bài tập vật lý giao thoa ánh sáng ôn thi đại học - Pdf 22

Dạng 7: Giao thoa với nguồn ánh sáng gồm 3,4 ánh sáng đơn sắc khác nhau:
a.Lí thuyết.
-Chùm sáng gồm 3 bức xạ
1 2 3
, ,
λ λ λ
(Hay gồm 4, 5 bức xạ
1 2 3 4 5
, , , ,
λ λ λ λ λ
làm tương
tự)
-Vị trí vân sáng của các bức xạ đơn sắc trùng nhau
x =
a
D
k
1
1
λ
=
a
D
k
2
2
λ
=
a
D
k

k
k
λ
λ
⇒ =
;
1 1
2
2
k
k
λ
λ
=
(*)
-Vị trí trùng đầu tiên ứng với số k1 nhỏ nhất thoả mãn (*),từ đó suy ra các vị trí
trùng tiếp theo.
-Khoảng vân trùng (khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung
tâm):
( )
1 2 3
, ,i BCNN i i i

=

x ki
≡ ≡
=
-Các dạng toán tương tự như giao thoa với 2 bức xạ, nhưng lưu ý vân trùng có
nhiều loại:

Hướng dẫn giải:
1 1
3 1
3
4
3
k
k k
λ
λ
⇒ = =
;
1 1
2 1
2
32
27
k
k k
λ
λ
= =
.
1min 2min 3min
27; 32; 36k k k⇒ = = =
Vị trí đầu tiên trùng nhau ứng với
1 2 3
27; 32; 36k k k= = =
.vậy vị trí trùng đầu tiên
ứng với vân sáng bậc 32 của ánh sáng lục.

2
4
5
k
k k
λ
λ
= =
.
1min 2min 3min
15; 12; 8k k k⇒ = = =
-Xét từ vân trung tâm 0 tới vân trùng đầu tiên sẽ có các vị trí
2
λ
bị trùng với λ
1

3
λ
như sau:
2
k
0 4 8 12

1
k
0 5 10 15

có hai vị trí λ
1

trùng

Quan sát thấy 6 vân
2
λ
Bài 3: Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra ba ánh
sáng đơn sắc:
m42,0
1
µ=λ
(màu tím);
m56,0
2
µ=λ
(màu lục);
m70,0
3
µ=λ
(màu đỏ).
Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm sẽ quan
sát thấy tổng cộng có bao nhiêu vân sáng đơn sắc riêng lẻ của ba màu trên?
A. 44 vân. B. 35 vân. C. 26 vân. D. 29 vân.
Hướng dẫn giải:
1 1
3 1
3
3
5
k
k k

-Vị trí
1 2
λ λ

:có
2 1
3
4
k k=
1
k
0 4 8 12 16 20
2
k
0 3 6 9 12 15


có 4 vị trí

1 2
λ λ

-Vị trí
2 3
λ λ

:
3 2
4
5


có 3 vị trí

3 1
λ λ

Vậy tất cả có 9 vị trí trùng tương ứng với 18 vân sáng

số vân sáng đơn sắc quan sát được là: 44-18=26 vân
Bài 4. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu đồng
thời 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng : λ1 = 0,42μm , λ2 = 0,56μm , λ3 = 0,63μm .
Trên màn, trong khoảng giữa hai vân liên tiếp có màu giống màu vân trung
tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số
vân sáng quan sát được là bao nhiêu?
A.21 B.22 C.23 D.24
Hướng dẫn giải:Khi các vân sáng trùng nhau: k
1
λ
1
= k
2
λ
2
= k
3
λ
3

- Có: k
1.

