tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI MỘT SỐ BÀI TOÁN VỀ
GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YOUNG ( Y–ÂNG)

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học cơ bản làm nền tảng cung cấp
cơ sở lý thuyết cho một số môn khoa học ứng dụng. Môn Vật lý nghiên cứu những
sự vật, hiện tượng xảy ra hàng ngày, có tính ứng dụng thực tiễn. Tuy nhiên đa số
học sinh còn thấy môn Vật lí là một môn học khó, đặc biệt là việc vận dụng các
công thức, định luật vào làm các bài tập vật lý. Lý do dẫn tới những khó khăn này
của học sinh là:
Thứ nhất do đặc thù của môn học vật lý, mỗi một đại lượng được biểu diễn
bằng một kí hiệu trong các công thức vật lý, từ những giá trị của nó khi giải bài
tập, học sinh cần phải tái hiện được các ý nghĩa vật lý của đại lượng tương ứng.
Thứ hai do thời gian trong mỗi tiết học lý thuyết có hạn nên học sinh cùng một
lúc vừa quan sát hiện tượng vừa khái quát rồi ghi nhớ và vận dụng những kiến thức
tiếp thu được để giải các bài tập, mà trong phân phối chương trình số tiết bài tập lại
hơi ít. Đa phần các em chỉ tiếp thu được một phần lý thuyết mà không có điều kiện
vận dụng luyện tập ngay tại lớp vì vậy khi gặp những bài tập đòi hỏi phải có suy
luận thì các em lúng túng không biết giải thế nào... dần dần trở nên chán và thường
có tư tưởng chờ thầy giải rồi chép.
Vậy phải làm thế nào để giúp học sinh vượt qua những khó khăn khi học và làm
bài tập Vật lý? Có rất nhiều biện pháp được giáo viên sử dụng phối hợp nhằm tạo
ra hứng thú, khắc sâu kiến thức cho học sinh giúp học sinh học tốt môn Vật lý như:
phần lý thuyết được giảng dạy ngắn ngọn, xúc tích, liên hệ nhiều với thực tiễn, ra
bài tập và yêu cầu học sinh tự học,... biện pháp không thể thiếu được trong quá

các dạng toán quang sóng của tổ Vật lý thực hiện năm 2010 nhưng chưa cụ thể và
tổng quát. Trong bài viết này tôi đã tổng hợp các dạng bài tập về giao thoa ánh
sáng với khe Young từ đó phân loại cụ thể, chi tiết, tổng quát hơn và kèm theo là
các ví dụ minh họa và luyện tập đa dạng hơn theo mức độ khác nhau cơ bản, hay
và khó.

B. NỘI DUNG, BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI
Phần I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Giao thoa ánh sáng: là sự tổng hợp của hai sóng ánh sáng kết hợp: các sóng
ánh sáng được phát ra từ hai nguồn kết hợp, có cùng phương dao động, cùng chu
kỳ ( tần số ) dao động và có hiệu số pha dao động không đổi theo thời gian.

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-2-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

Những vị trí mà tại đó hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau tạo nên vân sáng,
những vị trí mà tại đó hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau tạo nên vân tối.
2. Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng có một màu nhất định (bước sóng xác định ),
không bị tán sắc khi truyền qua lăng kính.
3. Ánh sáng trắng là hỗn hợp của nhiều ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên
tục từ đỏ đến tím.
4. Thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng:


a

D
a

= ki

k là bậc giao thoa (k = 0 vân sáng trung tâm; k = ± 1 vân sáng bậc 1; k = ± 2 vân
sáng bậc 2; …)
1 D
1
)
= (k + )i
2
2
a

- Vị trí vân tối: xt = (k +

(k = 0 và k = -1: vân tối thứ nhất; k = 1 và k = -2 vân tối thứ 2; …)
- Khoảng cách giữa n vân sáng ( hoặc n vân tối ) liên tiếp: d = (n - 1)i
- Khoảng cách từ vân sáng bậc k1 đến vân sáng bậc k2:
x  k1  k2 i nếu 2 vân khác phía với vân sáng trung tâm.
x  k 2  k1 i nếu 2 vân cùng phía với vân sáng trung tâm.

