BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG
+ Công thức tính khoảng vân: i =
a
D
;
+ Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng làm thí nghiệm:
D
ai
;
+ Vị trí vân sáng: x = ki = k
a
D
- Nếu k = 0: Ta được vân sáng trung tâm; - Nếu k = 1: Ta được vân sáng bậc 1;
+ Vị trí vân tối: x = (k - 0,5)i = (k - 0,5)
a
D
- Nếu k = 1: vân tối thứ nhất; - Nếu k = 2: Vân tối thứ hai.
Xác định tại M cách vân trung tâm xm là vân sáng hay tối
k i xM
tại M là vân sáng bậc k ;
2 k 1 i xM
tại M là vân tối thứ k VD: xM 2
i tại M là vân sáng bậc 2 ; xM 2, 5
i tại M là vân tối thứ 3
Lưu ý: Khi giải các bài tập về giao thoa sóng ánh sáng, các đại lượng D,a,i,x phải cùng đơn vị.
Giữa n vân sáng liên tiếp có (n – 1) khoảng vân.
BÀI TẬP
Bài 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe I – âng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 4mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là 0, 5m
a. Tính khoảng vân.
b. Xác định vị trí vân sáng bậc 2.
c. Xác định vị trí vân tối bậc 5
Hướng dẫn giải Khoảng cách giữa hai khe sáng: a = 4mm = 4.10-3 m Khoảng cách từ hai khe đến màn: D = 2m
Bước sóng: 0, 5m=0,5.10-6m a. Khoảng vân: i D
a
b. Vị trí vân sáng bậc 2: x = k.i (với k = 2) c. Vị trí vân tối bậc 5: x = (k - 0,5)i (với k = 5)
Bài 2: Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng 0,4m, ta thu được các vân giao thoa trên màn E cách mặt phẳng hai khe một khoảng 1,2m.
khoảng vân 0,8mm. Khoảng cách giữa hai khe bằng?
Bài 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young, khoảng cách của hai khe là 0,3mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m, khoảng vân đo được 2mm.
a. Tìm bước sóng ánh sáng làm thí nghiệm.
b. Xác định vị trí vân sáng bậc 5.
Bài 4: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ màn chứa hai khe tới màn quan sát là 2m. Hai khe được chiếu bởi ánh sáng đỏ có bước sóng0,75m. Vân sáng thứ ba cách vân trung tâm một khoảng là?
Bài 5: Người ta đếm được trên màn 12 vân sáng trải dài trên bề rộng 13,2mm. Tính khoảng vân.
Hướng dẫn giải Bề rộng dãi 12 vân sáng: L = 13,2 mm = 13,2.10-6 m Gữa 12 vân sáng sẽ có 11 khoảng vân L = 11.i i
Bài 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 2mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 1m. Sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Người ta đo được khoảng cách 10 vân sáng trên màn là 18mm. Bước sóng của ánh sáng đó là?
Bài 7: Hai khe I-âng cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m.
các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2m. Tại điểm M cách vân trung tâm 1,2mm là vân sáng hay vân tối, bậc mấy?
Hướng dẫn giải:
Tính xM i
VD: Nếu xM 2
i tại M là vân sáng bậc 2, Nếu xM 2, 5
i tại M là vân tối thứ 3
Bài 8: Hai khe I-âng cách nhau 2mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m.
các vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2m. tại điểm N cách vân trung tâm 1,5mm là vân sáng hay vân tối, bậc mấy?
