Trắc nghiệm:

Câu 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Yâng nguồn S phát 3 ánh sáng đơn sắc :

Trang 51

màu tím λ

1

= 0,42µm, màu lục λ

2

= 0,56µm, màu đỏ λ

3

= 0,7µm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân trung tâm có 11 cực đại giao thoa của ánh sáng đỏ. Số cực đại giao thoa của ánh sáng lục và tím giữa hai vân sáng liên tiếp nói trên là:

A.15vân lục và 20 vân tím B.14vân lục và 19 vân tím C.14vân lục và 20vân tím D.13vân lục và 18vân tím

Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ đỏ

có bước sóng 720nm, bức xạ lục có bước sóng λ (với 500nm≤ λ ≤575nm). Ta thấy trên màn quan sát giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm gần nhau nhất có 8 vân sáng màu lục. Bước sóng λ có giá trị là:

A. 560nm B. 500nm C. 520nm D. 550nm

Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Yâng nguồn S phát 3 ánh sáng đơn sắc : màu tím λ1

= 0,42µm, màu lục λ

2

= 0,56µm, màu đỏ λ

3

= 0,7µm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu vân trung tâm có 14 vân mảu lục. Số vân của ánh sáng tím và đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp nói trên là:

A.19 vân tím và 20 vân đỏ B.20 vân tím và 12 vân đỏ C.17 vân tím và 10 vân đỏ. D.20 vân tím và 11 vân đỏ

Câu 4: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young.Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có

bước sóng lần lượt là : λ

1

= 0,64μm, λ

2

= 0,54μm, λ

3

= 0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?

A. 24 B. 27 C. 32 D. 18

Câu 5:

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 = 0,42μm , λ2 = 0,56μm , λ3 = 0,63μm . Trên màn, trong khoảng giữa hai vân liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là bao nhiêu?

A.21 B.22 C.23 D.24 Giải 1: Khi các vân sáng trùng nhau: k1

λ

1

= k

2

λ

2

= k

3

λ

3

k

1.

0,42 = k

2.

0,56 = k

3.

0,63 <=> 42k

1

= 56k

2

= 63k

3

<=> 6k

1

= 8k

2

= 9k

3

BSCNN(6,8,9) = 72 Suy ra: k

1

= 12n; k

2

= 9n; k

3

= 8n.

Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần vân trung tâm nhất ứng với n =1: k

1

= 12; k

2

= 9; k

3

= 8 Ta có : k

1

= 12 ; k

2

= 9 ; k

3

= 8 : Bậc 12 của λ

1

trùng bậc 9 của λ

2

trùng với bậc 8 của λ

3

Trong khoảng giữa phải có: Tổng số VS tính toán = 11 + 8 + 7 = 26 vân của tất cả các bức xạ đơn sắc . Ta lập tỉ số cho tới khi k

1

= 12 ; k

2

= 9 ; k

3

= 8

- Với cặp λ

1

, λ

2

:

^{1 2}

2 1

4 8

3 6

k k







 

: trong khoảng giữa có 2 vị trí trùng nhau( k

1

=4, 8).

- Với cặp λ

2

, λ

3

:

^{2 3}

3 2

9 8

k

k









: trong khoảng giữa có 0 vị trí trùng nhau của cặp λ

2

, λ

3

. - Với cặp λ

1

, λ

3

:

^{1 3}

3 1

3 6 9 12

2 4 6 8

k k







   

: trong khoảng giữa có 3 vị trí trùng nhau.( k

3

=2;4;6).

Vậy tất cả có 2 + 0 +3 = 5 vị trí trùng nhau( nhị trùng) của các bức xạ.

Số VS quan sát được = Tổng số VS tính toán – Số vị trí trùng nhau = 26 – 5 = 21 vân sáng.

(không kể 2 vân tam trùng ở hai đầu)

Giải 2: Khi các vân sáng trùng nhau: k

1

λ

1

= k

2

λ

2

= k

3

λ

3

k

1.

