi. Vân cùng độ dày
a. Sự định xứ của vân (Hình 1.6)
Xét một bản mỏng có chiết suất n, hai mặt làm với nhau một góc α rất
bé đặt trong không khí. Một điểm S từ nguồn gửi tới điểm C hai tia:
+ Tia SC gửi trực tiếp.
+ Tia SABC gửi tới sau khi khúc xạ ở A và phản xạ ở B.
Hình 1.6
Hai tia SABCR2 và SCR1 là hai tia kết hợp, chúng gặp nhau và giao
thoa với nhau tại điểm C → ta nói vân giao thoa định xứ ngay trên mặt bản.
Hiệu quang trình: (1.25)
b. Hình dạng vân giao thoa
Vì khẩu độ của kính (đường kính con ngươi của mắt) là khá nhỏ và
nguồn sáng S lại ở rất xa nên góc tới i chỉ thay đổi trong một giới hạn nhỏ
9
(coi như không đổi).
∆ chỉ còn phụ thuộc vào d, những điểm trên mặt bản có cùng độ dày d
sẽ có ∆ như nhau:
+ Nếu ∆=kλ → sẽ thuộc vân sáng.
+ Nếu → sẽ thuộc vân tối.
→ Vân giao thoa là quỹ tích của những điểm trên mặt bản có cùng độ
dày d nên được gọi là vân cùng độ dày.
Hình ảnh vân giao thoa là những đoạn thẳng song song sáng và tối xen
kẽ nhau.
c. Thí dụ về vân có cùng độ dày
Nêm không khí ( Hình 1.7)
Hình 1.7
Là lớp không khí mỏng nằm giữa hai bản thủy tinh đặt nghiêng một
góc α rất nhỏ.
Hiệu quang trình: (1.26)
Vị trí vân sáng: ∆=kλ → d= với k = 1,2,3... (1.27)
Vị trí vân tối: → với k = 0,1,2... (1.26)
10
Với d là độ dày của nêm không khí.
Vân tròn Niutơn (Hình 1.8)
Hình 1.8
Lớp không khí mỏng nằm giữa mặt phẳng của bản thủy tinh và mặt
cong của thấu kính phẳng lồi L cho ta một bản mỏng có độ dày thay đổi.
Chiếu một chùm tia sáng đơn sắc song song và vuông góc với mặt
phẳng thấu kính thì tại mặt cong của thấu kính ta sẽ quan sát được vân giao
thoa là những vòng tròn đồng tâm sáng và tối xen kẽ nhau.
Bán kính vân sáng/vân tối:
+ Bán kính vân sáng:
với k = 1,2… (1.27)
+ Bán kính vân tối:
với k = 0,1,2…. (1.28)
11
Với R là bán kính chính khúc của thấu kính.
KẾT LUẬN CHƯƠNG 1
Trong chương 1, em đã hệ thống lại cơ sở lý thuyết về giao thoa ánh
sáng. Trong đó, những vấn đề chính là:
- Giao thoa ánh sáng và điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa ánh
sáng.
- Các phương pháp giao thoa với nguồn sáng điểm và nguồn sáng rộng.
Tất cả những điều được trình bày ở trên đều được vận dụng để xây
12
dựng nên hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng.
CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
2.1. Giao thoa với nguồn sáng điểm. Vân giao thoa không định xứ
2.1.1. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc
Câu 1: Công thức tính khoảng vân i trong thí nghiệm Y-âng là
A. B. C. D.
Câu 2: Khi giảm khoảng cách giữa hai khe Y-âng đi 100 lần thì khoảng vân
A. không thay đổi B. giảm 100 lần
C. tăng 50 lần D. tăng 100 lần
Câu 3: Tăng khoảng cách giữa 2 khe I-âng lên 20 lần , tăng khoảng cách từ
khe đến màn quan sát lên 20 lần thì khoảng cách từ vân trung tâm đến vân
sáng bậc 2 là
A. tăng 20 lần B. giảm 40 lần
C. tăng 20 lần D. không thay đổi
Câu 4: Thí nghiệm nào có thể dùng để đo bước sóng ánh sáng?
A. Thí nghiệm tán sắc ánh sáng của Niu- tơn
B. Thí nghiệm tổng hợp ánh sáng trắng
C. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y- âng
D. Thí nghiệm về ánh sáng đơn sắc.
Câu 5: Trong giao thoa ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ vân tối thứ 5 đến
vân sáng bậc 2 (ở hai bên vân sáng trung tâm) tính theo khoảng vân i là
A. 2,5i B. 6,5i C. 7,5i D. 6i
Câu 6: Khoảng vân trong thí nghiệm Y-âng
A. giảm nếu tăng khoảng cách từ khe tới màn
B. tăng nếu giảm khoảng cách giữa 2 khe
C. giảm nếu bước sóng ánh sáng tăng
13
D. luôn không đổi
Câu 7: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng, ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,42.10-6m. Khi thay ánh sáng khác có bước sóng λ’ thì khoảng
vân tăng 1,5 lần. Bước sóng λ’ là
A. 0,42μm B. 0,63μm C. 0,36μm D. 0,24μm
Câu 8: Trong thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng
cách từ hai khe đến màn là 2m, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có bước sóng
. Xét hai điểm M và N đối xứng với vân trung tâm trên màn cách
nhau 12mm. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. Tại M là vân sáng, tại N là vân sáng
B. Tại M là vân sáng, tại N là vân tối
C. Tại M là vân tối, tại N là vân sáng
D. Tại M là vân tối, tại N là vân tối.
Câu 9: Một nguồn sáng đơn sắc có λ = 0,6µm chiếu vào mặt phẳng chứa hai
khe hẹp, hai khe cách nhau 1mm. Màn ảnh cách màn chứa hai khe là 1m.
Khoảng cách gần nhất giữa hai vân tối là
B. 0,5mm A. 0,3mm
D. 0,7mm C. 0,6mm
Câu 10: Khoảng cách từ vân sáng thứ 6 đến vân tối thứ 9 ở cùng một bên vân
sáng trung tâm là
A. 2,5i B. 4,5i C. 3,5i D. 5,5i
Câu 11: Hai nguồn kết hợp cùng pha S1 và S2 được coi là các nguồn sáng
điểm, đặt cách nhau một khoảng
phát ra ánh sáng có bước
sóng λ = 0,5μm như hình vẽ. Màn
quan sát cách hai nguồn một khoảng
D=2m. Kết luận nào sau đây là đúng?