- Xác định loại vân, bậc của vân tại điểm M có tọa độ xM
xM
 k ( k  Z )  tại điểm M có vân sáng bậc k
i


= (k + )i
2
2
a

- Khoảng cách giữa n vân sáng ( hoặc n vân tối ) liên tiếp: d = (n - 1)i
- Khoảng cách từ vân sáng bậc k1 đến vân sáng bậc k2:
x  k1  k2 i nếu 2 vân khác phía với vân sáng trung tâm.

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-4-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

x  k 2  k1 i nếu 2 vân cùng phía với vân sáng trung tâm.

Ví dụ I.1
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa 2 khe sáng
a = 1,2mm, màn quan sát cách mặt phẳng chứa 2 khe một khoảng D = 1,8m,
ánh sáng có bước sóng  = 0,6m.
a. Tính khoảng vân.
b. Xác định vị trí vân sáng bậc 3 và vân tối thứ 5.
c. Xác định khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 6 ở cùng phía
vân sáng trung tâm.
Hướng dẫn giải
a. Khoảng vân: i =

xM
1
 k  ( k  Z )  tại điểm M có vân tối.
i
2

Chú ý: nếu thương

xM
không phải là số nguyên hay bán nguyên thì tại M không có
i

vân sáng hay vân tối.
Ví dụ I.2
Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng với 2 khe Young F1, F2 biết hai khe cách
nhau a = 1mm. Ánh sáng có bước sóng  = 0,55m, màn quan sát đặt cách 2
khe một khoảng D = 2m. Điểm M và N trên màn quan sát cách vân sáng trung
tâm một khoảng 3,85mm và 8,8mm là vân sáng hay vân tối thứ bao nhiêu?
Hướng dẫn giải:
+ Khoảng vân: i =

D
a

6

=

0,55.10 .2
 1,1.10 3 (m)  1,1(mm)

Trường hợp 1: Tìm số vân sáng, vân tối quan sát được trên trường giao thoa bề
rộng L.
- Tính

L
 n, b  n  0, b
2i

( n là phần nguyên, b là chữ số lẻ thập phân đầu tiên của thương số)
- Số vân sáng là NS = 2n + 1 ( kể cả vân sáng trung tâm )
- Số vân tối: NT = 2n nếu b < 5; NS = 2 (n + 1) nếu b ≥ 5.
Trường hợp 2: Tìm số vân sáng, vân tối quan sát được trên đoạn MN của
trường giao thoa.
- Vân sáng bậc k trên đoạn MN có tọa độ xk = k.i thỏa mãn xM  xk  xN . Nên số
vân sáng trên đoạn MN bằng số giá trị k thỏa mãn:

x
xM
k N
i
i

Nếu tính số vân sáng trong khoảng MN thì k thỏa mãn

xM
x
k N
i
i


F1, F2 là a = 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn D = 3m, ánh
sáng có bước sóng  = 0,5m. Bề rộng giao thoa trường là 31cm.
a. Tính khoảng vân.
b. Tìm số vân sáng, vân tối quan sát được.
c. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng ’ = 0,6m thì số vân sáng
tăng hay giảm.

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-6-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

Hướng dẫn giải
a. Khoảng vân: i =

D

=

a

0,5.10 3.3.103
 0,75mm 
2

b. Số vân sáng, vân tối:

+ Số vân tối: N’T = 2.(16+1) = 34
Vậy số vân sáng, vân tối giảm.
Ví dụ I.3.2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young, khoảng cách hai khe
S1S2 là a = 2mm, khoảng cách từ S1S2 đến màn là D = 3m, bước sóng ánh sáng
là 0,5m. Bề rộng giao thoa trường là 2,88cm.
a. Tính khoảng vân.
b. Tìm số vân sáng và vân tối quan sát được trên giao thoa trường.
c. Tìm số vân sáng, số vân tối trên đoạn MN của trường giao thoa (M, N cách
vân trung tâm 0.5 cm và 1.25 cm).
Hướng dẫn giải :
a. Khoảng vân : i 

 .D
a



0.5.10 6.3
 0.75.10 3 m
3
2.10

2

b. Ta có :