0,42 = k

2.

0,56 = k

3.

0,63 <=> 42k

1

= 56k

2

= 63k

3

<=> 6k

1

= 8k

2

= 9k

3

BCNN(6,8,9) = 72. Suy ra: k

1

= 12n; k

2

= 9n; k

3

= 8n.

* Vị trí hai vân sáng trùng nhau:

a. x

12

= k

1

i

1

= k

2

i

2

.=> k

1

λ

1

= k

2

λ

2

=> 48 k

1

= 64 k

2

=>3k

1

= 4k

2

Suy ra: k

1

= 4n

12

; k

2

= 3n

12

. Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 2 vân sáng của bức xạ λ

1

λ

2

trùng nhau: k

1

= 4 trùng với k

2

=3; k

1

= 8 trùng với k

2

= 6 (Với n

12

= 1; 2)

b. x

23

= k

2

i

2

= k

3

3

2

.=> k

2

λ

2

= k

3

λ

3

=> 64 k

2

= 72 k

3

=>8k

2

= 9k

3

Suy ra: k

2

= 9n

23

; k

3

= 8n

23

. Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 0 vân sáng của bức xạ λ

2

;λ

3

trùng nhau.

c. x

13

= k

1

i

1

= k

3

i

3

=> k

1

λ

1

= k

3

λ

3

=>48 k

1

= 72 k

3

=>2k

1

= 3k

3

Suy ra: k

1

= 3n

13

; k

3

= 2n

13

. Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 3 vân sáng của bức xạ λ

1;

λ

3

trùng nhau ứng với n

13

= 1; 2; 3 ( k

1

= 3; 6; 9 và k

2

= 2; 4; 6)

Do đó số vân sáng quan sát được giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm là:

11 +7 + 8 – 2 – 3 = 21 vân. Chọn B

Câu 6. Trong thí nghiệm Y

âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là

a0,5mm

, khoảng

cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là

D1m

. Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng

Trang 52

1 0, 4 m





 , 

₂ 0,5



m

và 

₃ 0, 6



m

. Trên khoảng từ M đến N với

MN6cm

có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung tâm biết rằng tại M và N là hai vân cùng màu với vân trung tâm?

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

GIẢI: k11

= k

22

=>

12 15 4 5

1 2 2

1   





k k

k

33

= k

22

=>

12 10 6 5

3 2 2

3   





k k

=> Khoảng vân trùng : i

trùng

= 15i

1

= 12i

2

= 10i

3

= 12 mm

* MN = 60 mm = 5i

trùng

=> Trên khoảng từ M đến N có 4 vân cùng màu với vân trung tâm không kể M và N

Câu 7. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Yâng có khoảng cách hai khe a=2mm; từ màn ảnh đến hai

khe D=2m chiếu đồng thời ba bức xạ 

₁ 

0 , 64 

m

, 

₂ 

0 , 54 

m

, 

₃ 

0 , 48 

m

thì trên bề rộng giao thoa có L=40mm của màn ảnh có vân trung tâm ở giữa sẽ quan sát thấy mấy vân sáng của bức xạ 

₁

A. 45 vân B. 44 vân C. 42 vân D. 41 vân

Giải * Đối với



₁

thì

mm

a

i D 0,64

2 2 . 64 ,

1 0

1 



 

có số vân sáng là 25 , 31 25

, 64 31

, 0 . 2

40 64

, 0 . 2

40 2

2

₁  ¹  ₁   ¹    ¹ 

 k k

i k L i

L

. Có 63 vân sáng

* Đối với 

₂

thì

mm

a

i D 0,54

2 2 . 54 ,

2 0

2 



 

có số vân sáng là



37 , 04

k₂ 

37 , 04 . Có 75 vân sáng

* Đối với

₃

thì

mm

a

i D 0,48

2 2 . 48 ,

3 0

3 



 

có số vân sáng là

41,7k₃ 41,7

. Có 83 vân sáng + Tính số vân trùng của 

₁

và 

₂

thì

32 27 64 , 0

54 , 0

1 2 2

1   





k

k

có 2 vị trí trùng nhau (k

1

=27 và -27) + Tính số vân trùng của 

₁

và

₃

thì

4 3 64 , 0

48 , 0

1 3 3

1   





k

k

có 20 vị trí trùng nhau

(k

1

=3;6;9;12;15;18;21;24;27;30 và -3;-6;-9;-12;-15;-18;-21;-24;-27;-30) So sánh với trên ta thấy trùng lặp k

