Nguoithay.vn Nguoithay.vn PHNG PHÁP GII BÀI TP SÓNG ÁNH SÁNG
Khi tin hành thí nghim Y-âng vi các bc sóng khác nhau, đ bài có các yêu cu nh sauμ
Yêu cu 1: Xác đnh khong cách ngn nht gia vân sáng cùng màu vi vân sáng trung tâm (gia hai vân sáng trùng
nhau, v trí trùng nhau ca hai vân sáng,khong cách t vân sáng trung tâm đn vân sáng cùng màu vi nó và gn nó )
Phng pháp:
Bc 1: Khi vân sáng trùng nhau: k
1
1
= k
2
2
= k
3
3
= = k
n
n
k
1
i
1
và k
2
)
Bc 3: Tính:
1 2 3 4
; ; ;
BSCNN BSCNN BSCNN BSCNN
k k k k
a b c d
Bc 4: Khong cách cn tìm μ Vân sáng :
1 1 2 2 3 3 4 4
. . . .x k i k i k i k i
Vân ti μ
1 1 2 2 3 3
( 0,5). ( 0,5). ( 0,5).x k i k i k i
Ví d 1: Trong thí nghim giao thoa ánh sáng ca I-âng. Hai khe hp cách nhau 1mm, khong cách t màn quan sát đn màn
cha hai khe hp là 1,25m. Ánh sáng dùng trong thí nghim gm hai ánh sáng đn sc có bc sóng
1
= 0,64m và
2
= 0,48m. Khong cách t vân sáng trung tâm đn vân sáng cùng màu vi nó và gn nó nht làμ
A. 3,6mm. B. 4,8mm. C. 1,2mm. D. 2,4mm.
Gii:
a = 10
= 0,64m
2
= 0,6m
3
=0,54m
4
= 0,48m
x = ?
Yêu cu 2: Xác đnh s vân sáng trong khong gia 2 hoc 3 vân sáng liên tip có màu ging vi VSTT.
Phng pháp:
Bc 1: Tính k
1
k
4
nh trong yêu cu 1
Bc 2: Xác đnh các v trí trùng nhau cho tng cp bc x. (Bc này khá phc tp)
Nguyên tc lp t s tng cpμ
12
23
34
14
kk
0,64.10 .1,25
ây: k 3 ; 4 3 3. 3.
10
2,4.10 2,4
k
k
D
V
mk mmxi
a
Khi vân sáng trùng nhau:
1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
k = k k = k k 0,64 = k 0,6 k 0,54 = k 0,48
k 64 = k 60 k 54 = k 48 k 64 = k 60 k 54 = k 48
Ví d 1 : Trong thí nghim I- âng v giao thoa ánh sáng , hai khe đc chiu đng thi 3 bc x đn sc có bc sóng μ
1
=
0,4m ,
2
= 0,5m ,
3
= 0,6m . Trên màn quan sát ta hng đc h vân giao thoa , trong khong gia hai vân sáng gn
nhau nht cùng màu vi vân sáng trung tâm , ta quan sát đc s vân sáng bng μ
A.34 B. 28 C. 26 D. 27
Gii: Khi các vân sáng trùng nhau: k
1
1
= k
2
2
= k
3
Ta x lp t s cho ti khi k
1
= 15 ; k
2
= 12 ; k
3
= 10
- Vi cp
1
,
2
:
12
21
5 10 15
4 8 12
k
k
Nh vyμ Trên đon t vân VSTT đn k
1
= 15 ; k
2
= 12 thì có tt c 4 v trí trùng nhau
V trí 1μ VSTT
V trí 2μ k
1
2
= 12 ; k
3
= 10 thì có tt c 3 v trí trùng nhau
V trí 1μ VSTT
V trí 2μ k
2
= 6 ; k
3
= 5
V trí 3μ k
2
= 12 ; k
3
= 10
- Vi cp
1
,
3
:
3
1
31
3 6 9 12 15
2 4 6 8 10
k
k
3
= 10
Vy tt c có 2 + 1 +4 =7 v trí trùng nhau ca các bc x.
S VS quan sát đc = Tng s VS tính toán – S v trí trùng nhau = 34 – 7 = 27 vân sáng. S VS quan sát đc = Tng s VS tính toán – S v trí trùng nhau
Lu ýμ
Tng s VS tính toán ( trên đon) = k
1
+ k
2
+ k
3
+ k
4Tng s VS tính toán ( trong khong gia) = (k
1
– 1) + (k
2
– 1) + (k
3
– 1) + (k
4
– 1)
=> Trong khong gia có 2 v trí trùng nhau.