3
= 8
-Ta có : k
1
= 12 ; k
2
= 9 ; k
3
= 8 : Bậc 12 của λ
1
trùng bậc 9 của λ
2
trùng với bậc 8
của λ
3
-Trong khoảng giữa phải có: Tổng số VS tính toán = 11 + 8 + 7 = 26 vân của tất
cả các bức xạ đơn sắc .
-Ta lập tỉ số cho tới khi k
1
= 12 ; k
2
= 9 ; k
3
= 8
- Với cặp λ
1
, λ
2
:
1 2

, λ
3
.
- Với cặp λ
1
, λ
3
:
3
1
3 1
3 6 9 12
2 4 6 8
k
k
λ
λ
= = = = =
: trong khoảng giữa có 3 vị trí trùng nhau.
( k
3
=2;4;6).
Vậy tất cả có 2 + 0 +3 = 5 vị trí trùng nhau( nhị trùng) của các bức xạ.
Số VS quan sát được = Tổng số VS tính toán – Số vị trí trùng nhau = 26 – 5 =
21 vân sáng.
(không kể 2 vân tam trùng ở hai đầu)
Bài 5. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Yâng có khoảng cách hai khe
a=2mm; từ màn ảnh đến hai khe D=2m chiếu đồng thời ba bức xạ
m
µλ

2.64,0
1
1
===
λ
có số vân sáng là
25,3125,31
64,0.2
40
64,0.2
40
22
11
1
1
1
≤≤−↔≤≤−↔≤≤− kk
i
L
k
i
L
. Có 63 vân sáng
* Đối với
2
λ
thì
mm
a
D

≤≤− k
. Có 83
vân sáng
+ Tính số vân trùng của
1
λ

2
λ
thì
32
27
64,0
54,0
1
2
2
1
===
λ
λ
k
k
có 2 vị trí trùng nhau
(k
1
=27 và -27)
+ Tính số vân trùng của
1
λ

đơn sắc :màu tím λ
1
= 0,42µm, màu lục λ
2
= 0,56µm, màu đỏ λ
3
= 0,7µm. Giữa
hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân trung tâm có 11 cực đại giao
thoa của ánh sáng đỏ. Số cực đại giao thoa của ánh sáng lục và tím giữa hai vân
sáng liên tiếp nói trên là:
A.15vân lục và 20 vân tím B.14vân lục và 19 vân tím
C.14vân lục và 20vân tím D.13vân lục và 18vân tím
Bài 2:Trong thí nghiệm Y

âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe

0,5a mm
=
, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là
1D m
=
. Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng
1
0,4 m
λ µ
=
,
2
0,5 m
λ µ

C. 10 vân lam, 4 vân đỏ. D. 9 vân lam, 5 vân đỏ.
Bài 5: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a=1mm,
hai khe cách màn quan sát 1 khoảng D=2m. Chiếu vào hai khe đồng thời ba bức
xạ có bước sóng λ
1
= 0,4 µm, λ
2
= 0,56 µm và λ
3
= 0,72 µm. Hỏi trên đoạn MN
về một phía so với vân trung tâm với x
M
=1cm và x
N
=10 cm có bao nhiêu vạch
đen của 3 bức xạ trùng nhau?
A. 4. B. 3. C. 2. D. 5.
Bài 6: Trong thí nghiệm Y

âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là
0,5a mm
=
, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là
1D m
=
. Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng
1
0,4 m
λ µ

Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu trùng với vân trung
tâm,quan sát thấy số vân sáng không phải đơn sắc là .
A. 11 B. 9 C. 44 D. 35
Bài 9 : Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, nguồn S phát đồng thời ba bức
xạ có bước sóng
1
400 ;nm
λ
=

2 3
500 ; 750nm nm
λ λ
= =
. Giữa hai vân sáng gần nhau nhất
cùng màu với vân trung tâm còn quan sát thấy có bao nhiêu loại vân sáng?
A. 4. B. 7. C. 5. D. 6.
Bài 10: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young. khoảng cách giữa
2 khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh
sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ
1
= 0,64μm , λ
2
= 0,6μm , λ
3
=
0,54μm. λ
4
= 0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân
sáng trung tâm là?


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status