TỔNG ÔN VỀ CHỦ ĐỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng là hiện tượng ánh sáng không tuân theo định luật truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép các vật trong suốt hoặc không trong suốt. Là hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản
Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng
2. Hiện tượng giao thoa:
a. Thí nghiệm Y-âng:
Ý nghĩa: Chứng minh ánh sáng có tính chất sóng, là cơ sở đo bước sóng ánh sáng
Kết quả thí nghiệm và giải thích: Xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối nằm xen kẽ nhau một cách đều đặn
+ Vạch sáng: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau tăng cường lẫn nhau
+ Vạch tối: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau
b. Giao thoa ánh sáng : là hiện tượng 2 sóng ánh sáng kết hợp khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa ( hai sóng cùng bước cùng phương và độ lệch pha không đổi )
c. Khoảng vân, bước sóng và màu sắc ánh sáng:
Khoảng vân: là khoảng cách giữa hai vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp ( \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\))
Vị trí các vân giao thoa:
+ Hiệu đường đi:
\({d_2} - {d_1} = \frac{{{\rm{a}}{\rm{.x}}}}{{\rm{D}}}\)
+ Vị trí vân sáng :
\({d_2} - {d_1} = k\lambda \Rightarrow x = k\frac{{\lambda D}}{a}\)
+ Vị trí vân tối :
\(\begin{array}{l}
{d_2} - {d_1} = \left( {k \pm 0,5} \right)\lambda \\
\Rightarrow x = (k \pm 0,5)\frac{{\lambda D}}{a}
\end{array}\)
d. Bước sóng và màu sắc ánh sáng:
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định.
- Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có 0,38 mm ≤ λ ≤ 0,76 μm (đỏ: λ = 0,76 μm; tím: λ = 0,38 μm).
- Ánh sáng mặt trời có bước sóng từ 0 đến
II. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ás, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng l. Khoảng cách giữa hai khe là a. Người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 4 mm. Biết tại 2 điểm C và E trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 2,5 mm và 15 mm. Từ C đến E có bao nhiêu vân sáng?
A. 19 B. 13 C. 18 D. 16
Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa ás với hai khe Young cách nhau 0,5 mm, ás có bước sóng 0,5 mm, màn ảnh cách hai khe 2 m. Bề rộng vùng giao thoa trên màn là 17 mm. Tính số vân quan sát được trên màn.
A. 8 vân sáng; 8 vân tối
B. 9 vân sáng; 8 vân tối
C. 9 vân sáng; 9 vân tối
D. 8 vân sáng; 9 vân tối
Câu 3: 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.
Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
A. 21 vân. B. 15 vân. C. 17 vân. D. 19 vân.
Câu 5: Trong thí nghiệm giao thoa ás, khoảng cách giữa hai khe là 0,4 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ás trắng (0,76 mm ³ l ³ 0,40 mm). Xác định bước sóng của những bức xạ cho vân tối tại điểm M cách vân sáng trung tâm 8 mm.
A. l = 0,54 mm; l = 0,48 mm.
B. l = 0,64 mm; l = 0,46 mm.
C. l = 0,64 mm; l = 0,38 mm.
D. l = 0,54 mm; l = 0,38 mm.
Câu 6: 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 1,6 m. Dùng ánh sáng trắng (0,76 mm ³ l ³ 0,38 mm) để chiếu sáng hai khe. Hãy cho biết có những bức xạ nào cho vân sáng trùng với vân sáng bậc 4 của ánh sáng màu vàng có bước sóng lv = 0,60 mm.
A. l = 0,38 mm; l = 0,40 mm.
B. l = 0,48 mm; l = 0,40 mm.
C. l = 0,48 mm; l = 0,60 mm.
D. l = 0,38 mm; l = 0,60 mm.
Câu 7: Thí nghiệm giao thoa ás với hai khe Young. Nguồn sáng gồm hai ás đơn sắc có bước sóng l1 = 0,51mm và l2. Khi đó ta thấy tại vân sáng bậc 4 của bức xạ l1 trùng với một vân sáng của l2. Tính l2. Biết l2 có giá trị từ 0,60mm đến 0,70mm.
A. 0,64mm. B. 0,65mm. C. 0,68mm. D. 0,69mm.
Câu 8: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng trắng. Biết khoảng cách giữa 2 khe a; khoảng cách từ 2 khe đến màn D. Tính xem có bao nhiêu vân sáng của ás đơn sắc trùng với ánh sáng màu lục = 0,76 m bậc 3. Biết mắt nhìn rõ ánh sáng trong khoảng 0,76mm đến 0,38mm.
