SBT Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng | Giải SBT Vật Lí lớp 12

Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải SBT Vật Lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

Bài 25.1 trang 67 SBT Vật Lí 12: Hai nguồn sáng nào dưới đây là hai nguồn sáng kết hợp?

A. Hai ngọn đèn đỏ.

B. Hai ngôi sao.

C. Hai đèn LED lục.

D. Hai ảnh thật của cùng một ngọn đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác nhau.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết hai nguồn kết hợp: Hai nguồn cùng phương, cùng tần số và độ lệch pha không đổi theo thời gian.

Lời giải:

Hai ảnh thật của cùng một ngọn đèn xanh qua hai thấu kính hội tụ khác nhau là hai nguồn sáng kết hợp

Chọn D

Bài 25.2 trang 67 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm với khe Y-âng, nếu dùng ánh sáng tím có bước sóng 0,4μm thì vào khoảng vân đo được là 0,2mm. Nếu dùng ánh sáng đỏ có bước sóng 0,7μm thì khoảng vân đo được sẽ là

A. 0,3mm.                           B. 0,35mm.

C. 0,4mm.                           D. 0,45mm.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân: i=λDa.

Lời giải:

Ta cói=λDai1i2=λ1λ2i2=i1λ2λ1=0,2.0,70,4=0,35mm

Chọn B

Bài 25.3 trang 67 SBT Vật Lí 12: Ánh sáng đơn sắc màu lam-lục, có tần số bằng

A. 6.1012Hz.                      B. 6.1013Hz.

C. 6.1014Hz.                      D. 6.1015Hz.

Phương pháp giải:

Sử dung lí thuyết về bước sóng ánh sáng lục λ=0,55μm

Sử dụng công thức tính tần số f=cλ

Lời giải:

Bước sóng ánh sáng lục λ=0,55μm

Tần số f=cλ=3.1080,5.106=6.1014Hz

Chọn C

Bài 25.4 trang 67 SBT Vật Lí 12: Trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i được tính bằng công thức:

A. i=λaD.                      B. i=λDa.

C. i=aDλ.                      D. i=aλD.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân: i=λDa

Lời giải:

Khoảng vân: i=λDa

Chọn B

Bài 25.5 trang 67 SBT Vật Lí 12: Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì:

A. Chỉ quan sát được vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân số 0 vẫn có màu trắng.

B. Hoàn toàn không quan sát được vân.

C. Vẫn quan sát được vân, không khác gì vân của ánh sáng đơn sắc.

D. Chỉ thấy các vân sáng có màu sắc mà không thấy vân tối nào.

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về ánh sáng trắng

Lời giải:

Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì chỉ quan sát được vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân số 0 vẫn có màu trắng.

Chọn A

Bài 25.6 trang 67 SBT Vật Lí 12: Khi xác định bước sóng một bức xạ màu da cam, một học sinh đã tìm được giá trị đúng là:

A. 0,6μm.                             B. 0,6mm.

C. 0,6nm.                             D. 0.6cm.

Phương pháp giải:

Dùng lí thuyết về vùng ánh sáng nhìn thấy bước sóng khoảng 0,38μm0,76μm

Lời giải:

Vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng khoảng:

0,38μm0,76μm

Chọn A

Bài 25.7 trang 68 SBT Vật Lí 12: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam, ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn. Nếu thay ánh sáng màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và các điều kiện khác của thí nghiệm được giữ nguyên thì

A. khoảng vân giảm xuống.

B. vị trí vân trung tâm thay đổi.

C. khoảng vân tăng lên.

D. khoảng vân không thay đổi.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân: i=λDa

Sử dụng lí thuyết bước sóng ánh sáng khả kiến: λt<λ<λd

Lời giải:

Ta có khoảng vân: i=λDa

Mà λvang>λlamivang>ilam, do vậy khoảng vân tăng lên

Chọn C

Bài 25.8 trang 68 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1,S2 đến M có độ lớn bằng

A. 2λ.                                       B. 1,5λ.

C. 3λ.                                       D. 2,5λ.

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân tối: d2d1=(k+12)λ(k=0;±1;±2....)