A. A là vân sáng bậc 1 B. A là vân sáng bậc 2
14
C. A là vân tối thứ 2 D. A là vân tối thứ nhất
Câu 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe hẹp S1, S2 cách nhau một
khoảng a = 1,2mm. Màn M để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa hai
khe một khoảng D = 0,9m. Người ta quan sát được 9 vân sáng. Khoảng cách
giữa hai vân sáng ngoài cùng là 3,6mm. Tần số của bức xạ sử dụng trong thí
nghiệm này là
A. f=5.1012Hz B. f=5.1013Hz C. 5.1014Hz D. 5.1015Hz
Câu 13: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe được chiếu
sáng bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm. Biết khoảng cách giữa hai
khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 1m. Khoảng cách giữa hai vân
sáng bậc bốn là
A. 1mm B. 3mm C. 4mm D. 2mm
Câu 14: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe Y-âng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Bước sóng đơn
sắc dùng trong thí nghiệm là λ = 0,5μm. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến
vân sáng bậc 10 (cùng phía với vân trung tâm) là
A. 5,5mm B. 4,5mm
C. 4,0mm D. 5,0mm
Câu 15: Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2mm.
Khoảng cách giữa hai khe sáng đến màn là D = 1,2m. Ánh sáng do hai khe
phát ra có bước sóng λ = 0,6μm. Ở phía trên vân sáng trung tâm, vân sáng bậc
1 cách vân tối thứ 3 một đoạn là
A. 0,5mm B. 0,54mm C. 0,34mm D. 0,18mm
Câu 16: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết khoảng cách
giữa hai khe hẹp là 2mm, khoảng cách từ hai khe hẹp đến màn quan sát là
1,5m. Thấy rằng khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân sáng bậc 5 nằm
khác phía so với vân sáng trung tâm là 4mm. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí
nghiệm này có bước sóng bằng bao nhiêu?
15
A. 0,38µm B. 0,45µm C. 0,64µm D. 0,76µm
Câu 17: Một khe hẹp S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 600nm
chiếu sáng hai khe S1, S2 song song với S và cách nhau 1mm. Vân giao thoa
được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa S1, S2 và cách
nó 2m. Tại vị trí cách vân trung tâm 5,4mm có
A. Vân tối thứ 4 B. Vân sáng bậc 4
C. Vân tối thứ 5 D. Vân sáng bậc 5
Câu 18: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, khoảng cách
giữa hai khe là a, khoảng cách từ hai khe đến màn là D. Khi chiếu bức xạ
thì giữa 12 vân sáng liên tiếp cách nhau 3cm, nhưng khi chiếu bức
xạ có bước sóng λ2 thì giữa 10 vân sáng liên tiếp cách nhau 3cm. Bước sóng
của bức xạ λ2 là
A. 0,4µm B. 0,6µm C. 0,7µm D. 0,5µm
Câu 19: Trong thí nghiệm khe Y-âng, ta có a = 0,5mm, D = 2m, thí nghiệm
với ánh sáng có bước sóng λ = 0,5μm. Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở
hai đầu là 32mm. Số vân sáng quan sát được trên màn là
A. 14 B. 15 C. 16 D. 17
Câu 20: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng, khoảng cách giữa
hai khe hẹp là 3mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn là 3m. Ánh sáng đơn
sắc có bước sóng λ = 0,64μm. Bề rộng trường giao thoa là 12mm. Số vân tối
quan sát được trên màn là
A. 16 B. 17 C. 18 D. 19
Câu 21: Bố trí thí nghiệm Y-âng như hình vẽ. Hai nguồn kết hợp cùng pha S1
và S2 được coi là những nguồn sáng điểm. Hình ảnh giao thoa sẽ như thế nào
16
khi ta cho hai nguồn S1 và S2 dịch chuyển lại gần nhau?
A. Không thay đổi
B. Các vân giao thoa sẽ dịch chuyển
lại gần nhau hơn
C. Các vân giao thoa sẽ dịch chuyển
ra xa nhau hơn
D. Các vân giao thoa tách nhau ra đến một giá trị nào đó thì dừng lại
Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là
. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng λ = 0,5μm.
Vùng giao thoa trên màn rộng 26mm (vân trung tâm ở chính giữa). Số vân
sáng là
A. 15 B. 17 C. 13 D. 11
Câu 23: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, người ta đo được
khoảng vân là 1,12mm. Gọi M, N là hai điểm nằm cùng một phía với vân trung
tâm O, với OM = 5,6mm và ON = 12,88mm. Số vân sáng có trên đoạn MN là
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
Câu 24: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng
cách giữa hai khe S1S2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát
là 2m. Chiếu vào hai khe ánh sáng có bước sóng λ = 0,5μm. Biết bề rộng
trường giao thoa là L = 3cm. Số vân sáng và tối quan sát được trên màn là
A. Ns=30 vân, NT=31 vân B. NS=31 vân, NT=30 vân
C. NS=31 vân, NT=31 vân D. NS=30 vân. NT=29 vân
Câu25: Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc
có bước sóng λ = 0,7µm, khoảng cách giữa hai khe là a = 0,3mm, khoảng
cách từ hai khe đến màn là D = 2m, bề rộng vùng giao thoa là 12,5cm. Tổng
số vân sáng và tối quan sát được trên màn là
17
A. 54 B. 55 C. 56 D. 57
Câu 26: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra
ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1. Trên đoạn MN dài 20mm (MN vuông góc
với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng. Thay
thì tại M là vị trí ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ2 =
của một vân giao thoa, số vân sáng quan sát được trên đoạn MN lúc này là
A. 7 B. 8 C. 5 D. 6
Câu 27: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, hai khe
cách nhau 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m. Ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,5µm. Cho M và N là hai điểm nằm trong trường giao thoa và
nằm cùng phía so với vân chính giữa. OM = 12,5mm và ON = 5,4mm. Trong
đoạn MN có
A. 29 vân sáng, 28 vân tối B. 28 vân sáng, 29 vân tối
C. 29 vân sáng, 29 vân tối D. 28 vân sáng, 28 vân tối
Câu 28: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng
cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m. Chiếu vào
hai khe bức xạ có bước sóng λ. Trong trường giao thoa L = 9,75mm ta đếm
được trên màn có 16 vân sáng, trong đó có 2 vạch sáng nằm ở ngoài cùng của
trường giao thoa, bước sóng λ dùng trong thí nghiệm bằng
A. 0,38µm B. 0,45µm C. 0,65µm D. 0,75µm
Câu 29: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S1, S2 được
chiếu bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5µm. Khoảng cách giữa hai
khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Xét trong miền giao thoa
có bề rộng 12,75mm thì số vân tối quan sát được là
A. 9 vân B. 10 vân C. 11 vân D. 12 vân
Câu 30: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, biết a = 0,2mm,
18
. Vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 7,5mm. Trên đường truyền của
nguồn S2 đặt một bản thủy tinh có độ dày e = 0,01mm và có chiết suất n =1,5.
