Huongdanvn.com –Có hơn 1000 sáng kiến kinh nghiệm hay
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
trình giảng dạy đó là tổng hợp kiến thức để phân loại các dạng bài tập trong từng

và khó.

B. NỘI DUNG, BIỆN PHÁP THỰC HIỆN
CÁC GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI
Phần I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

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

-2-


Sáng kiến kinh nghiệm

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.
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:

Nguồn sáng F chiếu sáng hai khe F1, F2 cách đều F, trên màn M.
- Khi nguồn F là nguồn sáng trắng thì trên màn M có hệ vân nhiều màu.
- Khi nguồn F là nguồn sáng đơn sắc thì trên màn M có những vạch sáng màu và
tối xen kẽ.
4. Các công thức cơ bản giải bài tập về giao thoa ánh sáng


sáng bậc 2; …)
- Vị trí vân tối:

xt = (k +

1 λD
1
)
= (k + )i
2
2
a

(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 + k 2 ) 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
xM
1
= k + ( k ∈ Z ) ⇒ tại điểm M có vân tối
i
2

Phần II. PHÂN LOẠI VÀ CÁCH GIẢI MỘT CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ

)
= (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 + k 2 ) 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.

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 λ = 0,6µm.
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
λ D 0,6.10−6.1.8
= 0,9.10− 3 ( m ) = 0,9 (mm)
=
a
1,2.10−3
b. Vị trí vân sáng bậc 3: xS3 = ± 3i = 2,7.10-3(m)
Vị trí vân tối thứ 5: xT5 = ± 4,5i = 4,05.10-3(m).

a. Khoảng vân: i =


có vân sáng hay vân tối.

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

-5-


Sáng kiến kinh nghiệm

Ví dụ I.2
Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng với 2 khe Young F 1, F2 biết hai khe cách
nhau a = 1mm. Ánh sáng có bước sóng λ = 0,55µm, 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:
λ D 0,55.10−6.2
= 1,1.10−3 (m) = 1,1(mm)
+ Khoảng vân: i =
=
−3
a
10
x

3,85

x

8,8


xM
x

L
30
=
= 20
2i 2.0,75

+ Số vân sáng là: NS = 2.20 + 1 = 41 ( kể cả vân sáng trung tâm)
+ Số vân tối: NT = 2.20 = 40
c. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng λ’ = 0,6µm thì:

λ' D
i' λ ' 6
6
⇒ = = ⇒ i ' = i = 0,9mm
a
i λ 5
5
L
30
Lập tỷ số 2i ' = 2.0,9 = 16,7 = 16

Khoảng vân i’ =

+ Số vân sáng là N’S = 2.16 + 1 = 33 ( kể cả vân sáng trung tâm)
+ 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 0,5µm. Bề rộng giao thoa trường là 2,88cm.
a. Tính khoảng vân.

x
xM
0,5.10 −2
1,25.10 −2
≤k≤ N ⇔
≤
k
≤
⇔ 6,66 ≤ k ≤ 16,66
i
i
0,75.10 −3
0,75.10 −3

Có 10 giá trị k thỏa mãn ⇒ có 10 vân sáng trên MN.
Số vân tối trên đoạn MN:
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

- Cho d là khoảng cách giữa n vân sáng ( hoặc n vân tối ) liên tiếp:
d = (n - 1)i ⇒ i =

d
n −1

- Cho khoảng cách từ vân sáng bậc k1 đến vân sáng bậc k2:
∆x = ( k1 + k2 ) i ⇒ i =

∆x
( nếu 2 vân khác phía với vân sáng trung tâm ).
k 1+ k2

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

-8-


Sáng kiến kinh nghiệm

Ví dụ I.4.3
Dùng khe Young với khoảng cách giữa 2 khe là a = 1mm đặt cách màn ảnh
một khoảng D = 1m ta thu được hệ vân giao thoa có khoảng cách từ vân sáng
bậc 2 đến vân sáng bậc 6 ở khác phía so với vân sáng trung tâm là 5,6mm. Xác
định bước sóng và màu của vân sáng.
Hướng dẫn giải
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
⇒λ = =
= 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
c

+ trong không khí là λ= f


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 = 5.10 14 Hz. Biết
vận tốc ánh sáng truyền trong không khí là c = 3.10 8 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
c