L
2,88.10

 19,2

xM 1
x
1
0,5.102 1
1,25.10 2 1
 k N  


k

  7,17  k  17,17
i
2
i
2
0,75.10  3 2
0,75.10  3 2

Có 10 giá trị k thỏa mãn  có 10 vân tối trên đoạn MN.
Dạng I.4: Xác định bước sóng ánh sáng.
Cách giải:
Tính bước sóng theo công thức:  

ai
D

Như vậy muốn tính  ta phải đi xác định được khoảng vân i trước.
Chú ý: Biết vị trí vân hay khoảng cách vân ta có thể tính i:
- cho vị trí vân sáng bậc k : x = ki  i =
- cho vị trí vân tối thứ k: xt = (k -

x  k 2  k1 i  i 

x
( nếu 2 vân cùng phía với vân sáng trung tâm ).
k 2k1

Ví dụ I.4.1
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết khoảng cách từ hai khe
sáng đến màn D = 3m; hai khe sáng cách nhau a = 1mm. Tại vị trí M cách vân
trung tâm 4,5mm, ta thu được vân tối thứ 3. Tính bước sóng ánh dùng trong thí
nghiệm.
Hướng dẫn giải
xt3 = 2,5i  i 


xt 3 4,5

 1,8mm   1,8.10 3 m 
2,5 2,5

ai 103.1,8.103

 0,6.10 6 m 
D
3

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-8-


Từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 6 ở khác phía so với vân sáng trung tâm có 8
khoảng vân. Khoảng vân là: i 
 

x 5,6

 0,7mm   0,7.10  3 m 
8
8
ai 103.0,7.103

 0,7.10  6 m 
D
1

Đây là bước sóng của ánh sáng màu đỏ. Vân có màu đỏ.

Dạng I.5: Giao thoa ánh sáng trong môi trường đồng nhất có chiết suất
n>1.
Cách giải:
- Bước sóng ánh sáng đơn sắc có tần số f
+ trong không khí là =

c
f

+ trong môi trường chiết suất n là ’ =

v
c


vì n >1 nên i’< i.

Vậy hệ vân mới có khoảng vân giảm, trong trường giao thoa số vân tăng.
Ví dụ I.5
Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe Young cách nhau a =2mm, khoảng cách
từ 2 khe đến màn là D = 2m. Ánh sáng đơn sắc có tần số f = 5.1014 Hz. Biết
vận tốc ánh sáng truyền trong không khí là c = 3.108 m. Tính khoảng vân i
trong 2 trường hợp:
a. Thí nghiệm giao thoa trong không khí ( n = 1)
b. Thí nghiệm giao thoa trong nước ( n = 4/3)
Hướng dẫn giải
a. Bước sóng ánh sáng trong không khí  =
 Khoảng vân i =

D
a

=

0, 6.106.2
= 0,6.10-3(m) = 0,6(mm)
3
2.10

b. Bước sóng ánh sáng trong nước ’ =
 Khoảng vân i' 

' D
a

D
a

nên hệ vân không di

chuyển và số vân không đổi.

F1

F

M

d1
d2

F2

O

D

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-10-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

y , x trái dấu y chứng tỏ vân trung
D'

tâm ( và cả hệ vân ) di chuyển ngược hướng di chuyển của nguồn F, khoảng di
chuyển của hệ vân là x0  xs 0 

D
y
D'

D'

F'

D
F1

y
F

O

F2

x

M

Trường hợp 3: Mở rộng khe sáng F đến khi hệ vân giao thoa biến mất
- Khi mở rộng khe F thì khe này coi như tập hợp nhiều khe F' nằm ở 2 bên của khe


Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-11-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

Ví dụ 6.1 (Bài 358/trang 163 / Sách 540 bài tập Vật lý lớp 12):
Một nguồn sáng đơn sắc S cách 2 khe Young 0,1m phát ra một bức xạ đơn sắc có
bước sóng  = 0,6m, hai khe sáng S1, S2 cách nhau là a = 2mm, màn quan sát
cách hai khe D = 2m.
a. Tìm số vân sáng quan sát được trên giao thoa trường có bề rộng L = 25,8mm.
b. Cho nguồn sáng S di chuyển theo phương S1S2 về phía S1 một đoạn 2mm thì
hệ vân giao thoa trên màn E di chuyển theo chiều nào? một đoạn bao nhiêu?

a.

