[Vật lí 12] Bài tập Sóng ánh sáng

[darkblue14]

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Các bạn giúp mình 1 số câu với:

Câu 46: 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 = 0,4 um, λ2 = 0,5 um, λ3 = 0,6 um . Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm, ta quan sát được số vân sáng bằng:
A. 34 B. 28 C. 26 D: 27

Câu 47: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe young khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1,5 mm. Ánh sáng sử dung gồm 3 bức xạ có bứơc sóng λ1 = 0,4 um , λ2 = 0,56 um ,λ3 = 0,6 um. Bề rộng miền giao thoa là 4 cm, ở giữa là vân sáng trung tâm, số vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm quan sát được là
A. 5 B. 1 C. 2 D: 4

Câu 51: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe I-âng. Khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2 m. Nguồn S phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm.Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và quang phổ bậc ba có bề rộng là
A. 0,76 mm B. 0,38 mm C.1,14mm D. 1,52 mm

Câu 52: Thực hiên giao thoa ánh sáng với hai bức xạ thấy được có bước sóng λ1=0,64um ; λ2 . Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng, trong đó số vân của bức
xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sóng λ có giá trị là
A. 0,4 um B. 0,45 um C. 0,72 um D:0,54 um

 

[hocmai.vatli]

Chào em!
Hocmai.vatli hướng dẫn em 1 số bài như sau:
Bài 1:
vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí mà tại đó có sự chồng chập vân sáng của cả 3 bức xạ. Gọi M là vị trí gần vân trung tâm O nhất cùng màu với vân trung tâm O \Rightarrow [TEX]x_M=k_1i_1=k_2i_2=k_3i_3[/TEX] (1)
từ (1) \Rightarrow[TEX]\frac{k_1}{k_2}=\frac{\lambda _2}{\lambda _1}=\frac{5}{4}=\frac{15}{12}[/TEX] (2)
[TEX]\frac{k_1}{k_3}=\frac{\lambda _3}{\lambda _1}=\frac{3}{2}=\frac{15}{10}[/TEX] (3)
Thấy bộ giá trị nhỏ nhất là :k_1=15; k_2=12; k_3=10 xác định tọa độ điểm M
+ Từ vân trung tâm đến M có 14 vân sáng ứng với bước sóng [TEX]\lambda _1[/TEX]; 11 vân sáng ứng với bước sóng [TEX]\lambda _2[/TEX]; 9 vân sáng ứng với bước sóng [TEX]\lambda _3[/TEX]. Như vậy có tổng là 34 vân sáng của 3 bức xạ. Tuy nhiên trong số 34 vân đó sẽ có các vân sáng trùng nhau, và như vậy nghĩa là ta đã đếm 1 vân thành 2 lần
- Số vân của bước sóng [TEX]\lambda _1[/TEX] trùng [TEX]\lambda _2[/TEX]: Từ (2) \Rightarrow có 2 cặp [TEX](k_1=5;k_2=4) ; (k_1=10; k_2=8)[/TEX]
- Số vân của bước sóng [TEX]\lambda _1[/TEX] trùng [TEX]\lambda _3[/TEX]: Từ (3) \Rightarrow có 4 cặp [TEX] (k_1=3;k_3=2) ; (k_1=6;k_3=4) ;(k_1=9;k_3=6) ;(k_1=12;k_3=8) ;[/TEX]
- Số vân của bước sóng [TEX]\lambda _2[/TEX] trùng [TEX]\lambda _3[/TEX]:
ta có tỉ số: [TEX]\frac{k_2}{k_3}=\frac{\lambda _3}{\lambda _2}=\frac{6}{5}[/TEX] \Rightarrow có 1 vân trùng nhau là cặp [TEX](k_2=6;k_3=5)[/TEX]
\Rightarrow Như vậy có trong khoảng từ vân trung tâm đến vân cùng màu gần nó nhất ( điểm M) có 2+4+1= 7 vân đôi một trùng nhau cuả 2 trong 3 bức xạ
Đáp án là: 34-7=27 vân
Bài 2:
Ta cần tìm khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm, goi khoảng cách này là i thì i sẽ là BCNN (bội chung nhỏ nhất) của [TEX]i_1; i_2; i_3[/TEX]
Toạ độ các vân sáng cùng màu với vân trung tâm là: x=ki
Xét trong niềm giao thoa L=4cm thì:
-L/2[TEX]\leq x\leq [/TEX]L/2
Số giá trị của k sẽ là số vân sáng trùng nhau trong vùng giao thoa

 

[hocmai.vatli]

Bài 3:
Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và quang phổ bậc ba có bề rộng là :
[TEX]x_{s}2do-x_{s}3tim=\frac{(2\lambda _d-3\lambda _t).D}{a}[/TEX]
Bài 4: (Đề bài cần chặt chẽ hơn đó là: có 11 vân sáng giữa 2 vân gần nhau nhất cung màu với vân trung tâm )
+ Giả sử [TEX]\lambda _2<\lambda _1\Rightarrow i_2<i_1\Rightarrow k_2>k_1[/TEX]
(Gọi [TEX]k_1; k_2[/TEX] là số vân sáng của [TEX]\lambda _2; \lambda _1[/TEX] bên trong khoảng 2 vân liền kề cùng màu với vân trung tâm)
Theo bài ta có: [TEX]k_1+k_2=11; k_2-k_1=3[/TEX]\Rightarrow [TEX]k_2=7; k_1=4[/TEX]
tại vị trí trùng nhau vân sáng của 2 bức xạ: [TEX]x=k_1i_1=k_2i_2[/TEX]
\Rightarrow [TEX]\frac{k_1}{k_2}=\frac{\lambda _2}{\lambda _1}\Rightarrow \lambda _2=0,4\mu m[/TEX]
Đến đây ta chọn luôn đáp án
(Nếu không có giá trị [TEX]\lambda _2[/TEX] phù hợp với các đáp án thì tính TH2:[TEX]\lambda _2>\lambda _1\Rightarrow i_2>i_1\Rightarrow k_2<k_1[/TEX]...
Tuy nhiên có 1 lưu ý để tìm đáp án nếu đây là làm bài thi: Nếu TH1 không thỏa mãn chọn luôn đáp án C vì chỉ có 0,72>0,64