3.108

= 0, 6.10 −6 (m)
a. Bước sóng ánh sáng trong không khí λ = f =
5.1014
−6
⇒ Khoảng vân i = λ D = 0, 6.10−3 .2 = 0,6.10-3(m) = 0,6(mm)

a

2.10

v

c

b. Bước sóng ánh sáng trong nước λ’ = f = n. f
⇒ Khoảng vân i' =

i 0,6

Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh
F2– THPT Nguyễn Hữu
D

M
O

-10-


Sáng kiến kinh nghiệm

Trường hợp 2. Di chuyển F theo phương song song với 2 khe F1, F2 một đoạn y
đến F’ thì hiệu đường đi của hai sóng ánh sáng đến M là:
∆d = d 2 − d1 = ( F ' F2 + F2 M ) − ( F ' F1 + F1M ) = ( F2 M − F1M ) + ( F ' F2 − F ' F1 ) ≈

ax ay
+
D D'

( D’ là khoảng cách từ nguồn sáng F đến mặt phẳng chứa 2 khe ).
M có vân sáng khi ∆d = k .λ ( k ∈ Z ) ⇒ vị trí vân sáng bậc k: xsk = k
- khoảng vân i = xsk +1 − xsk =

λD
không đổi
a

- vân sáng trung tâm ứng với k = 0 ⇒ xs 0 = −



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
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' λD D' λD'

a
2
L 25,8
+ Có 2i = 2.0,6 = 21,5 ⇒ số vân sáng là NS = 2.21+1=43 ( kể cả vân sáng trung tâm)

b. Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương S1S2 về phía S1 một đoạn 2mm thì
hệ vân giao thoa trên màn E di chuyển ngược chiều di chuyển của nguồn sáng một
D

2

khoảng x0 = D' y = 0,1 .2 = 40( mm)
Ví dụ I.6.2 (Bài 359/trang 164 / Sách 540 bài tập Vật lý lớp 12):
Hai khe Young cách nhau là a = 1,2mm. Người ta thực hiện giao thoa với ánh
sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,5µm
a. Khi khe sáng S dời ngang lên phía trên 2mm, hệ vân giao thoa trên màn di
chuyển một đoạn bằng 20 khoảng vân. Xác định khoảng cách từ nguồn S đến
hai khe .
b. Nếu cho nguồn sáng S di chuyển đến gần hai khe ( theo phương vuông góc
với S1S2 ) thì hệ vân thay đổi ra sao?
c. Giữ S cố định di chuyển hai khe đến gần màn thì hệ vân thay đổi ra sao?
Hướng dẫn giải
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'


+ Khoảng vân i =

λD
, D giảm nên khoảng vân giảm dẫn đến số vân quan sát được
a

tăng lên.
Vậy trong trường hợp này hệ vân không di chuyển nhưng số vân quan sát được sẽ
tăng lên.
Ví dụ I.6.3 Một khe hẹp phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ= 0,5 μm chiếu
sáng 2 khe hẹp F1 và F2 song song và cách đều F một khoảng D’ = 0,5m.
Khoảng cách giữa F1 và F2 là a = 0,5mm. Màn ảnh đặt cách 2 khe một khoảng
D = 1m. Trên màn ảnh có hệ vân giao thoa. Tính bề rộng khe F để không nhìn
thấy hệ vân giao thoa nữa.
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

Cách giải:
- Hiệu đường đi của hai sóng ánh sáng đến M
+ khi chưa có bản mặt song song: ∆d = F2M – F1M = d 2 − d1 =

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

ax
D

-13-


Sáng kiến kinh nghiệm

+ 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 =

ax
− e(n − 1)
D

λ D De

song song dày e = 10µm ta thấy hệ vân dời đi trên màn một khoảng x 0 = 1,5cm.
Tính chiết suất của chất làm bản mỏng.
Hướng dẫn giải
a. Bước sóng ánh sáng tới: λ =

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.
De
ax0
10 −3.1,5.10−2
(
n
−
1)
⇒
n
=
1
+
=
1
+


Ví dụ II.1
Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe
là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Dùng ánh sáng trắng (0,76
µm ≥ λ ≥ 0,38 µm) để chiếu sáng hai khe. Xác định bề rộng của quang phổ bậc
1 và bậc 5.
Hướng dẫn giải
Ta có: ∆x1 =

2
D
−6
(λđ - λt) = 0,8.10− 3 ( 0,76 − 0,38).10 = 0,95 mm
a

∆x5 = 5

D
(λđ - λt) = 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 λt ≤ λ ≤ λ đ , với λ t=0,38.10-6m, λ đ = 0,76.10-6m
+ Trường hợp vân sáng: xM = k
⇒ λt ≤

λD
ax

2


⇒ λt ≤

axM
≤ λđ
ax
1
ax
1
⇒ M − ≤ k ≤ M − ( 2)
1

λđ D 2
λt D 2
 k + D
2


chọn k∈ Z và thay các giá trị k tìm được vào (2) tính λ , 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 F 1, 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?