Hướng dẫn giải
Số vân sáng quan sát được trên giao thoa trường có bề rộng L = 25,8mm.

+ Khoảng vân: i =
+ Có

D
a

=

a. Khoảng cách từ nguồn S đến hai khe S1, S2:
Khi khe sáng S dời ngang lên phía trên một đoạn y = 2mm thì hệ vân di chuyển
xuống dưới ( ngược hướng di chuyển của S ) một đoạn x0 

D
y
D'

Mặt khác theo đề bài:
x0  20i  20

D
a

 20

D
a



D
ay
1,2.2
y  D' 

 0,24m 
20 20.0,5.10  6
D'


Hướng dẫn giải
- Khi mở rộng khe F thì khe này coi như tập hợp nhiều khe F' nằm ở 2 bên của khe
hẹp ban đầu. Xét khe F' ở cách F một khoảng b , vân trung tâm của hệ vân tạo bởi
F' dịch chuyển ngược chiều một đoạn x theo hệ thức x = b

D
.
D'

- Khi vân trung tâm của hệ này chồng lên vân tối thứ nhất của hệ vân do khe F
i
2

ban đầu gây ra thì hệ vân giao thoa biến mất. Khi đó x =  b

D
iD '
.
b
D'
2D

Khe F phải mở rộng về cả hai phía nên có cần có bề rộng là
2b 

iD' D' 0,5.106.0,5


 0,5.10 3 m  .
3


ax
D

+ trong bản mặt song song có chiết suất n vận tốc truyền của ánh sáng v 

c
n

nhỏ hơn trong chân không (không khí) n lần, điều này giống như quãng đường
được tăng lên n lần. Đường đi của hai sóng ánh sáng đến M:
d2 = F2M; d1 = (F1M - e) + ne
Hiệu đường đi của hai sóng ánh sáng đến M khi đó là:
d  d '2  d1 ' = F2M - (F1M - e) - ne =

- Vị trí vân sáng: x = k

D
a



ax
 e(n  1)
D

De
(n  1)
a



ai 10 3.1,5.10 3

 0,5.10 6 m 
D
3

b. Vị trí vân:
Vị trí vân sáng bậc 3: xS3   3i = 4,5.10-3(m)
Vị trí vân tối thứ 4: xT4   3,5i = 5,25.10-3(m).
c. Chiết suất của chất làm bản mỏng.
Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-14-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

xo =

De
ax
10 3.1,5.10 2
 1,5
( n  1)  n  1  0  1 
De
3.10  5
a

2
(đ - t) =
0,76  0,38.10 6 = 0,95 mm
a
0,8.10  3

x5 = 5

D
(đ - t) = 5x1 = 5.0,95.10-3 = 4,75mm.
a

Dạng II.2: Giao thoa ánh sáng với ánh sáng trắng, tìm các bức xạ cho vân
sáng hoặc vân tối tại M có tọa độ xM
Cách giải:
Các bức xạ có bước sóng thỏa mãn t    đ , với  t=0,38.10-6m,  đ = 0,76.10-6m

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-15-


tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

+ Trường hợp vân sáng: xM = k
 t 

D


D


2


axM
 đ  axM  1  k  axM  1 2
1

đ D 2
t D 2
 k  D
2


chọn k  Z và thay các giá trị k tìm được vào (2) tính  , đó là bước sóng các bức
xạ cho vân tối tại M.
Ví dụ II.2 ( Bài 25.16/ trang 42 / sách Bài tập Vật lý 12):
Một khe hẹp F phát ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe F1, F2 cách nhau 1,5mm.
Màn M quan sát vân giao thoa cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D = 1,2
m.
a. Tính các khoảng vân i1 và i2 cho bởi hai bức xạ giới hạn 750nm và 400nm
của phổ khả kiến.
b. Ở điểm A trên màn M cách vân chính giữa 2 mm có vân sáng của những
bức xạ nào và vân tối của những bức xạ nào?
Hướng dẫn giải.
a. Với λ1 = 750(nm) = 0,75.10-6 (m) thì i1 
Với λ2 = 400(nm) = 0,4.10-6 (m) thì i1 

k

ax A
ax
1.5.10 3.2.10 3
1,5.10 3.2.10 3
k A 

k

 3,3  k  6,25
đ D
t D
0,75.10 6.1,2
0,4.10  6.1,2

Có 3 giá trị k thỏa mãn là k1 = 4, k2 = 5, k3 = 6 nên có 3 bức xạ cho vân sáng tại M
là 1 