1

=27 và -27 nên

Số vân sáng 

₁

quan sát được 63-20-1=42 vân (do tính thêm vân sáng trung tâm)

Câu 8: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young.Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có

bước sóng lần lượt là : λ

1

= 0,64μm, λ

2

= 0,54μm, λ

3

= 0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?

A. 24 B. 27 C. 32

D. 18 Giải: Vân sáng đầu tiên có cùng màu với vân sáng trung tâm :

Dùng máy tính Fx570Es nhập vào sẽ ra phân số tối giản:

1 2

2 1

3 2

3 2

3 1

3 1

27 32

32 36

27 36

8 16 24

9 18 27

3 6 9 12 15 18 21 24

4 8 12 16 20 24 28 32

k k k k k k













 

    

         

Vậy vị trí này có: k

1

= k

đỏ

= 27 (ứng với vân sáng bậc 27)

k

2

= k

lục

= 32 (ứng với vân sáng bậc 32) Chọn C k

3

= k

lam

= 36 (ứng với vân sáng bậc 36)

Câu 9:( CHUYÊN– ĐHSP ).trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ1

(tím) = 0,4μm , λ

2

(lam) = 0,48μm , λ

3

(đỏ) = 0,72μm. giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 35 vân màu tím .Số vân màu lam và vân màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là.

A. 27 vân lam, 15 vân đỏ B. 30 vân lam, 20 vân đỏ

C. 29 vân lam, 19 vân đỏ

D. 31 vân lam, 21 vân đỏ

GIẢI: Ta có : i1

/i

2

= λ

1

/λ

2

= 5/6 = a/b i

1

/i

3

= λ

1

/λ

3

= 5/9 = c/d

khoảng vân trùng của 3 bức xạ là : i

trùng

= bdi

1

= adi

2

= bci

3

= 54i

1

= 45i

2

= 30i

3

( phải tối giản )

Trang 53

suy ra : i

trùng

= 36i

1

= 30i

2

= 20i

3

(1)

từ (1) ta có số vân sáng của các bức xạ trong khoảng vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm : - vân sáng của màu tím là : N

10

= 36 – 1 = 35 vân

- vân sáng của màu lam là : N

20

= 30 – 1 = 29 vân - vân sáng của màu đỏ là : N

30

= 20 – 1 = 19 vân

Câu 10: Trong thí nghiệm khe Young về giao thoa ánh sáng , nguồn S phát ra đồng thời ba ánh sáng đơn sắc

có bước sóng lần lượt: 0,40 µm (màu tím), 0,48 µm (màu lam) và 0,72 µm (màu đỏ). Giữa 2 vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có bao nhiêu vân có màu đơn sắc lam và bao nhiêu vân có màu đơn sắc đỏ :

A. 11 vân lam, 5 vân đỏ.

B. 8 vân lam, 4 vân đỏ.*

C. 10 vân lam, 4 vân đỏ. D. 9 vân lam, 5 vân đỏ.

Giải:

- Khi 3 vân sáng trùng nhau ta có x1 = x2= x3

- Tỉ lệ:

-

2 1 3 2

2

1

1 3 1

3 2

k (d3

k (t

6 12

5 10

3 6 9 12

2 4 6 8

5

1 k (lam)

k (

k (tim o

im) 8

15

15 10 )

k lam)

(do )

10 18 )

9

   



      