Lời giải:

Ta có điều kiện vân tối: d2d1=(k+12)λ 

Vân tối thứ 3k=2 nên  d2d1=(2+12)λ=2,5λ

Chọn D

Bài 25.9 trang 68 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 0,6mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8mm. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A. 0,50μm.                           B. 0,48μm.

C. 0,64μm.                           D. 0,45μm.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân: i=λDa

Lời giải:

Ta có khoảng vân:

i=λDai1i2=D1D210,8=D1D10,25D1=1,25m

Ta cói=λDaλ=iaD=1.103.0,6.1031,25=0,48.106m=0,48μm

Chọn B

Bài 25.10 trang 68 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Tại vị trí vân sáng bậc 4 của ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,76μm còn có bao nhiêu vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác?

A. 4.                             B. 3.

C. 7.                             D. 8.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính vị trí vân sáng x=ki=kλDa

Lời giải:

Ta có

x1=x2k1λ1Da=k2λ2Dak1λ1=k2λ2λ2=k1λ1k2=4.0,76k2

Ta có bước sóng ánh sáng trong vùng nhìn thấy: 0,38μm0,76μm

0,38λ20,760,384.0,76k20,764k28

Do k2 nguyên nên k2=5,6,7,8, vậy có 4 ánh sáng đơn sắc khác cho vân sáng

Chọn A

Bài 25.11 trang 68 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm; khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ1=450nm và λ2=600nm. 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 5,5mm và 22mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là

A. 5.                                          B. 2.

C. 4.                                          D. 3.

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng x1=x2

Lời giải:

Điều kiện vân trùng

x1=x2k1λ1Da=k2λ2Dak1λ1=k2λ2k1k2=λ2λ1=600450=43

Vậy vân trùng đầu tiên ứng với {k1=4k2=3

Vân trùngitrung=k1λ1Da=4.0,45.106.20,5.103=7,2.103m=7,2mm

Số vân trùng trên đoạn MN là:

xMkitrungxN5,5k.7,2220,7k3,05k=1;2;3

Vậy có 3 bức xạ vân trùng

Chọn D

Bài 25.12 trang 69 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đồng thời phát ra hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 720nm, bức xạ màu lục có bước sóng λ (có 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 λ là

A. 500nm.                        B. 520nm.

C. 540nm.                        D. 560nm.

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng x1=x2

Lời giải:

Điều kiện vân trùng

xd=xlkdλdDa=klλlDakdλd=klλl

Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có 8 vân sáng màu lụckl=9λl=kdλdkl=kd.7209=80kd

Ta có bước sóng ánh sáng lục: 500nm575nm

500λl57550080kd5756,25kd7,1kd=7λl=80.7=560nm

Chọn D

Bài 25.13 trang 69 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3mm, có vân sáng của hai bức xạ với bước sóng

A. 0,48μm và 0,56μm.

B. 0,40μm và 0,60μm.

C. 0,45μm và 0,60μm.

D. 0,40μm và 0,64μm.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức vị trí vân sáng: x=ki=kλDa

Lời giải:

Vị trí vân sáng: x=ki=kλDaλ=xakD

Ta có bước sóng ánh sáng trong vùng nhìn thấy: 0,38μm0,76μm

0,38λ0,760,38xakD0,760,383.0,8k.20,761,5k3,1k=2;3

k=2λ=3.0,82.2=0,6μm

k=3λ=3.0,82.3=0,4μm

Chọn B

Bài 25.14 trang 69 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2m. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp 500nm và 660nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân 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. 9,9mm                       B. 19,8mm

C. 29,7mm                     D. 4,9mm

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng x1=x2

Lời giải:

Điều kiện vân trùng

x1=x2k1λ1Da=k2λ2Dak1λ1=k2λ2k1k2=λ2λ1=660500=3325

Vậy vân trùng đầu tiên ứng với {k1=33k2=25

Vân trùngitrung=k1λ1Da=33.500.109.1,22.103=9,9.103m=9,9mm

Chọn A

Bài 25.15 trang 69 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe S đồng thời phát ra ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là λ1=0,42μm;λ2=0,56μm và λ3=0,63μm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống 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 sẽ là

A. 27                                    B. 23           

C. 26                                    D. 21

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng: x1=x2=x3k1λ1=k2λ2=k3λ3

Lời giải:

Điều kiện vân trùng 3:

x1=x2=x3k1λ1=k2λ2=k3λ3k1.0,42=k2.0,56=k3.0,63k1.6=k2.8=k3.9{k1=12k2=9k3=8itrung=k1λ1Da=12.0,42.Da=5,04Da

Vậy là trong khoảng 2 vân trùng gần nhất cùng màu vân trung tâm có: 11 vân sáng của λ1;8 vân sáng của λ2;7 vân sáng của λ3
+ Số vân trùng bức xạ λ1;λ2:

x1=x2k1λ1=k2λ2k1k2=λ2λ1=0,560,42=43

Vậy có các cặp vân trùng bức xạ λ1;λ2 trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là {k1=4k2=3 và {k1=8k2=6

+ Số vân trùng bức xạ λ1;λ3:

x1=x3k1λ1=k3λ3k1k3=λ3λ1=0,630,42=32

Vậy có các cặp vân trùng bức xạ λ1;λ3 trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là {k1=3k3=2 ;{k1=6k3=4và {k1=9k3=6

+ Số vân trùng bức xạ λ2;λ3:

x2=x3k2λ2=k3λ3k2k3=λ3λ2=0,630,56=98

Vậy không có các cặp vân trùng bức xạ λ1;λ3 trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm.

Vậy tổng số vân sáng quan sát được trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là N=11+8+723=21

Chọn D

Bài 25.16 trang 69 SBT Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm với hai khe Y-âng, hai khe hẹp F1,F2 cách nhau một khoảng a=1,2mm, màn M để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa F1,F2một khoảng D=0,9m. Người ta quan sát được 9 vân sáng. Khoảng cách giữa trung điểm hai vân sáng ngoài cùng là 3,6mm. Tính bước sóng λ của bức xạ.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân: i=λDa

Lời giải:

Khoảng cách giữa các 9 vân sáng: 8i=3,6i=0,45mm

Khoảng vân:i=λDaλ=iaD=0,45.103.1,2.1030,9=0,6.106m=0,6μm

Bài 25.17 trang 70 SBT Vật Lí 12: Một người dùng thí nghiệm Y-âng để đo bước sóng của một chùm sáng đơn sắc. Ban đầu, người ấy chiếu  sáng khe nguồn bằng một đèn natri, thì quan sát được 8 vân sáng. Đo khoảng cách giữa tâm hai vân sáng ngoài cùng, kết quả đo được là 3,3mm.  Sau đó, thay đèn natri bằng nguồn phát bức xạ λ thì quan sát được 9 vân, mà khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng là 3,37mm. Tính bước sóng λ, biết bước sóng λ0 của natri là 589nm.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

+ Khoảng cách giữa 8 vân sáng của bức xạ natri là 7i0=3,3mmi0=3370mm

+ Khoảng cách giữa 9 vân sáng của bức xạ natri là 8i=3,37mmi=33780mm

Ta có khoảng vân

 i=λDaii0=λλ0λ=ii0.λ0=3378003370.589=526,3nm

Bài 25.18 trang 70 SBT Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe cách nhau 1,2mm và cách màn quan sát 0,8m. Bước sóng của ánh sáng là 546nm.

a) Tính khoảng vân.

b) Tại hai điểm M1,M2 lần lượt cách vân chính giữa 1,07mm và 0,91mm có vân sáng hay vân tối thứ mấy, kể từ vân chính giữa?