Xác định độ dịch chuyển của hệ vân so với ban đầu?
A. 0,025m B. 0,035m C. 0,25m D. 0,35m
Câu 31: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, có a = 2mm,
. Đặt một bản mặt song song có chiết suất n = 1,5 trên đường truyền
của nguồn S1 ta thấy hệ vân dịch chuyển 3mm. Tìm bề dày e của bản mặt
song song này?
A. 1,3.10-5m B. 1,2.10-5m
C. 1,3.10-6m D. 1,2.10-6m
Câu 32: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc.
Khi tiến hành trong không khí người ta đo được khoảng vân là 2mm. Đưa
toàn bộ hệ thống trên vào trong một chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân
đo được là 1,5mm. Tính chiết suất n?
A. 4/3 B. 5/3 C. 3/2 D. 3/4
Câu 33: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách
giữa hai khe sáng a = 1,2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2m. Đặt
sau một trong hai khe sáng một bản mặt song song mỏng có chiết suất n = 1,5
thì độ dời của vân trung tâm là 5mm. Bản mặt song song có độ dày e bằng
A. 6µm B. 7µm C. 8µm D. 9µm
Câu 34: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng trong không khí, khi thay
đổi môi trường không khí bằng môi trường có chiết suất n thì khoảng vân sẽ
thay đổi như thế nào?
A. Không thay đổi B. Tăng n lần
C. Giảm n lần D. Tăng 2n lần
Câu 35: Khi thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc trong không khí, tại điểm
A trên màn ảnh ta thu được vân sáng bậc 2. Giả sử thực hiện giao thoa với
ánh sáng đơn sắc đó trong nước có chiết suất n = 4/3 thì tại điểm A trên màn
19
ta thu được
A. Vẫn là vân sáng bậc 2 B. Vân sáng bậc 3
C. Vân tối thứ 2 D. Vân tối thứ 3
Câu 36: Giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc. Khi
khoảng cách từ hai khe đến màn là D thì tại điểm A trên màn có vân sáng bậc
5. Nếu tịnh tiến màn ra xa hai khe thêm một đoạn 60cm dọc theo trung trực
của hai khe thì điểm A trở thành vân tối thứ 3. Khoảng cách D nói trên bằng?
A. 50cm B. 60cm C. 100cm D. 120cm
Câu 37: Giao thoa bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc. Nếu tịnh tiến màn
một đoạn 30cm trên trung trực của hai khe thì khoảng vân tăng thêm 100 lần
bước sóng. Biết bước sóng tính theo đơn vị mm, khoảng cách giữa hai khe là
A. 1mm B. 1,5mm C. 2mm D. 3mm
Câu 38: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, biết khoảng
cách giữa hai khe a = 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là
, khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 2,4cm. Nếu sau khe S1
chắn một tấm thủy tinh phẳng mỏng có chiết suất n = 1,5 thì vân sáng chính
giữa bị dịch chuyển đến vị trí vân sáng bậc 15 ban đầu. Bề dày e của tấm thủy
tinh có giá trị bằng
A. 24µm B. 36µm C. 48µm D. 54µm
Câu 39: Trong thí nghiệm với lưỡng lăng kính Frexnen, khoảng cách từ
nguồn sáng đơn sắc (λ = 0,6µm) đến lưỡng lăng kính là 20cm, khoảng cách từ
lưỡng lăng kính tới màn quan sát là 190cm, góc chiết quang của lăng kính là
0,01rad, biết chiết suất của lưỡng lăng kính là n = 1,5. Khoảng vân đo được là
bao nhiêu?
A. 0,44mm B. 0,54mm
C. 0,63mm D. 0,76mm
Câu 40: Trong thí nghiệm với lưỡng lăng kính Frexnen, khoảng cách từ
nguồn sáng đơn sắc (λ = 0,6µm) đến lưỡng lăng kính là D0 = 20cm. Khoảng
20
cách từ lưỡng lăng kính tới màn quan sát là D0’ = 180cm. Góc chiết quang
của lưỡng lăng kính là A = 0,01rad. Chiết suất của lưỡng lăng kính là n = 1,5.
Độ rộng của vùng giao thoa trên màn quan sát là?
A. 20mm B. 16mm C. 34mm D. 18mm
Câu 41: Cho hai lăng kính giống nhau có góc chiết quang A = 20’, chiết suất
n = 1,5. Nguồn sáng cách lăng kính 50cm, lăng kính cách màn 2m, ánh sáng
có bước sóng λ = 0,5µm. Xác định số vân sáng và vân tối?
A. Ns=29, Nt=28 B. Ns=28, Nt=29
C. Ns=27, Nt=28 D. Ns=26, Nt=27
Câu 42: Cho 2 lăng kính giống nhau có góc chiết quang A, chiết suất n.
Nguồn sáng S cách lăng kính một đoạn D0, lăng kính cách màn một đoạn D0’,
ánh sáng có bước sóng λ. Nếu ta dịch chuyển nguồn S đi ra xa dần lăng kính
theo phương vuông góc với màn thì khoảng vân thay đổi như thế nào?