   



- Xét giữa 2 vân trùng( Vân TT với vân trùng ngay sát TT)

-

K

2

(lam): 1 => 14 có 14 vân lam, trong đó có 2 vân lam trùng vân tím và 4 vân lam trùng vân đỏ ; nên còn lại 14 -2-4 = 8 vân đơn sắc lam

- K2 (đỏ): 1  9 có 9 vân đỏ, trong có 4 vân đỏ trùng với màu lam và 1 vân đỏ trùng với vân tím nên còn lại 9 – 4 – 1 =4 vân đơn sắc đỏ . Chọn B

Câu 11: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a=1mm, hai khe cách màn quan sát

1 khoảng D=2m. Chiếu vào hai khe đồng thời ba bức xạ có bước sóng 

1

= 0,4 m,

2

= 0,56 m và

3

= 0,72 m. Hỏi trên đoạn MN về một phía so với vân trung tâm với x

M

=1cm và x

N

=10 cm có bao nhiêu vạch đen của 3 bức xạ trùng nhau?

A. 4. B. 3. C. 2. D. 5.

Giải 1: Vạch đen trùng nhau tương đương với vân tối trùng nhau

b a k

k k

k a k D

a k D

x

x_{t t}  



 





 









 





 

 ^'

1 ' 2

1 2 ' 2 ' 1

2 1 '

2) ' 1 ( 2)

( 1 '

Điều này chỉ đúng khi a và b là các số nguyên lẻ

Áp dụng kết quả ta có

+ Bức xạ 1 trùng 2 ta có

9 .9 5 7 4 , 0

56 , 0 1

2 1 2

1 2 2

1   









k

k

(1)

+ Bức xạ 2 trùng 3 ta có

5 . 5 7 9 56 , 0

72 , 0 1

2 1 2

2 3 3

2   









k

k

(2)

Từ (1) và (2) ta chọn













 



















17 22 31 5

. 7 1 2

9 . 5 1 2

9 . 7 1 2

3 2 1

3 2 1

k k k

k k k

* Trung nhau lần 1 khi

mm

a k D

x

25 , 2

1 . 2 4 , 0 . 2 ) 31 1 ( 2 )

(

₁

1

₁

1  



  

* Trung nhau lần 2 khi

x₂ 

3 .

x₁

3 . 25 , 2



75 , 6

mm

* Trung nhau lần 3 khi

x₃ 5.x₁5.25,2126mm

Mà vùng khảo sát cách VSTT từ 10mm đến 100mm nên chỉ có 2 vị trí trùng nhau của vân tối 3 bức xạ.

Giải 2: Tìm khoảng vân trùng nhau của 3 bức xạ: tìm như sau

Tìm bước sóng trùng của 3 bức xạ.

Tìm bội số chung nhỏ nhất của(0,4;0,56;0,72)=25,2

Trang 54

Khoảng vân trùng của 3 bức xạ là:

mm

a

i D 50,4

1 22 ,

25 







Số bức xạ tối của 3 vạch trùng nhau là:

x_N

<(k+0,5)i < x

M

Nên 10<(k+0,5).50,4<100



-0,3<k<1,4

 k 0;1

có 2 giá trị

Câu 12. Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D1m. Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng



₁ 0, 4



m,

2 0,5 m







và



₃ 0, 6



m. Trên khoảng từ M đến N với MN6cm có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung tâm biết rằng tại M và N là hai vân cùng màu với vân trung tâm?