Phương pháp giải:

+ Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

+ Sử dụng công thức tính vị trí vân sáng x=ki; vị trí vân tối x=(k+12)i

Lời giải:

a) Khoảng vân i=λDa=546.109.0,81,2.103=0,364.103m=0,346mm

b) Xét x1i=1,070,3463i vậy tại M1 có vân sáng thứ 3

Xét x2i=0,9210,3462,5i vậy tại M2 có vân tối thứ 3

Bài 25.19 trang 70 SBT Vật Lí 12: Một người dự định làm thí nghiệm Y-âng với bức xạ vàng λ=0,59μm của natri. Người ấy đặt màn quan sát cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D=0,6m và dự định thu được một hệ vân có khoảng vân i=0,4mm.

a) Hỏi phải chế tạo hai khe F1,F2 cách nhau bao nhiêu?

b) Sau khi làm được hai khe và tiến hành thí nghiệm, người ấy quan sát được 7 vân sáng nhưng khoảng cách giữa hai vân ngoài cùng chỉ đo được 2,1mm. Hỏi khoảng cách đúng của hai khe F1,F2 là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

 Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

a) Ta có khoảng vâni=λDaa=λDi=0,59.106.0,60,4.103=0,885.103=0,885mm

b) Khoảng cách giữa 7 vân sáng: 6i=2,1mmi=2,16=0,35mm

Ta có khoảng vâni=λDaa=λDi=0,59.106.0,60,35.103103=1mm

Bài 25.20 trang 70 SBT Vật Lí 12: Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1,F2,đặt trước một màn M, cách một khoảng D=1,2m. Đặt giữa màn và hai khe một thấu kính hội tụ, người ta tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng d=72cm cho ta ảnh rõ nét của hai khe trên màn. Ở vị trí mà ảnh lớn hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1,F2 là 3,8mm. Bỏ thấu kính đi rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=656nm. Tính khoảng cách i giữa hai vân giao thoa trên màn.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức thấu kính

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

Gọi d1;d1;d2;d2 lần lượt là khoảng cách từ hai khe đến thấu kính và từ thấu kính đến màn ở hai vị trí của thấu kính.

Ta có:

d1+d1=d2+d2=D=1,2m=120cmd2d1=72cm

Theo tính chất trở lại ngược chiều của ánh sáng, ta biết rằng:

d1=d2 và d2=d1

Do đó d1d1=d2d2=72cm

Ở một trong hai vị trí của thấu kính thì ảnh lớn hơn vật, còn ở vị trí kia thì ảnh nhỏ hơn vật. Mà ảnh lớn hơn vật khi d>d

Vậy ở vị trí thứ nhất có ảnh lớn hơn vật và ta có:

d1d1=722d2+120+72d1=96cmd1=9672=24cm

Hệ số phóng đại: k=|d1d1|=|9624|=4

Khoảng cách hai khe là: a=F1F2=F1F24=3,84=0,95mm

Khoảng vâni=λDa=656.109.1,20,95.103=0,83.103m=0,83mm

Bài 25.21 trang 70 SBT Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe F1,F2cách nhau một khoảng a=1,8mm. Hệ vân được quan sát qua một kính lúp, trong đó có một thước đo cho phép ta đo các khoảng vân chính xác tới 0,01mm (gọi là thị kính trắc vi). Ban đầu, người ta đo được 16 khoảng vân và được giá trị 2,4mm. Dịch chuyển kính lúp ra xa thêm 30cm cho khoảng vân rộng thêm thì đo được 12 khoảng vân và được giá trị 2,88mm. Tính bước sóng của bức xạ.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

Ta có:

i1=2,416=λDa=λD1,8(1)

i1=2,8812=λ(D+ΔD)a=λ(D+ΔD)1,8(2)