A. Không thay đổi B. Tăng dần
C. Giảm dần D. Không xét được
Câu 43: Một thấu kính hội tụ mỏng có tiêu cự f = 0,3m. Một khe sáng S đặt
vuông góc với trục chính của thấu kính, cách thấu kính một khoảng d = 60cm
phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4µm, thấu kính cách màn một
đoạn D0 = 5m. Người ta cắt thấu kính theo mặt phẳng chứa quang trục chính
thành hai nửa L1, L2 giống nhau. Tách hai nửa này ra xa nhau một đoạn
nằm song song với khe sáng S. Hệ hai nửa thấu kính L1, L2 gọi là
lưỡng thấu kính Bi-ê. Khoảng vân đo được trong thí nghiệm này là bao nhiêu?
A. 1,04mm B. 2,78mm C. 3,52mm D. 4,02mm
Câu 44: Trong thiết bị giao thoa gương Fresnel, hai gương phẳng G1, G2 đặt
nghiêng với nhau một góc α = 1’. Khoảng cách từ giao tuyến I đến khe sáng S
là r = 150cm và đến màn E là d = 200cm (màn S được đặt song song với mặt
phẳng chứa hai ảnh ảo S1, S2). Khe sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước
sóng λ. Khoảng cách giữa hai ảnh ảo S1, S2 là
21
A. 0,9mm B. 1mm C. 1,2mm D. 1,5mm
Câu 45: Trong thiết bị giao thoa gương Fresnel, hai gương phẳng L1, L2 đặt
nghiêng với nhau một góc α = 2’. Khoảng cách từ giao tuyến I đến nguồn
sáng S là r = 90cm và đến màn E là d = 150cm (màn E được đặt song song
với mặt phẳng chứa hai ảnh ảo S1, S2). Nguồn sáng S phát ra ánh sáng có
bước sóng λ bằng bao nhiêu biết khoảng vân có độ rộng là i = 1,52mm?
A. 0,44µm B. 0,55µm C. 0,63µm D. 0,71µm
Câu 46: Ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm phát ra từ một nguồn
sáng điểm S chiếu vào một lưỡng thấu kính Bi-ê. Biết rằng nguồn sáng S cách
thấu kính một khoảng d=60cm, tiêu cự của thấu kính là f=30cm và hai nửa
thấu kính cách nhau một khoảng e = 0,5mm. Vị trí của hai ảnh S1, S2 của S
cho bởi lưỡng thấu kính và khoảng cách giữa hai ảnh đó là
A. d’=60cm, a = 0,2cm B. d’=50cm, a = 0,2cm
C. d’=60cm, a = 0,3cm D. d’=50cm, a = 0,3cm
2.1.2. Giao thoa với ánh sáng đa sắc
Câu 1: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách
giữa hai khe S1S2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là 2m.
Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,5μm và
. Xét trên bề rộng trường giao thoa L = 3,27cm, số vân sáng
trùng nhau của hai bức xạ là
A. 10 vân B. 11 vân C. 12 vân D. 13 vân
Câu 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ1 = 450nm và
. 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 5,5mm và 22mm. Trên đoạn
MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
22
A. 4 B. 2 C. 5 D. 3
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa
hai khe là S1S2 bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 1,5m.
Chiếu vào hai khe ánh sáng đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,55μm
và λ2 = 0,66μm. Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau là
A. 5,95mm B. 6,45mm C. 4,74mm D. 4,95mm
Câu 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa
hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5m. Chiếu vào hai khe
sáng đồng thời hai bức xạ với bước sóng λ1 = 0,64μm và λ2 = 0,48μm. Biết bề
rộng của trường giao thoa là 2cm. Tìm số vân sáng quan sát được trên màn?
A. 60 B. 61 C. 62 D. 63
Câu 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng S1 và S2
phát ra ánh sáng chứa hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,35μm và λ2 = 0,7μm.
Tại vân sáng bậc 8 của bức xạ thứ nhất có vân sáng bậc bao nhiêu của bức xạ
thứ hai?
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2m. Nguồn sáng gồm hai
bức xạ có bước sóng λ1 = 0,5µm và λ2 = 0,4µm. Trên bề rộng trường giao thoa
L = 13mm, số vân sáng quan sát được là
A. 53 B. 60 C. 63 D. 70
Câu 7: Trong thí nghiệm Y-âng, người ta dùng hai bức xạ đơn sắc λ1=0,76µm
và λ2. Trên màn quan sát, kể từ vân trung tâm, người ta thấy vân sáng bậc 5
của λ1 trùng với vân sáng bậc 6 của λ2. Bước sóng λ2 có giá trị là
A. 0,38µm B. 0,4µm C. 0,5µm D. 0,6µm
Câu 8: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn sáng phát ra đồng thời hai
bức xạ đơn sắc với khoảng vân thu được là i1 = 0,38mm và i2 = 0,64mm. Xét
tại hai điểm A, B trên màn cách nhau một khoảng 5,4mm. Tại A cả hai hệ vân
23
đều cho vân sáng, còn tại B hệ i1 cho vân sáng và hệ i2 cho vân tối. Trên đoạn
AB quan sát được 20 vạch sáng. Hỏi trên AB có mấy vạch sáng là kết quả
trùng nhau của hai hệ vân?