A. 2 B. 3 C. 4 D. 5

Giải: Vì tại M, N là 2 vân cùng màu với vân trung tâm nên ta xem M là vân trung tâm (O trùng M) và N xa vân trung tâm

Ta có i1 = a

1D

 = 0,8 mm và

1

ON

i = 75 (giá trị của k1 tại N)

Những vân trùng nhau của 3 bức xạ thỏa mãn điều kiện k1λ1 = k2λ2 = k3λ3

Suy ra k2 = ¹ _{1 1}

2

k 4k 5



 ^{ k3 = 1}₃ ^{1 1} k 2k

3



 ^

Ta sẽ chọn những giá trị của k1Z sao cho k2 và k3Z. Bằng cách tìm BCNN của 2 mẫu số trên (BCNN của 5 và 3 là 15)

- Vị trí vân trùng thứ nhất ứng với k1=15 - Vị trí vân trùng thứ hai ứng với k1=30 - Vị trí vân trùng thứ ba ứng với k1=45 - Vị trí vân trùng thứ tư ứng với k1=60 - Vị trí vân trùng thứ năm ứng với k1=75

Vậy trong khoảng MN có 4 vân cùng màu với vân trung tâm (không kể 2 vân trùng tại M và N)

Câu 13: Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng có a=1mm D=1m Khe S được chiếu đồng thời ba bức xạ

đơn sắc có bước sóng 

1

=400nm ;

2

=500nm : 

3

=600nm Gọi M là điểm nằm trong vùng giao thoa trên màn quan sát cách vị trí trung tâm O một khoảng 7mm .Tổng số vân sáng đơn sắc của ba bức xạ quan sát được trên đoạn OM là

A.19 B.25 C.31 D.42

Giải: Ta có : i1

= 0,4 mm; i

2

= 0,5 mm ; i

3

= 0,6 mm=>

17,5

1

i 

OM

;

14

2

i 

OM

;

11,7

3

i  OM

* k

1

i

1

= k

2

i

2

=>

12 15 4

5

1 2 2

1   





k

k

(giữa 2 vị trí vân trùng có 2 chỗ trùng của bức xạ

1

và 

2

)

* k

3

i

3

= k

2

i

2

=>

12 10 6

5

3 2 2

3   





k

k

(giữa 2 vị trí vân trùng có 1 chỗ trùng của bức xạ

3

và 

2

)

* k

1

i

1

= k

3

i

3

=>

2 3

1 3 3

1  





k

k

=

10

15

(giữa 2 vị trí vân trùng có 4 chỗ trùng của bức xạ

1

và 

3

)

* trên đoạn OM có 1 chỗ trùng của bức xạ 

1

,

3

và 

2

(OM > i

trùng

; i

trùng

= 15i

1

= 12i

2

= 10i

3

) Vậy tổng số vân sáng đơn sắc của ba bức xạ quan sát được trên đoạn OM là :

17 + 14 + 11 – 2*2 -2*1 -2*4 -3 = 25

ĐÁP ÁN B

Lập bảng minh họa : để thấy sự trùng nhau của các vân sáng.

K

1

0 3 5 6 9 10 12 15 17 17 – 7 = 10 K

2

0 4 6 8 12 14 14 – 4 = 10 K

3

0 2 4 5 6 8 10 11 11 – 6 = 5

Tổng số vân sáng đơn sắc của ba bức xạ quan sát được trên đoạn OM là : 10 + 10 + 5 = 25

Câu 14: Trong thí nghiệm giao thoa I-âng, khe S phát ra đồng thời 3 ánh sáng đơn sắc, có bước song tương

ứng λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,48 µm và λ3 = 0,64 µm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu

O M

Trang 55

trùng với vân trung tâm,quan sát thấy số vân sáng không phải đơn sắc là

A. 11 B. 9 C. 44 D. 35

Giải. λ1/λ2 = 5/6 --> k2 = 5. λ3/λ2 = 4/3 --> k2 = 4

=> k2 = 20, k1 = 24, k3 = 15 λ1/λ3 = 5/8

λ1 trùng λ2: 20/5 - 1 = 3 vân

λ1 trùng λ3: 15/5 - 1 = 2 vân

λ1 trùng λ3: 20/4 - 1 = 4 vân

Tổng cộng 9 vân

Trong tài liệu Bài tập trắc nghiệm Vật lý lớp 12 - Sóng ánh sáng (Trang 50-55)