CHƯƠNG VI: SÓNG ÁNH SÁNG
1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng.
* Đ/n: Là hiện tượng ánh sáng bị tách thành nhiều màu khác nhau khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường
trong suốt.
* Ánh sáng đơn sắc là ánh sáng không bị tán sắc
Ánh sáng đơn sắc có tần số xác định, chỉ có một màu.
Bước sóng của ánh sáng đơn sắc
v
f
λ =
, truyền trong chân không
0
c
f
λ =

0
1 1 2
2 2 1
v n c
n
v n v
λ
λ
= = ⇒ = =
λ λ
(n là chiết suất của môi trường; n
ck
= 1)
* Chiết suất của môi trường trong suốt phụ thuộc vào màu sắc ánh sáng. Đối với ánh sáng màu đỏ là nhỏ nhất,
màu tím là lớn nhất.

1
; S
2
M = d
2

x = OM là (toạ độ) khoảng cách từ vân trung tâm đến điểm M ta
xét
* Vị trí (toạ độ) vân sáng: ∆d = kλ ⇒
D
x ki k ;(k Z)
a
λ
= = ∈

k = 0: Vân sáng trung tâm
k = ±1: Vân sáng bậc (thứ) 1
k = ±2: Vân sáng bậc (thứ) 2
* Vị trí (toạ độ) vân tối: ∆d = (k + 0,5)λ ⇒
D
x (k 0,5)i (k 0,5) ;(k Z)
a
λ
= + = + ∈
k = 0, k = -1: Vân tối thứ (bậc) nhất
k = 1, k = -2: Vân tối thứ (bậc) hai
k = 2, k = -3: Vân tối thứ (bậc) ba
* Khoảng vân i: Là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp:
D
i

Trong đó: D là khoảng cách từ 2 khe tới màn
D
1
là khoảng cách từ nguồn sáng tới 2 khe
d là độ dịch chuyển của nguồn sáng
* Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương vuông góc với S
1
S
2
thì hệ vân vẫn không đổi.
S
1
D
S
2
d
1
d
2
I
O
x
M
a
* Khi nguồn sáng S cố định, dịch chuyển hai khe đến gần (D giảm) hoặc ra xa (D tăng) màn thì hệ vân không di
chuyển nhưng khoảng vân i thay đổi.
* Khi trên đường truyền của ánh sáng từ khe S
1
(hoặc S
2

= +
 
 
Trong đó [x] là phần nguyên của x. Ví dụ: [6] = 6; [5,05] = 5; [7,99] = 7
* Xác định số vân sáng, vân tối giữa hai điểm M, N có toạ độ x
1
, x
2
(giả sử x
1
< x
2
)
+ Vân sáng: x
1
< ki < x
2

+ Vân tối: x
1
< (k+0,5)i < x
2
Số giá trị k ∈ Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm
Lưu ý: M và N cùng phía với vân trung tâm thì x
1
và x
2
cùng dấu.
M và N khác phía với vân trung tâm thì x
1

...)
+ Trùng nhau của vân sáng: x
s
= k
1
i
1
= k
2
i
2
= ... ⇒ k
1
λ
1
= k
2
λ
2
= ...
+ Trùng nhau của vân tối: x
t
= (k
1
+ 0,5)i
1
= (k
2
+ 0,5)i
2

; Với 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm ⇒ các giá trị của k ⇒ λ
+ Vân tối:
D ax
x (k 0,5) ;(k Z)
a (k 0,5)D
λ
λ
= + ⇒ = ∈
+
; Với 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm ⇒ các giá trị của k ⇒ λ
- Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k:
Min tđ
D
x [k (k 0,5) ]
a
∆ = λ − − λ
Maxđ đ
D
x [k (k 0,5) ]
a
∆ = λ + − λ
Khi vân sáng và vân tối nằm khác phía đối với vân trung tâm.
Maxđ t
D
x [k (k 0,5) ]
a
∆ = λ − − λ
Khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với vân trung tâm.
BÀI TẬP
1. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, gọi i là khoảng vân giao thoa. Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 bên này