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 9: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra
đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ1 = 0,6µm và λ2 = 0,70µm. Trên màn quan
sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân trung
tâm có
A. 6 vân sáng λ1 và 5 vân sáng λ2
B. 5 vân sáng λ1 và 6 vân sáng λ2
C. 4 vân sáng λ1 và 5 vân sáng λ2
D. 5 vân sáng λ1 và 4 vân sáng λ2
Câu 10: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng
cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Chiếu vào
hai khe đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6µm và bước sóng λ2 chưa
biết. Trong khoảng rộng L = 2,4cm trên màn ta đếm được 33 vạch sáng, trong
đó có 5 vạch là kết quả trùng nhau của hai hệ vân, biết 2 trong 5 vạch trùng
nhau nằm ở ngoài cùng của trường giao thoa, bước sóng λ2 có giá trị là
A. 0,45µm B. 0,55µm C. 0,65µm D. 0,75µm
Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nếu khe S1 được
chiếu bằng ánh sáng đơn sắc màu đỏ, khe S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn
sắc màu vàng thì trên màn quan sát
A. Không thu được vạch màu nào
B. Thu được hệ vân giao thoa gồm các vạch màu tím
C. Tại trung tâm là vân màu cam, hai bên là vân màu đỏ, vàng xen kẽ
D. Thu được hai hệ vân giao thoa đỏ, vàng xen kẽ.
Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai bức xạ
đơn sắc với khoảng vân thu được là i1 = 0,6mm và i2 = 0,5mm. Trên màn quan
24
sát, gọi M và N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân
trung tâm lần lượt là 3,75mm và 5,25mm. Trên đoạn MN, số vân tối trùng
nhau của hai bức xạ là bao nhiêu?
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu1 3: Trong thí nghiệm Y-âng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với
khoảng vân thu được trên màn là i1 = 0,5mm và i2 = 0,4mm. Biết bề rộng của
trường giao thoa là 3mm. Số vị trí trên trường giao thoa có 2 vân tối của hai
hệ trùng nhau là
A. 5 B. 6 C. 3 D. 2
Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai ánh sáng
đơn sắc khoảng vân thu được trên màn là i1 = 0,7mm và i2 = 0,5mm. Biết bề
rộng vùng giao thoa là L = 8,2mm. Trên trường giao thoa., số vị trí mà vân
sáng của hệ 2 trùng với vân tối của hệ 1 là
A. 3 B. 2 C. 1 D. 0
Câu 15: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời hai bức xạ
đơn sắc với khoảng vân trên màn thu được là i1 = 0,3mm và i2 = 0,5mm. Trên
màn quan sát, gọi M và N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm
và cách vân trung tâm lần lượt là 2,25mm và 6,75mm. Trên đoạn MN, số vị
trí mà vân sáng của hệ 1 trùng với vân tối của hệ 2 là
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Câu 16: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng ta thấy
A. Một dải màu liên tục từ đỏ đến tím
B. Vân sáng trắng ở chính giữa, hai bên có các dải màu với tím ở trong, đỏ
ở ngoài
C. Vân sáng trắng ở chính giữa, hai bên có các dải màu với đỏ ở trong, tím
ở ngoài
25
D. Các dải trắng xen kẽ với các vạch tối.
Câu 17: Trong thí nghiệm Y-âng, các khe S1và S2 được chiếu sáng bởi ánh
sáng gồm ba ánh sáng đơn sắc: đỏ, cam, tím thì trong quang phổ bậc 1 tính từ
vân chính giữa đi ra ta sẽ thấy các bức xạ đơn sắc theo thứ tự là
A. Cam , tím, đỏ B. Tím, đỏ, cam
C. Tím, cam, đỏ D. Đỏ, cam, tím.
Câu 18: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được
chiếu bằng ánh sáng có bước sóng từ 0,4µm đến 0,75µm. Khoảng cách giữa
hai khe hẹp a = 2mm, khoảng cách từ hai khe hẹp đến màn là D = 2m. Tại
điểm cách vân sáng trung tâm 3,3mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại
điểm đó?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 19: Cho ánh sáng trắng có bước sóng chạy từ 0,4µm đến 0,75µm. Tại vị
trí vân sáng bậc 3 của bức xạ đỏ có bao nhiêu vân sáng trùng nhau tại đó?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 20: Chiếu ánh sáng trắng có bước sóng 0,38µm đến 0,76µm vào hai khe
sáng S1, S2. Khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm, khoảng cách từ hai khe
đến màn là D = 1m. Bề rộng của quang phổ bậc một quan sát được trên màn
là bao nhiêu?
A. 1,05mm B. 0,38mm C. 1,12mm D. 0,55mm
Câu 21: Trong thí nghiệm Y-âng dùng ánh sáng trắng có bước sóng từ
0,38µm đến 0,76µm. Bề rộng vùng quang phổ bậc 1 là 0,6mm. Khi ta dịch
màn ra xa hai khe thêm 3m thì bề rộng quang phổ bậc 1 là 0,80mm. Khoảng
cách giữa hai khe S1 và S2 là
A. 1mm B. 1,43mm C. 2mm D. 1,2mm
Câu 22: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38µm đế 0,76µm. Tại vị trí vân sáng
bậc 5 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,38µm người ta khoét một khe hẹp
26
(song song với hai khe) và đặt cửa sổ của máy quang phổ lăng kính tại đó.
Hỏi trên màn của máy quang phổ người ta có thể quan sát được bao nhiêu
vạch sáng?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
Câu 23: Giao thoa với hai khe Y-âng có a = 0,5 mm; D = 2 m. Nguồn sáng
dùng là ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40 μm đến 0,75 μm. Tính bề rộng
của quang phổ bậc 2?
A. 1,4mm B. 2,8mm C. 4,2mm D. 6,2mm
Câu 24: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng đối với ánh sáng trắng có bước
sóng từ 0,38µm đến 0,76µm, khoảng cách từ 2 nguồn đến màn là 2m, khoảng
cách giữa 2 nguồn là 2mm. Số bức xạ cho vân sáng tại M cách vân trung tâm
4 mm là
A. 4 B. 5 C. 6 D. 7
Câu 25: Hai khe Y-âng cách nhau a = 1 mm được chiếu bằng ánh sáng trắng
có bước sóng từ 0,4 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm, khoảng cách từ hai khe đến màn là
1m. Tại điểm A trên màn cách vân trung tâm 2 mm có các bức xạ cho vân tối
có bước sóng
A. 0,60µm và 0,76µm B. 0,57µm và 0,60µm
C. 0,40µm và 0,38µm D. 0,44µm và 0,57µm
Câu 26: Một khe hẹp S phát ra ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe S1 và S2
song sóng với S và cách nhau 1mm. Màn quan sát M song song với mặt
phẳng chưa hai khe S1 và S2 và cách nó 2m. Cho biết giới hạn phổ kiến từ
0,38µm đến 0,76µm. Tại điểm A trên màn M cách vân trắng trung tâm 3mm
có mấy vân sáng? Của những bức xạ nào?