2,5  6
2,5 6
.10  0,625.10  6 m  , 2 
.10  0,5.10  6 m  và
k1
k2

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-16-



axM
 đ  axM  1  k  axM  1  2,8  k  5,75
 1
đ D 2
t D 2
 k  D
2



Vậy có 3 giá trị k thỏa mãn là k’1 = 3, k’2 = 4, k’3 = 5 nên có 3 bức xạ cho vân tối
tại M là 1 ' 

và 3 ' 

2,5
2,5
.10 6 m   0,7142.10 6 m  , 2 ' 
.10 6 m   0,5556.10 6 m 
1
1


 k1 ' 
 k 2 ' 
2
2



k1 2 k10


k2 1 k2 0

k10

là phân số tối giản của phân số 2 )
k2 0
1

Suy ra k1= n.k10 và k2 = n.k20 , với n = 0 ; ±1 ; ±2 ; ±3 ; ±4………
Vị trí 2 đơn sắc cùng cho vân sáng trùng nhau x s  n.k10 . 1.D  n.k 20 2 .D .
a

a

+ Vị trí vân trung tâm O là vị trí 2 đơn sắc cùng cho vân sáng trùng nhau ứng với
n = 0 k1 = k2 = 0, do đó ta nói các vân trùng này cùng màu với vân trung tâm.
+ Khoảng cách giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm gần nhau nhất (khoảng
vân trùng) là itr  k10

1D
a

 k20

2 D
a


2  2  k10
xt   k1   D   k2   D   k1  1   k2  2 
1 1 k20
2 a
2 a
2
2




k2 
2
k

( với 10 là phân số tối giản của phân số 2 )
k2 0
1

Chọn các giá trị k1 và k2 nguyên thỏa mãn rồi suy ra các vị trí các vân tối trùng
nhau .
Trường hợp 2: Giao thoa ánh sáng với nhiều bức xạ đơn sắc
- Vị trí các vân sáng trùng nhau ( vân cùng màu vân trung tâm) có tọa độ:
xs  k1

1

D  k2

2

1
1



  k1  1   k2  2   k3  3  ...
2
2
2




Chọn các giá trị k1, k2 , k3 ,.. nguyên thỏa mãn rồi suy ra các vị trí các vân tối trùng
nhau.
Ví dụ II.3.1
Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young. Khoảng cách giữa
hai khe là a = 1,6mm . Khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2,4m. Người ta
chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,45m và 2 = 0,75
m.
a. Xác định vị trí trùng nhau của các vân sáng của hai bức xạ 1 và 2.
b. Xác định vị trí trùng nhau của các vân tối của hai bức xạ 1 và 2.
Hướng dẫn giải
+ Vị trí các vân sáng trùng nhau có tọa độ:

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-18-



xs  k1

D
a

 5n

0,45.10 6.2,4
 3,375.10 3 nm  ( n = 0,  1,  2,  3,...)
1,6.10 3

+ Vị trí các vân tối trùng nhau có tọa độ:
1
1
1
1




xt   k1   1 D   k 2   2 D   k1  1   k 2  2
2 a
2 a
2
2




k1 






( n = 0,  1,  2,  3,...)
Ví dụ II.3.2
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp F1, F2 cách nhau
a = 2mm và cách màn quan sát D = 2m.
a. Chiếu ánh sáng có bước sóng  1 thì ở cùng một bên của vân trung tâm
người ta thấy rằng khoảng cách từ vân sáng thứ 4 đến vân sáng thứ 10 là
2,4mm. Tính λ1?
b. Nguồn sáng chứa cả ba bức xạ  1,  2 = 500nm và  3= 600nm. Tính
khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu vân trung tâm.
Hướng dẫn giải
a. Tính λ1
Từ vân sáng thứ 4 đến vân sáng thứ 10 ở cùng một bên của vân trung tâm có 6
khoảng vân nên khoảng vân
i