A. 0,375 mm B. 1,875 mm. C. 18,75mm D. 3,75 mm
6. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Iâng, ngời ta chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có bớc sóng

=0,6
m
à
, khoảng cách giữa 2 khe là 1 mm. Khoảng cách từ 2 khe tới màn là 3m. tại vị trí cách vân trung tâm 6,3
mm ta thấy có:
A. Vân sáng bậc 5 B. Vân sáng bậc 4 C. Vân tối thứ 6 D. Vân tối thứ 4
7. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng với gơng phẳng, khe sáng hẹp đơn sắc S đặt trớc mặt gơng phẳng cách
mặt gơng 1mm. Màn ảnh E đặt vuông góc với mặt phẳng gơng, song song với khe S và cách khe 1,85m. Trên màn
quan sát đợc các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau đều đặn. Khoảng cách giữa 10 vân sáng liên tiếp cách nhau
4,32mm. Tìm bớc sóng ánh sáng?
A. 0,5189
m
à
B. 0,6275
m
à
C. 0,4824
m
à
D. 0,5316
m
à
8. Chiếu sáng các khe Iâng bằng đèn Na có bớc sóng

1
=589 nm ta quan sát đợc trên màn ảnh có 8 vân sáng, mà
khoảng cách giữa tâm hai vân ngoài cùng là 3,3 mm. Nếu thay thế đèn Na bằng nguồn phát bức xạ có bớc sóng

và ON=1,288.10
4
m
à
, giữa M và N có bao nhiêu vân sáng?
A. 19 B. 18 C. 17 D. 16
11. Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, biết a= 0,5 mm, D=2m. Nguồn S phát ánh sáng trắng gồm vô số bức xạ
đơn sắc có bớc sóng từ 0,4
m
à
đến 0,76
m
à
. Xác định số bức xạ bị tắt tại điểm M trên màn E cách vân trung tâm
0,72 cm?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
12. Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe Iâng, biết khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cachs từ màn chứa hai
khe tới màn quan sát là 2m. Nguồn S phát ánh sáng trắng gồm vô số bức xạ đơn sắc có bớc sóng từ 0,4
m
à
đến 0,75
m
à
. Hỏi ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 của bức xạ đỏ còn có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng nằm trùng tại đó?
A. 3 B. 4 C. 5 D. 6
13. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nhờ khe Iâng, 2 khe hẹp cách nhau 1,5 mm. Khoảng cách từ màn E đến 2 khe là
2 m, hai khe hẹp đợc rọi đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có bớc sóng lần lợt là
1

=0,48

A. λ
1
= 0,40µm và λ
2
= 0,60µm. B. λ
1
= 0,45µm và λ
2
= 0,62µm.
C. λ
1
= 0,47µm và λ
2
= 0,64µm. D. λ
1
= 0,48µm và λ
2
= 0,56µm.
18/ Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với 2 khe Young (a = 0,5mm ; D = 2m).Khoảng cách giữa vân tối thứ 3 ở bên
phải vân trung tâm đến vân sáng bậc 5 ở bên trái vân sáng trung tâm là 15mm.Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí
nghiệm là
A. λ = 600 nm B. λ = 0,5 µm C. λ = 0,55 .10
-3
mm D. λ = 650 nm.
19/ Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
. Hai khe cách nhau
0,75mm và cách màn 1,5m. Vân tối bậc 2 cách vận sáng bậc 5 cùng phía so với vân sáng trung tâm một đoạn 4,2mm.
Bước sóng
λ