A. Có 2 vân sáng của λ1=0,75µm và λ2=0,5µm
B. Có 3 vân sáng của λ1=0,5µm, λ2=0,64µm và λ3=0,75µm
C. Có 2 vân sáng của λ1=0,38µm, λ2=0,5µm
27
D. Có 3 vân sáng của λ1=0,38µm, λ2=0,5µm và λ3=0,64µm
Câu 27: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp S1, S2 đặt
cách nhau a = 0,5mm và cách màn D = 1m. Chiếu đồng thời ba bức xạ đơn
sắc λ1 = 0,44µm; λ2 = 0,55µm; λ3 = 0,66µm. Khoảng cách gần nhất giữa hai
vân sáng cùng màu với vân trung tâm có giá trị là
A. 10,2mm B. 11,2mm
C. 12,2mm D. 13,2mm
Câu 28: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng, nguồn sáng S
phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc λ1 =0,4µm, λ2 = 0,6µm, λ3 = 0,5µm,
khoảng cách giữa hai khe hẹp S1, S2 là a = 1,5mm, khoảng cách từ hai khe
đến màn D = 2m. Bề rộng vùng giao thoa L = 3cm. Tổng số vân sáng cùng
màu với vân sáng chính giữa là bao nhiêu?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 0
Câu 29: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng, nguồn sáng S
phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc λ1 = 0,4µm, λ2 = 0,6µm, λ3 = 0,5µm,
khoảng cách giữa hai khe hẹp S1, S2 là a = 1,5mm, khoảng cách từ hai khe
đến màn D = 2m. Bề rộng vùng giao thoa L = 3cm. Tổng số vân sáng quan sát
được trên màn là bao nhiêu?
A. 66 vân B. 76 vân C. 86 vân D. 96 vân
Câu 30: Trong thí nghiệm giao thoa với thấu kính Bi-ê, nguồn sáng cách thấu
kính một khoảng d phát ra ánh sáng trắng có bước sóng 0,38µm đến 0,76µm.
Tiêu cự của thấu kính đối với ánh sáng trên là f. Tại vân sáng bậc 2 của bức
xạ có bước sóng λ1 = 0,7µm có các bức xạ bị tắt bao gồm
A. 0,5µm và 0,4µm B. 0,56µm và 0,44µm
28
C. 0,56µm và 0,4µm D. 0,56µm và 0,65µm
2.2. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân giao thoa định xứ
2.2.1. Bản mỏng có độ dày không đổi
Câu 1: Một bản mặt song song dày 1cm có chiết suất n = 1,73, mặt dưới mạ
bạc đặt trong không khí. Một tia sáng tới mặt trên của bản dưới góc tới i =60°.
Khoảng cách giữa hai tia ló phản xạ từ mặt trên và mặt dưới của bản là
A. 0,47cm B. 0,57cm C. 0,67cm D. 0,77cm
Câu 2: Cho một bản mỏng song song, bằng thủy tinh dày d = 10 cm đặt trong
không khí. Chiết suất thủy tinh n = 1,5. Chiếu ánh sáng tới dưới góc .
Khoảng cách của tia ló so với tia tới có giá trị là
A. B.
C. D.
Câu 3: Trên mặt của một bản thủy tinh phẳng chiết suất n = 1,5 người ta phủ
một màng mỏng trong suốt có chiết suất n’ = 1,2. Chiếu một chùm sáng đơn
sắc có bước sóng λ = 0,5µm theo phương vuông góc với bản thủy tinh, biết
không khí có chiết suất n0 = 1. Độ dày nhỏ nhất của màn mỏng để các cặp tia
sáng phản xạ trên 2 mặt của màng mỏng giao thoa với nhau và cho cường độ
sáng cực tiểu là
A. 1,02.10-7m B. 2,08.10-7m
C. 1,76.10-7m D. 2,54.10-7m
Câu 4: Một lớp mỏng lơ lửng trong không khí có độ dày 0,3µm và được rọi
bằng ánh sáng trắng đến đập vuông góc với mặt của lớp mỏng có chiết suất
1,5. Trong vùng ánh sáng khả kiến (0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm) bức xạ nào phản
xạ từ hai mặt của lớp mỏng cho cực đại giao thoa?
A. 0,4µm B. 0,5µm C. 0,6µm D. 0,7µm
Câu 5: Thực hiện giao thoa ánh sáng với bản mỏng gồm hai mặt song song
có độ dày không đổi thì vân giao thoa sẽ được định xứ ở đâu?
A. Vân giao thoa định xứ ngay trên mặt bản
29
B. Vân giao thoa định xứ ở bên trong bản
C. Vân giao thoa định xứ ở vô cực
D. Vân giao thoa định xứ tại mặt phẳng tiêu
2.2.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi
Câu 1: Thiết bị dùng để quan sát vân tròn Niu-tơn được chiếu bằng ánh sáng
đơn sắc có bước sóng λ=0,6µm. Độ dày của lớp không khí giữa thấu kính và
bản thủy tinh tại chỗ ta quan sát thấy vân tối thứ 4 là
A. 1µm B. 1,2µm C. 2µm D. 2,1µm
Câu 2: Khi quan sát vân tròn Niu-tơn bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
nhờ một thấu kính phẳng - lồi đặt trên một bản thủy tinh phẳng,
ta đo được bán kính của vân sáng thứ 3 bằng 1,06mm. Sau đó ta lại đo với
ánh sáng đỏ và thấy bán kính của vân sáng thứ 5 bằng 1,77mm. Bước sóng λ
của ánh sáng đỏ có giá trị bằng
A. 0,5µm B. 0,6µm C. 0,7µm D. 0,4µm
Câu 3: Cho một chùm sáng đơn sắc song song chiếu vuông góc với mặt
phẳng của bản mỏng không khí nằm giữa bản thủy tinh phẳng đặt tiếp xúc với
mặt cong của một thấu kính lồi. Bán kính mặt lồi của thấu kính là R = 6m.