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
λđ D
λt 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
2,5

2,5

−6
−6
−6
−6
là λ1 = k .10 = 0,625.10 ( m ) , λ2 = k .10 = 0,5.10 ( m ) và
1
2

λ3 =


Sáng kiến kinh nghiệm

với

λt ≤

axM
≤ λđ
ax
1
ax
1
⇒ M − ≤ k ≤ M − ⇔ 2,8 ≤ k ≤ 5,75
1

λđ D 2
λt 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
và

λ3 ' =

λ1 ' =


- Vị trí các vân sáng trùng nhau có tọa độ:
xs = k1

k
λ
k
λ1
λ
D = k 2 2 D ⇒ k1λ1 = k 2 λ2 ⇒ 1 = 2 = 10
k 2 λ1 k 2 0
a
a

λ2

k10

( với k là phân số tối giản của phân số λ )
20
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 .

λ1.D
λ .D
= n.k 20 2 .
a
a

+ Vị trí vân trung tâm O là vị trí 2 đơn sắc cùng cho vân sáng trùng nhau ứng với

1
1




2 = λ2 = k10
xt =  k1 +  D =  k2 +  D ⇒  k1 + λ1 =  k2 + λ2 ⇒
1 λ1 k20
2 a
2 a
2
2




k2 +
2
k10
λ2
( với k là phân số tối giản của phân số λ )
20
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:
λ1



⇒  k1 + λ1 =  k2 + λ2 =  k3 + λ3 = ...
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 λ1 = 0,45µm và λ2 = 0,75
µm.
a. Xác định vị trí trùng nhau của các vân sáng của hai bức xạ λ1 và λ2.
b. Xác định vị trí trùng nhau của các vân tối của hai bức xạ λ1 và λ2.
Hướng dẫn giải
+ Vị trí các vân sáng trùng nhau có tọa độ:

λ1
λ
D = k 2 2 D... ⇒ k1λ1 = k 2λ2 = ...
a
a
λ
0,75
5


1λ
1λ
1
1




xt =  k1 +  1 D =  k 2 +  2 D ⇒  k1 + λ1 =  k 2 + λ2
2 a
2 a
2
2





k1 +

1 0,75 
1 5
1
k −1
=
 k2 +  =  k2 +  ⇔ 3k1 = 5k2 + 1 ⇔ k1 = 2k2 − 2
2 0,45 
2 3
2

khoảng vân nên khoảng vân
i=

λ1 =

2,4
= 0,4(mm) = 0,4.10−3 ( m )
6

ai 2.10−3.0,4.10−3
=
= 0,4.10− 6 ( m )
D
2

b. Vị trí ba đơn sắc có vân sáng trùng nhau thì:

λD
λ1 D
λD
= k 2 2 = k 3 3 (1)
a
a
a
−6
−6
−6
⇒ k1λ1 = k 2 λ2 = k 3λ3 ⇔ k1.0,4.10 = k2 .0,5.10 = k3.0,6.10 ⇔ 4k1 = 5k2 = 6k3

xtr = x1 = x2 = x3= k1

⇔ itr = xtr1 = 15

λ1 D
a

= 15

0,4.10 −6.2
= 6.10 −3 ( m ) = 6( mm ) .
−3
2.10

Phần III. BÀI TẬP LUYỆN TẬP
Dạng I.1: Xác định khoảng vân, vị trí vân sáng, vị trí vân tối, khoảng cách giữa
hai vân cho trước.
Bài 1. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng các khe S1,S2 được chiếu bởi
ánh sáng có bước sóng λ = 0,54µm . Biết khoảng cách giữa hai khe là a = 1,35
mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1m .
a. Tính khoảng vân?
b. Xác định vị trí vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 5?
Đáp số: i = 0,4(mm), xs 5 = ±2( mm ) , xt 5 = ±1,8( mm )
Bài 2: (Đề thi tốt nghiệp THPT năm 2009): Trong thí nghiệm Young về giao thoa
ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai
khe đến màn quan sát là 2m, bước sóng của ánh sáng đơn sắc chiếu đến hai khe là
0,55µm. Hệ vân trên màn có khoảng vân là
A. 1,2mm.
B. 1,0mm.
C. 1,3mm.
D. 1,1mm.
Đáp án D

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.
Đáp án B
Bài 6 (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là
1,2mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân
sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được
A. 2 vân sáng và 2 vân tối.
B. 3 vân sáng và 2 vân tối.
C. 2 vân sáng và 3 vân tối.
D. 2 vân sáng và 1 vân tối.
Đáp án A
Dạng I.4: Xác định bước sóng ánh sáng.
Bài 7: (Đề thi tốt nghiệp THPT 2008): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của
Young, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe
đến màn quan sát là 2 m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ. Trên màn quan sát thu được hình ảnh giao thoa có khoảng vân i = 1,2 mm. Giá
trị của λ bằng
A. 0,65 μm.
B. 0,45 μm.
C. 0,60 μm.
D. 0,75 μm.
Đáp án C
Bài 8 (Đề thi CĐ - 2009): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn
sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến

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 F 1 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
giữa ở cách đều F1 và F2. Đặt một bản thuỷ tinh chiết suất n = 1,5, bề dày
e = 0,1mm chắn ở sau khe F1 thì thấy vân sáng chính giữa dịch chuyển như thế
nào?
Đáp số: Vân sáng chính giữa lệch về phía F1 một khoảng 5cm.
Bài 12: Đặt một bản song song trên đường đi của ánh sáng phát ra từ một trong hai
nguồn kết hợp có bước sóng λ= 0,6μm để tạo ra sự dời của hệ vân giao thoa. Ta
thấy hệ vân dời 3,2 vân. Biết chiết suất bản là n=1,6 hãy cho biết hệ vân dời theo
chiều nào và bản dày bao nhiêu ?
Đáp số hệ vân dời về phía nguồn có đặt bản song song, bề dày bản là e = 3,2µm
Dạng II.1: Giao thoa ánh sáng với ánh sáng trắng, xác định bề rộng quang phổ
bậc k
Bài 13: (Đề thi tốt nghiệp THPT 2007) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh
sáng, khoảng cách giữa hai khe a = 0,3mm, khỏang cách từ mặt phẳng chứa hai
khe đến màn quan sát D = 2m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng

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

-22-


Sáng kiến kinh nghiệm

cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ ( λđ= 0,76μm) đến vân sáng bậc 1 màu tím ( λt =
0,4μm ) cùng một phía của vân trung tâm là
A. 1,5mm

λ1 = 660nm và λ2 = 550nm
a. Tính khoảng vân i1 của bức xạ màu đỏ ( λ1 ) và khoảng vân i2 của bức xạ màu lục

( λ2 ) .
b. Tính khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng đầu tiên trên màn cùng màu
với nó.
Đáp số:a. i1 = 0,396mm, i2 = 0,33mm; b. itr =1,98mm
Bài 17 (Đề thi ĐH - năm 2008): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe
Young (Y-âng), khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa
hai khe đến màn quan sát là 1,2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp gồm
hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm và 660 nm thì thu được hệ vân giao
Người thực hiện: Phạm Ngọc Anh – THPT Nguyễn Hữu Cảnh

-23-


Sáng kiến kinh nghiệm

thoa trên màn. Biết vân sáng chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng
nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính
giữa là
A. 4,9 mm.
B. 19,8 mm.
C. 9,9 mm.
D. 29,7 mm.
Đáp án C
Bài 18 (Đề thi ĐH - năm 2009) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng,
khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, 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 = 450 nm
và λ2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với

2. Bài học kinh nghiệm: Để việc truyền đạt kiến thức cho học sinh có hiệu quả,
cụ thể là kỹ năng giải bài tập khắc sâu kiến thức, người giáo viên cần có cách nhìn
tổng quát đồng thời phải biết chọn lọc trong quá trình giảng dạy. Như vậy từ những
kiến thức đã có trong sách giáo khoa người thầy cần phải nghiên cứu, tham khảo
rồi phân tích, tổng hợp để tích luỹ thêm nhiều kiến thức, nhiều dạng bài tập để định

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

-24-


Sáng kiến kinh nghiệm

hướng tư duy cho học sinh, hướng dẫn các em biết phân loại và tìm ra cách giải tối
ưu.

IV. ĐỀ XUẤT, KHUYẾN NGHỊ KHẢ NĂNG ÁP DỤNG
1. Phạm vi áp dụng
- Chuyên đề áp dụng cho chương trình Vật lý lớp 12 (cả chương trình chuẩn và
nâng cao), một phần của chương SÓNG ÁNH SÁNG. Cụ thể, chuyên đề đã giúp
các em học sinh khắc sâu một số kiến thức cơ bản về giao thoa ánh sáng với khe
Young, đồng thời đưa ra một hệ thống những bài tập minh họa đa dạng vừa cơ bản,
vừa hay và vừa có loại khó, cũng phong phú về hình thức có cả bài tập tự luận để
nghiền nghẫm sâu sắc và có cả bài tập trắc nghiệm theo yêu cầu mới của đánh giá
phân loại học sinh hiện nay, qua đó học sinh có thêm kỹ năng về giải các bài tập
Vật lý.
- Chuyên đề này rất có lợi cho học sinh trong thời gian ngắn đã nắm được các
dạng bài tập và nắm được phương pháp giải, từ đó có thể phát triển tìm tòi lời giải
mới.
- Chuyên đề áp dụng tốt cho cả luyện thi tốt nghiệp và luyện thi đại học, cao