2,4
 0,4(mm)  0,4.10 3 m 
6

ai 2.103.0,4.103
1  
 0,4.10 6 m 
D
2


 k11  k 2 2  k 33  k1.0,4.10  k2 .0,5.10  k3 .0,6.10  4k1  5k2  6k3
3
6
 k1  k 3 và k 2  k 3
2
5
vì bậc k1, k2 , k3 đều là số nguyên  nên k3 phải chia hết 2 và 5. Vậy bậc các vân

trùng phải thỏa: k3=10n ; k2 =12n ; k1 =15n với n nguyên n = 0 ; ±1; ± 2 ; ±3…
Vị trí vân trung tâm ứng với n = 0 ba đơn sắc cùng cho vân sáng bậc 0 có màu là
màu trộn của ba bức xạ.
Tọa độ các vân trùng (vị trí ba bức xạ cùng cho vân sáng) là x tr  15

1 D
a

n

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu vân trung tâm bằng khoảng cách từ
từ vân trung tâm nhất đến vân trùng gần nó nhất tức là vân trùng ứng với n = ±1
gọi là khoảng vân trùng
 itr  x tr 1  15

1 D
a

 15

0 , 4 . 10  6 . 2
 6 . 10  3 m   6 mm  .

tailieuonthi

Sáng kiến kinh nghiệm

A. 2,8 mm.
B. 4 mm.
C. 3,6 mm.
D. 2 mm.
Đáp án B
Dạng I.2: Xác định loại vân, bậc vân tại vị trí M có tọa độ xM cho trước
Bài 4 (Đề thi CĐ năm 2007): Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai
khe hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai
khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng
λ = 0,6 μm. Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách
vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4 mm có vân sáng bậc (thứ)
A. 3.
B. 6.
C. 2.
D. 4.
Đáp án A
Dạng I.3: Tìm số vân sáng, vân tối quan sát được trên vùng giao thoa
Bài 5. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh
sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng   0,6 m . Khoảng
cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan
sát là 2,5m, bề rộng giao thoa là 1,25cm. Tổng số vân sáng, vân tối có trong miền
giao thoa là :
A. 19 vân.
B. 17 vân.
C. 15 vân
D. 21 vân.

Sáng kiến kinh nghiệm

màn là 2m. Trong hệ vân trên màn, vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm.
Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là
A. 0,5 m.
B. 0,7 m.
C. 0,4 m.
D. 0,6 m.
Đáp án C
Dạng I.5: Giao thoa ánh sáng trong môi trường đồng nhất có chiết suất n>1.
Bài 9. Thực hiện giao thoa ánh sáng đơn sắc với khe Young (hai khe cách nhau
a = 1mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D = 1,2m) trong chất lỏng, đo được
khoảng vân là 0,54mm. Tính chiết suất của chất lỏng. Biết ánh sáng đơn sắc có
bước sóng trong chân không   0,6 m .
Đáp số: n = 4/3
Dạng I.6: Sự di chuyển của hệ vân giao thoa do nguồn sáng di chuyển
Bài 10. Hai khe hẹp F1 và F2 song song cách đều một khe sáng hẹp đơn sắc F một
khoảng D’=1m. Khoảng cách giữa 2 khe F1 và F2 là a = 0,2mm. Trên màn ảnh đặt
song song cách các khe Young một khoảng D = 0,8m ta đo được khoảng cách
giữa 10 vân sáng liên tiếp là 2,7 cm.
a. Tính bước sóng ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm.
b. Di chuyển khe sáng F một khoảng b =3 mm theo phương song song với mặt
phẳng của 2 khe F1, F2 thì hệ vân thay đổi như thế nào ?
Đáp số: a. 0,75.10-6 m, b. hệ vân di chuyển ngược chiều với chiều di chuyển của
F một đoạn 2,4mm
Dạng I.7: Sự di chuyển của hệ vân giao thoa do có bản mặt song song mỏng (bề
dày e, chiết suất n) phía sau một khe
Bài 11. Hai khe hẹp song song F1 và F2 cách nhau a = 1 mm được chiếu sáng bởi
khe sáng F nằm song song cách đều F1 và F2. Trên một màn ảnh đặt song song
cách xa các khe Yâng một khoảng D = 1m có các vân mầu đơn sắc mà vân chính