Quan sát hệ vân tròn Niu-tơn trong chùm sáng phản xạ người ta đo được bán
kính của vân trong tối kề nhau lần lượt là 3mm và 3,62mm. Bước sóng của
chùm ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này là bao nhiêu?
A. 0,5µm B. 0,64µm
C. 0,45µm D. 0,75µm
Câu 4: Hai bản thủy tinh mỏng phẳng song song A và B úp vào nhau tạo
thành một nêm không khí có cạnh là O. Một điểm M cách cạnh nêm một
khoảng l0 = 10mm, nêm có độ dày d0 = 5µm. Nêm được chiếu vuông góc
bằng một chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4µm. Số vân tối có thể quan
sát được trên nêm từ cạnh O đến điểm M là bao nhiêu?
30
A. 20 B. 25 C. 30 D. 35
Câu 5: Một thiết bị dùng để quan sát vân tròn Niu-tơn, thấu kính phẳng lồi có
thể dịch chuyển được theo phương vuông góc với bản thủy tinh phẳng được
chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,448µm và quan sát ánh
sáng phản xạ. Đặt thấu kính phẳng lồi tiếp xúc với bản thủy tinh phẳng ta đo
được đường kính của vân tối thứ 4 là 10,02mm. Bán kính chính khúc của thấu
kính có giá trị là
A. 12m B. 13m C. 14m D. 15m
Câu 6: Chiếu một chùm tia sáng đơn sắc song song và vuông góc tới mặt
phẳng thấu kính thì tại mặt cong của thấu kính ta sẽ quan sát được vân giao
thoa có hình dạng như thế nào?
A. Là những đưỡng thẳng song song sáng và tối xen kẽ nhau
B. Là những vòng tròn đồng tâm sáng và tối xen kẽ nhau
C. Có dạng hình hypecbol
D. Có dạng hình parabol
Câu 7: Thực hiện giao thoa ánh sáng với bản mỏng có độ dày thay đổi thì vân
giao thoa sẽ được định xứ ở đâu?
A. Ngay trên mặt bản
B. Bên trong bản mỏng
C. Tại vô cực
31
D. Tại mặt phẳng tiêu của màn
ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI
2.1. Giao thoa với nguồn sáng điểm. Vân giao thoa không định xứ.
2.1.1. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc
Câu 1. A Câu 11. B Câu 21. C Câu 31. B Câu 41. A
Câu 2. D Câu 12. C Câu 22. C Câu 32. A Câu 42. C
Câu 3. D Câu 13. D Câu 23. C Câu 33. A Câu 43. C
Câu 4. C Câu 14. B Câu 24. B Câu 34. C Câu 44. A
Câu 5. B Câu 15. B Câu 25. B Câu 35. C Câu 45. D
Câu 6. B Câu 16. D Câu 26. A Câu 36. B Câu 46. A
Câu 7. B Câu 17. C Câu 27. A Câu 37. D
Câu 8. A Câu 18. B Câu 28. C Câu 38. B
Câu 9. C Câu 19. D Câu 29. D Câu 39. C
Câu 10. A Câu 20. D Câu 30. A Câu 40. D
Hướng dẫn giải:
Câu 26: A
Do tại M, N là hai vân sáng và trên đoạn MN có 10 vân tối nên đoạn
MN có 10 khoảng vân →10i1 = 20 →i1 = 2mm
Ta có:
→Trên đoạn MN có khoảng vân (ứng với bước sóng λ2)
Ứng với λ1 thì tại M là vân sáng bậc k, giả sử ứng với λ2 tại M là vân
tối thứ m thì chúng phải thỏa mãn biểu thức của cùng tọa độ
Ta thấy không có giá trị nào của m để k cùng nguyên
32
→Giả sử trên là sai
→Tại M phải là vân sáng (ứng với bước sóng λ2)
→Trên đoạn MN có 7 vân sáng → Đáp án A.
Câu 36: B
Lúc đầu, điểm A là vân sáng bậc 5 nên ta có: OA = 5i = (1)
Sau khi dịch chuyển màn, điểm A trở thành vân tối thứ 3 nên:
OA = 2,5i = (2)
Từ (1) và (2) suy ra: = →5D = 2,5D’
→5D = 2,5.(D+60) →D = 60cm → Đáp án B.
Câu 37: D
Lúc đầu, khoảng vân
Vì khoảng vân tăng lên nên màn phải dịch chuyển ra xa hai khe, sau
khi dịch màn ra xa hai khe một đoạn 30cm=300mm thì khoảng vân mới
là:
Mặt khác, ta có: → a = 3mm → Đáp án D.
Câu 40: C
Ta có D0 = 20cm = 0,5m và D0’ = 190cm
33
→Đáp án C.
Câu 41: A
Ta có D0 = 50cm = 0,5m và D0’ = 2m
Bề rộng vùng quang phổ:
Vậy số vân sáng là Ns = 29 và số vân tối là Nt = 28→ Đáp án A.
2.1.2. Giao thoa với ánh sáng đa sắc
Câu 1. B Câu 6. A Câu 11. A Câu 16. B Câu 21. B Câu 26. A
Câu 2. D Câu 7. D Câu 12. A Câu 17. C Câu 22. A Câu 27. D
Câu 3. D Câu 8. A Câu 13. D Câu 18. B Câu 23. B Câu 28. A
Câu 4. B Câu 9. A Câu 14. B Câu 19. A Câu 24. B Câu 29. C
Câu 5. A Câu 10. D Câu 15. C Câu 20. B Câu 25. D Câu 30. C
Hướng dẫn giải:
Câu 1: B
Những vị trí vạch sáng trùng nhau sẽ có cùng tọa độ
nên k1i1 = k2i2 →
→3i1 = 2i2 = itrùng
→Tọa độ các vạch trùng nhau: x = kitrùng
34
Miền khảo sát từ đến . Vậy
có 11 giá trị nguyên
của n đáp án B.
Câu 8: A
Số vạch sáng trùng bằng tổng số vạch sáng thực trừ đi số vạch sáng
quan sát được.
Số vạch sáng của từng bức xạ là:
Vậy số vạch trùng là N≡ = (N1+N2) - N = (15+9) - 20 = 4 vân.
Câu 10: D
Khoảng vân đối với bức xạ λ1:
Số vân sáng riêng của bức xạ λ1 là:
Ta có, số vân sáng quan sát được trên màn được xác định như sau:
=33+5=38
→N2=
Như vậy, giữa 17 vân sáng của bức xạ λ2 có 16 khoảng vân, hay 16i2 =L
. →i2 = 1,5mm →
Câu 12: A
35
Khi hai vân tối trùng nhau thì:
Vị trí vân trùng lúc đó là:
Xét trên đoạn MN thì:
Vậy có 1 vị trí vân tối trùng nhau của 2 bức xạ →Đáp án A.
Câu 13: D
Khi 2 vân tối trùng nhau thì:
Vị trí vân trùng lúc đó là:
Xét trong vùng giao thoa:
Suy ra:
Vậy có 2 vị trí vân tối trùng nhau trong trường giao thoa →Đáp án D.
Câu 14: B
Vị trí mà vân sáng của hệ 2 trùng với vân tối của hệ 1 là:
36
Vị trí vân trùng là:
Xét trong bề rộng vùng giao thoa:
Suy ra:
Vậy có 2 vị trí mà vân sáng của hệ 2 trùng với vân tối của hệ 1→ Đáp
án B.
Câu 22: A
Bước sóng 0,38µm cho vân sáng bậc 4 tại điểm M có tọa độ:
Gọi λ là bước sóng cũng cho vạch sáng tại M thì
Suy ra: = →5.0,38=kλ→
Mặt khác 0,38 ≤ λ ≤ 0,76 → → 2,5 ≤ k ≤ 5→k = 3,4,5
Vậy trên màn của máy quang phổ ta có thể quan sát được 3 vạch sáng
→ Đáp án A.
2.2. Giao thoa với nguồn sáng rộng. Vân giao thoa định xứ
2.2.1. Bản mỏng có độ dày không đổi
37
Câu 1: B
Theo định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
Ta có:
Suy ra
Vậy khoảng cách giữa hai tia ló là 0,57cm.
Câu 2: A
Theo định luật khúc xạ ánh sáng:
Mà
Suy ra .
Câu 3: B
Hiệu quang trình
Để các cặp tia sáng phản xạ trên hai mặt của màng mỏng giao thoa với
38
nhau và cho cường độ sáng cực tiểu thì:
khi k = 0
Câu 4: C
Hiệu quang trình:
Để có cực đại giao thoa thì:
Mặt khác:
.
Câu 5: C
2.2.2. Bản mỏng có độ dày thay đổi
Câu 1: B
Câu 2: C
Câu 3: D
Đối với vân thứ k ta có: Đối với vân thứ k+1 ta có:
→ Đáp án D
Câu 4: B
Xét một điểm I bất kỳ nằm trong khoảng OM
Hiệu quang trình:
39
Vì góc α rất nhỏ nên ta có
Điều kiện để xảy ra cực tiểu giao thoa:
Mặt khác,
Do I ∈ OM
Câu 5: C
Áp dụng công thức bán kính của vân tối thứ k là:
Với k = 4 thì .
Câu 6: B
40
Câu 7: A
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Trên cơ sở nghiên cứu nội dung kiến thức về giao thoa ánh sáng thuộc
chương trình Vật lý đại cương, em đã xây dựng được hệ thống câu hỏi và bài
tập trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng. Trong đó bao gồm:
- Giao thoa với nguồn sáng điểm:
+ Giao thoa với ánh sáng đơn sắc
+ Giao thoa với ánh sáng đa sắc
- Giao thoa với nguồn sáng rộng:
+ Bản mỏng có độ dày không đổi
+ Bản mỏng có độ dày thay đổi
Qua đó, có thể áp dụng hệ thống câu hỏi này để tiến hành kiểm tra đánh
41
giá năng lực của học sinh.
KẾT LUẬN CHUNG
Sau một thời gian tích cực tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu cùng với sự
hướng dẫn tận tình của TS. Phan Thị Thanh Hồng, em đã hoàn thành đề tài
nghiên cứu của mình. Qua nghiên cứu đề tài: “HỆ THỐNG CÂU HỎI VÀ
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM PHẦN GIAO THOA ÁNH SÁNG” em đã thu
được những kết quả như sau:
- Nắm được cơ sở lý thuyết về hiện tượng giao thoa ánh sáng
- Xây dựng được hệ thống câu hỏi trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng
- Đáp án các câu hỏi và bài tập trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng
- Hướng dẫn giải một số bài tập trắc nghiệm phần giao thoa ánh sáng
Như vậy, đề tài cơ bản đã đạt được mục đích đề ra. Tuy nhiên, trong
quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài không tránh khỏi những thiếu sót.
Kính mong nhận được sự góp ý của các thầy cô trong tổ bộ môn để đề tài
42
được hoàn thiện hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần
Chí Minh, Ngô Quốc Quýnh, (2012), Vật lý 12, Nhà xuất bản giáo dục,
[2]. Lương Duyên Bình, Vũ Quang, Nguyễn Thượng Chung, Tô Giang, Trần Chí
Minh, Ngô Quốc Quýnh, (2012), Bài tập Vật lý 12, Nhà xuất bản giáo dục.
[3]. Huỳnh Huệ (1991), Quang học, nhà xuất bản giáo dục.
[4]. Vũ Thanh Khiết - Nguyễn Trọng Hải - Huỳnh Huệ - Lê Thị Oanh -
Nguyễn Phúc Thuần (1982), Bài tập vật lý đại cương tập 2, Nhà xuất bản
giáo dục.
[5]. Nguyễn Anh Vinh (2013), Cẩm nang ôn luyện thi đại học môn vật lý, tập
2, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm.
[6]. https://123doc.org/document/1263248-cac-dang-bai-tap-co-ban-ve-giao-
thoa-anh-sang-voi-khe-yang-potx.htm.
[7]. https://123doc.org/document/1138838-cac-dang-bai-tap-co-ban-ve-giao-
43
thoa-anh-sang-voi-khe-yang.htm.