1
và λ
2
thì người ta thấy: từ một điểm M trên màn đến vân sáng trung tâm có 3 vân sáng
cùng màu với vân sáng trung tâm và tại M là một trong 3 vân đó. Biết M cách vân trung tâm 10,8mm , bước sóng của bức
xạ λ
2
là:
A. 0,38μm. B. 0,4μm. C. 0,76μm. D. 0,65μm.
23/ Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của I-âng. Hai khe hẹp cách nhau 1mm, khoảng cách từ màn quan sát đến màn
chứa hai khe hẹp là 1,25m. Ánh sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
1
= 0,64μm và λ
2
=
0,48μm. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần nó nhất là:
A. 3,6mm. B. 4,8mm. C. 1,2mm. D. 2,4mm.
24/ Trong một thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ
1
= 540 nm thì thu
được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân i
1
= 0,36 mm. Khi thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ
2
= 600 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn quan sát có khoảng vân A. i
2
= 0,60 mm. B. i
2
=

1
, S
2
cách nhau 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn3m. Nguồn sáng phát ra 2
ánh sáng đơn sắc: màu tím có λ
1
= 0,4μm và màu vàng có λ
2
= 0,6μm. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu
giống màu vân sáng quan sát được ở vân trung tâm có giá trị :
A. 1,2mm B. 4,8mm C. 2,4mm D. 3,6mm.
29/ Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng người ta dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng
λ
. Hai khe cách nhau
0,75mm và cách màn 1,5m. Vân tối bậc 2 cách vận sáng bậc 5 cùng phía so với vân sáng trung tâm một đoạn 4,2mm.
Bước sóng
λ
bằng
A.
0,48 m
µ
B.
0,50 m
µ
C.
0,60 m
µ
D.
0,75 m
µ

1
S
2
= a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Tại vị trí M cách vân
trung tâm một khoảng x = 3,5mm, có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ?
A.Vân sáng bậc 4. B.Vân sáng bậc 3. C.Vân tối thứ 2. D.Vân tối thứ 4.
34/ Hai khe của thí nghiệm Young được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng (bước sóng của ánh sáng tím la 0,40µm, của ánh
sáng đỏ là 0,75µm). Hỏi ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đỏ có bao nhiêu vạch sáng của những ánh sáng đơn sắc
khác nằm trùng ở đó ?
A.3 B.5 C.6 D.4
35/ Trong thí nghiệm Iâng giao thoa ánh sáng: Nguồn sáng phát ra hai bức xạ có bước sóng lần lượt là
1
0,5 m
λ µ
=
và
2
0,75 m
λ µ
=
. Xét tại M là vân sáng bậc 6 của vân sáng ứng với bước sóng
1
λ
và tại N là vân sáng bậc 6 ứng với bước
sóng
2
λ
(M, N ở cùng phía đối với tâm O). Trên MN ta đếm được
A. 5 vân sáng. B. 3 vân sáng. C. 7 vân sáng. D. 9 vân sáng.
36/ Trong thí nghiệm Iâng, hai khe S

40/ Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hai khe Y-âng cách nhau 3mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn
ảnh cách hai khe 3m. Sử dụng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40µm đến 0,75µm. Trên màn quan sát thu được các dải
quang phổ. Bề rộng của dải quang phổ thứ hai kể từ vân sáng trắng trung tâm là
A. 0,45 mm. B. 0,60 mm. C. 0,70 mm. D. 0,85 mm.
41/ Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Người ta đo khoảng
giữa các vân tối và vân sáng nằm cạnh nhau là 1mm. Trong khoảng giữa hai điểm M, N trên màn và ở hai bên so với vân
trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt là 6mm và 7mm có bao nhiêu vân sáng.
A. 9 vân. B. 6 vân. C. 5 vân. D. 7 vân.
42/ Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng có bước sóng 0,38µm ≤ λ ≤ 0,76µm, hai khe cách nhau 0,8mm; khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn là 2m. Tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có những vân sáng của bức xạ:
A. λ
1
= 0,40µm và λ
2
= 0,60µm. B. λ
1
= 0,45µm và λ
2
= 0,62µm.
C. λ
1
= 0,47µm và λ
2
= 0,64µm. D. λ
1
= 0,48µm và λ
2
= 0,56µm.
43/ Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc. Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2
mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn