Bài toán Tìm khoảng vân giao thoa trên màn sau lưỡng thấu kính có đáp án môn Vật lý 12

TÌM KHOẢNG VÂN GIAO THOA TRÊN MÀN SAU LƯỠNG THẤU KÍNH

Ví dụ 1: Một thấu kính hội tụ tiêu cự 50 cm được cưa đôi theo mặt phẳng chứa trục chính và vuông góc với tiết diện của thấu kính, rồi cắt đi mỗi nửa một lớp dày 1 mm, sau đó dán lại thành lưỡng thấu kính có các quang tâm là O1 và O2. Nguồn sáng S phát ra bức xạ đơn sắc có bước sóng là 0,5 (µm), được đặt trên trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách nó một khoảng 25 cm. Đặt sau hrỡng thấu kính một màn ảnh vuông góc với trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách thấu kính một khoảng 1 m. Khoảng vân giao thoa trên màn là

A. 0,375 mm.                         B. 0,25 mm.                           

C. 0,1875 mm.                        D. 0,125 mm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} d' = \frac{{df}}{{d - f}} = - 50cm\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} d = {S_1}{S_2}.\frac{{\left| {d'} \right| - d}}{d} = 2\left( {mm} \right)\\ D = \left| {d'} \right| + \ell = 1,5\left( m \right) \end{array} \right.\\ \Rightarrow d = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,{{5.10}^{ - 6}}.1,5}}{{{{2.10}^{ - 3}}}} = 0,375\left( {mm} \right) \end{array}\)

 Chọn A.

Ví dụ 2: Lưỡng lăng kính Fresnel có góc chiết quang 18.10−3 rad làm bằng thuỷ tinh có chiết suất 1,6. Nguồn sáng đơn sắc S phát ánh sáng có bước sóng 0,48 µm đặt trên mặt phẳng chung của hai đáy cách lăng kính một khoảng 0,25 m. Đặt màn ảnh E vuông góc với mặt phẳng hai đáy của lăng kính và cách lăng kính một khoảng 2 m. Khoảng vân sáng giao thoa trên màn là

A. 1,5 mm.                  B. 0,96 mm.                           

C. 0,2 mm.                   D. 0,4 mm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} a = {S_1}{S_2} = 2d\left( {n - 1} \right)A\\ D = d + \ell \end{array} \right.\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = 2.0,25\left( {1,5 - 1} \right){.18.10^{ - 3}} = 5,{4.10^{ - 3}}\\ D = 0,25 + 2 = 2,25\left( m \right) \end{array} \right.\\ \Rightarrow i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,{{45.10}^{ - 6}}.2,25}}{{5,{{4.10}^{ - 3}}}} = 0,{2.10^{ - 3}}\left( m \right) \end{array}\)

 Chọn C.

Ví dụ 3: Hai gương phẳng Frennel lệch với nhau một góc 10. Ánh sáng có bước sóng 0,6 µm được chiếu lên các gương từ một khi S cách giao tuyến của hai gương một khoảng 10cm. Các tia phản xạ từ gương cho hình ảnh giao thoa trên một màn cách giao tuyến hai gương một đoạn 270cm. Tìm khoảng vân:

A. 3,5 mm                               B. 0,84 mm.                           

C. 8,4 mm                               D. 0,48mm

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} a = 2d\alpha \\ D = d + 1 \end{array} \right.\\ \Rightarrow i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{\lambda \left( {d + \ell } \right)}}{{2d\alpha }} \approx 0,{48.10^{ - 3}}\left( m \right) \end{array}\)

Chọn D.

Ví dụ 4: Một thấu kính hội tụ tiêu cự 60 cm được cưa đôi theo mặt phẳng chứa trục chính và vuông góc với tiết diện của thấu kính O2. Nguồn sáng S phát ra bức xạ đơn sắc có bước sóng 0,64 (µm), được đặt trên trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách nó một khoảng 1 m. Đặt sau lưỡng thấu kính một màn ảnh vuông góc với trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách thấu kính một khoảng 4,5 m thì khoảng vân giao thoa là

A. 1,54 mm.                B. 0,384 mm.             

C. 0,482 mm.              D. 1,2 mm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} d' = \frac{{df}}{{d - f}} = 1,5\left( m \right)\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l} a = {O_1}{O_2}\frac{{d + d'}}{d} = 5\left( {mm} \right)\\ D = \ell - d' = 3m \end{array} \right.\\ \Rightarrow i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{0,{{64.10}^{ - 6}}.3}}{{{{5.10}^{ - 3}}}} = 0,{384.10^{ - 3}}\left( m \right) \end{array}\)

 Chọn B.

Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa Lôi một khe sáng hẹp S đặt trước mặt gương 1,2 mm và cách một màn ảnh đặt vuông góc mặt gương một khoảng 2 m. Khe S phát ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm. Xác định khoảng cách năm vân sáng liên tiếp.

A. 1 mm.                                 B. 1,5 mm.                             

C. 2 mm.                                 D. 2,5 mm.

Hướng dẫn

\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} a = 2h = 2,4\left( {mm} \right)\\ D = \ell = 2\left( m \right) \end{array} \right.\\ \Rightarrow i = \frac{{\lambda D}}{a} = 0,5\left( {mm} \right)\\ \Rightarrow \Delta S = \left( {5 - 1} \right)i = 2\left( {mm} \right) \end{array}\)

Trên đây là toàn bộ nội dung Bài toán Tìm khoảng vân giao thoa trên màn sau lưỡng thấu kính có đáp án môn Vật lý 12 năm 2020. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

• 20 câu hỏi trắc nghiệm về năng lượng của vật DĐĐH môn Vật lý 12 năm 2020

• Rèn luyện kỹ năng lập phương trình Dao động điều hòa Vật lý 12

• Bài tập và công thức tính nhanh về Con lắc lò xo, Con lắc đơn trong DĐĐH

Chúc các em học tập tốt !