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 9: Thực hiện giao thoa ás bằng khe Young với ás trắng có bước sóng biến thiên từ 0,760µm đến 0,400µm. Tại vị trí có vân sáng bậc 5 của bức xạ =0,550 m, còn có vân sáng của những bức xạ nào nữa?
A. Bức xạ có bước sóng 0,393µm và 0,458µm.
B. Bức xạ có bước sóng 0,3938µm và 0,688µm.
C. Bức xạ có bước sóng 0,4583µm và 0,6875µm.
D. Không có bức xạ nào.
Câu 10: Trong thí nghiệm giao thoa ás 2 khe sáng được chiếu bằng ás trắng (0,38µm l 0,76µm). Khoảng cách giữa 2 khe là 0,3mm khoảng cách từ màn chứa hai khe tới màn hứng ảnh là 90cm. Điểm M cách vân trung tâm 0,6cm. Hỏi có bao nhiêu ás đơn sắc cho vân sáng tại M?
A. 2. B. 4. C. 3. D. 5.
Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng 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 l1 = 450 nm và l2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với 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
Câu 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720nm và bức xạ màu lục có bước sóng (giá trị nằm trong khoảng từ 500nm đến 575nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng màu lục. Giá trị của là
A. 500nm B. 520nm C. 540nm D. 560nm
Câu 13: Trong thí nghiệm của I-âng về giao thoa ánh sáng a= 1mm;D= 2m, chiếu đồng thời hai bức xạ bước sóng dùng trong thí nghiệm là 0,5 µm và 0,4 µm . Cho bề rộng vùng giao thoa trên màn là 9mm. Số vị trí vân sáng trùng nhau trên màn của hai bức xạ đó là
A. 3 B. 2 C. 1 D. 4
Câu 14: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng có a = 2 mm, D = 2 m, khi được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng λ1 = 0,5 thì trên màn quan sát được độ rộng trường giao thoa là: 8,1 mm. Nếu chiếu đồng thời thêm ánh sáng có λ2 thì thấy vân sáng bậc 4 của nó trùng với vân sáng bậc 6 của ánh sáng λ1. Trên màn có số vân sáng trùng nhau quan sát được là:
A. 9 B. 11 C. 5 D. 7
Câu 15: Thưc hiện giao thoa ánh sáng bằng hai khe Young cách nhau 1,5 mm, cách màn 2 m. Nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc l1 = 0,48 mm và l2 = 0,64 mm. Xác định khoảng cách nhỏ nhất từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó.
A. 2,56 mm B. 2,26 mm C. 1,92 mm D. 26,5mm
Câu 16: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, a = 1,5 mm; D = 2m, hai khe được chiếu sáng đồng thời hai bức xạ l1 = 0,5 mm và l2 = 0,6 mm. Vị trí 2 vân sáng của hai bức xạ nói trên trùng nhau gần vân trung tâm nhất, cách vân trung tâm một khoảng:
A. 6 mm B. 4 mm C. 5 mm D. 3,6 mm
Câu 17: Trong thí nghiệm giao thoa qua khe Young, các khe S1, S2 được chiếu bởi nguồn S. Biết khoảng cách S1S2 = a =1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 3 m. Nguồn S phát ra 2 ánh sáng đơn sắc màu tím có λ1 = 0,4 μm và màu vàng có λ2 = 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân sáng quan sát được ở điểm O (vân sáng trung tâm ) có giá trị:
A. 1,2 mm B. 4,8 mm C. 2,4 mm D. 4,2mm
Câu 18: Trong thí nghiệm giao thoa băng khe Young, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a = 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2m. Nếu chiếu đồng thời hai khe sáng bằng hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,6 µm và λ2 = 0,5 µm thì trên màn có những vị trí tại đó có vân sáng của hai bức xạ trùng nhau gọi là vân trùng. Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân trùng.
A. 0,6mm B. 6mm C. 0,6 µm D.6 µm
Câu 19: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, 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 500nm và 660nm thì thu được hệ vân giao 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. 9,9 mm
B. 19,8 mm
C. 29,7 mm
D. 4,9 mm
Câu 20: Tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X và tia gamma đều là
A. sóng cơ.
B. sóng vô tuyến.
C. sóng điện từ.
D. sóng ánh sáng.
ĐÁP ÁN
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| B | B | A | C | B | B | C | A | C | C |
| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| D | D | A | C | A | B | C | B | A | C |
...
--(Nội dung đề và đáp án từ câu 21-50 của phần bài tập, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Tổng ôn về chủ đề Giao thoa ánh sáng môn Vật Lý 12 năm 2021. 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.