Đáp án C
Dạng II.2: Giao thoa ánh sáng với ánh sáng trắng, tìm các bức xạ cho vân sáng
hoặc vân tối tại M có tọa độ xM
Bài 14. (Đề thi ĐH năm 2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai
khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 m đến 0,76m. Tại vị
trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76 m còn có bao nhiêu
vân sáng nữa của các ánh sáng đơn sắc khác?
A. 3.
B. 8.
C. 7.
D. 4.
Đáp án D
Bài 15. (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh
sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm.
Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến
màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của
các bức xạ với bước sóng
A. 0,48 μm và 0,56 μm.
B. 0,40 μm và 0,60 μm.
C. 0,45 μm và 0,60 μm.
D. 0,40 μm và 0,64 μm.
Đáp án B
Dạng II.3: Giao thoa ánh sáng với hai hay nhiều bức xạ đơn sắc, tìm vị trí trên
màn ở đó có sự trùng nhau của các vân sáng đơn sắc?
Bài 16. (Bài 25.1/trang 41 Sách Bài tập Vật lý 12): Trong một thí nghiệm Young,
khoảng cách a giữa hai khe F1, F2 là 2mm, khoảng cách D từ F1, F2 tới màn quan
sát là 2m. Nguồn điểm đồng thời phát hai bức xạ đơn sắc bước sóng lần lượt là
1  660nm và 2  550nm
a. Tính khoảng vân i1 của bức xạ màu đỏ 1  và khoảng vân i2 của bức xạ màu lục


vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN,
số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là
A. 4.
B. 2.
C. 5.
D. 3.
Đáp án D

III. HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
1. Kết quả:
Chuyên đề này rất hiệu quả khi triển khai trên các lớp luyện thi tốt nghiệp và
luyện thi đại học, cao đẳng. Khi dạy chuyên đề này cho học sinh các lớp thì thấy
học sinh nắm bắt, vận dụng phương pháp rất nhanh và hiệu quả vào giải bài tập,
các em tự tin, chủ động tìm ra kết quả và vấn đề còn lại chỉ là kỹ năng toán học; vì
vậy giờ Bài tập trở nên sôi nổi từ đó phát huy được khả năng phân tích, tổng hợp
và tư duy sáng tạo của các em. Kết quả khảo sát và thống kê cho thấy:
- Khi chưa hướng dẫn học sinh cách phân loại và giải như trên
% HS giải được
% HS còn lúng túng
% HS không biết giải
10% - 15%
45%-50%
45%-35%
- Khi đưa chuyên đề trên vào vận dụng:
% HS giải được
% HS còn lúng túng
% HS không biết giải
70% - 80%
18%-15%
12%-5%

mới.
- Chuyên đề áp dụng tốt cho cả luyện thi tốt nghiệp và luyện thi đại học, cao
đẳng.
- Chuyên đề này chỉ hạn chế ở những bài tập về giao thoa ánh sáng với khe
Young. Những cách giải các bài tập trên có thể phát triển và vận dụng cho bài tập
về giao thoa ánh sáng với : Gương Fresnell, Lưỡng lăng kính Fresnell, bán thấu
kính Billet.
Do kinh nghiệm của bản thân còn hạn chế nên chắc chắn bài viết này vẫn còn
có những thiếu sót nhất định, dạng bài tập đưa ra có thể chưa tổng quát kiến thức.
Vì vậy, tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của quý thầy cô để đề tài
được áp dụng một cách hiệu quả, giúp quá trình dạy và học của cả thầy và trò ngày
càng hoàn thiện.
2. Đề xuất khuyến nghị:
Để làm tốt công tác giảng dạy, người giáo viên không chỉ nắm vững kiến thức mà
còn phải có những kỹ năng dạy học cần thiết kết hợp với thực tế cuộc sống thì mới

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-25-