3
1
31
6 12 18 24 30 36
5 10 15 20 25 30
3 30
2 20
9 36
5 20
k
k
k
k
k
k
Câu 2: Thí nghim GT AS bng khe Young.Ánh sáng s dng gm ba bc x đ, lc, lam có bc sóng ln lt là μ
1
=
0,64m,
2
<=> 32k
1
= 27k
2
= 24k
3
BSCNN(32,27,24) = 864 => k
1
= 27 ; k
2
= 32 ; k
3
= 36
Vân sáng đu tiên có cùng màu vi vân sáng trung tâm μ là v trí Bc 27 ca
1
trùng bc 32 ca
2
trùng vi bc 36 ca
3
Ta s lp t s cho đn khiμ k
1
= 27 ; k
2
= 32 ; k
3
= 36
12
21
3
1
= 0,42m,
2
= 0,56m và
3
= 0,63m. Trên màn, trong khong gia hai vân sáng liên tip có màu ging
màu vân trung tâm, nu hai vân sáng ca hai bc x trùng nhau ta ch tính là mt vân sáng thì s vân sáng quan sát đc là
A. 21. B. 23. C. 26. D. 27.
Giiμ Trong khong gia hai vân sáng liên tip có màu ging màu vân trung tâm tc là 2 v trí trùng nhau.
Khi các vân sáng trùng nhau: k
1
1
= k
2
2
= k
3
3
k
1
0,42 = k
2
0,56 = k
3
0,63 <=> 42k
1
3
= 8
Vy v trí này cóμ
k
1
= k
đ
= 27 (ng vi vân sáng bc 27)
k
2
= k
lc
= 32 (
ng vi vân sáng bc 32)
k
3
= k
lam
= 36 (ng vi vân sáng bc 36)
ý C
Ta có: k
2
= 30 => trong khong gia có 2λ màu lam
k
3
= 20 => trong khong gia có 1λ màu đ
Nguoithay.vn
Câu 4:Trong thí nghim I-âng ,cho 3 bc x μ
1
= 400m,
2
= 500m và
3
= 600m.Trên màn quan sát ta hng đc h
vân giao thoa trong
khong gia 3 vân sáng gn nhau nht cùng màu vi vân sáng trung tâm , ta quan sát đc s vân sáng là
:
A.54 B.35 C.55 D.34
Giiμ
Khi các vân sáng trùng nhau: k
1
1
= k
2
2
= k
3
3
- Vi cp
1
,
2
:
12
21
15
vitri trung thu
k
5 10 20 25
2 vitri trung
30
24
thu3
1
k 4 8 16 202
( ) ( )
Nh vyμ Trên đon t vân VSTT đn k
1
= 30 ; k
2
= 24 thì có tt c 7 v trí trùng nhau
- Vi cp
1
,
3
:
3
1
31
15
vitri trungthu
k
3 6 9 12 18 21 24 27
k 2 4 6 8 12 14 14 14
2 vitri trungt
3
0
hu3
10
0
2
( ) ( )
Nh vyμ Trên đon t vân VSTT đn k
1
= 30 ; k
3
2
= k
3
3
=> k
1
42 = k
2
56 = k
3
70 <=> 3k
1
= 4k
2
= 5k
3
BSCNN(3,4,5) = 60
Trong khong gia có :
2 v trí trùng (ca
1
2
) + 0 v trí trùng (ca
2
3
) + 3 v trí trùng (ca
=> Trong khong gia có λ v trí trùng nhau.
3
1
31
15
10
k
3 6 9 12 18 21 24 27
k 2 4 6 8 12 14 14 14
Nguoithay.vn Nguoithay.vn => k
1
= k
tím
= 20 trong khong gia 2VS liên tip có màu ging nh màu ca VS trung tâm có
19 vân màu tím
=> k
= 12
T BSCNN => k
1
= k
tím
= 20 => gia hai vân sáng liên tip có màu ging nh màu vân sáng trung tâm có 1λ vân
màu tím
=> k
lc
= k
2
= 15 => gia hai vân sáng liên tip có màu ging nh màu vân sáng trung tâm có 14 vân màu lc.
ý A.