Từ (1)(2) được D=50cm;λ=0,54μm

Bài 25.22 trang 71 SBT Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách a giữa hai khe F1,F2là 2mm, khoảng cách D từ F1,F2tới màn quan sát là 1,2m. Nguồn điểm phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, bước sóng lần lượt là λ1=660nm và λ2=550nm.

a) Tính khoảng cách i1 giữa hai vân sáng màu đỏ (λ1) và khoảng cách i2 giữa hai vân sáng màu lục (λ2).

b) Tính khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng đầu tiên trên màn cùng màu với nó.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

a) Khoảng vân của bức xạ màu đỏ là:i1=λ1Da=660.106.1,2.1032=0,396mm

Khoảng vân của bức xạ màu lục là:i2=λ2Da=550.106.1,2.1032=0,33mm

Khoảng cách: Δi=i1i2=0,3690,33=0,039mm

b) Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân sáng đầu tiên trên màn cùng màu với nó chính là khoảng vân trùng của bức xạ màu đỏ và màu lục.

Điều kiện trùng:x1=x2k1λ1=k2λ2k1k2=λ2λ1=5566=56

Vậy vân trùng ứng với {k1=5k2=6

Vậy itrung=k1i1=5.0,396=1,98mm

Bài 25.23 trang 71 SBT Vật Lí 12: Một nguồn sáng điểm phát đồng thời một bức xạ đơn sắc màu đỏ, bước sóng λ1=640nmvà một bức xạ màu lục, chiếu sáng hai khe Y-âng. Trên màn quan sát, người ta thấy giữa hai vân sáng cùng màu với vân chính giữa có 7 vân màu lục. Hỏi:

- Giữa hai vân sáng nói trên có bao nhiêu vân màu đỏ?

- Bước sóng của bức xạ màu lục là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng x1=x2

Lời giải:

Điều kiện vân trùng

xd=xlkdλdDa=klλlDakdλd=klλl

Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có 7 vân sáng màu lụckl=8λl=kdλdkl=kd.6408=80kd

Ta có bước sóng ánh sáng lục: 500nm575nm

500λl57550080kd5756,25kd7,1kd=7λl=80.7=560nm

Giữa hai vân sáng nói trên có 6 vân màu đỏ

Bài 25.24 trang 71 SBT Vật Lí 12: Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe F1,F2là 1,2mm, các vân được quan sát qua một kính lúp, tiêu cự đặt cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng L=40cm. Trong kính lúp người ta đếm được 15 vân sáng. Khoảng cách giữa tâm của hai vân sáng ngoài cùng đo được là 2,1mm.

a) Tính góc trông khoảng vân i và bước sóng của bức xạ.

b) Nếu đặt toàn bộ dụng cụ trong nước, có chiết suất n=43 thì khoảng cách giữa hai vân nói trên sẽ là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính góc trông của kính lúp tanα=ABf

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Lời giải:

a) Khi quan sát vân bằng kính lúp ta trông thấy ảnh của hệ vân nằm trên mặt phẳng tiêu diện của kính lúp và ảnh đó ở xa vô cùng.

Ta có αtanα=if=2,11440=3,75.103rad

Khoảng cách từ hai khe đến mặt phẳng của các vân: D=Lf=404=36cm=0,36m

Khoảng vâni=λDaλ=iaD=0,15.103.1,2.1030,36=0,5.106m=0,5μm

b) Trong môi trường chiết suất n, tốc độ ánh sáng giảm n lần nhưng tần số không đổi nên bước sóng và khoảng vân giảm n lần

Ta có λ=λn=0,543=0,375μm

Khoảng vân lúc này là 14i=in=2,143=1,575mm

Bài 25.25 trang 71 SBT Vật Lí 12: Một khe hẹp F phát ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe song song F1,F2cách nhau 1,5mm. Màn M quan sát vân giao thoa cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D=1,2m.

a) Tính các khoảng vân i1 và i2 cho bởi hai bức xạ giới hạn 750nm và400nm của phổ khả kiến.

b) Ở điểm A trên màn M, cách vân chính giữa 2mm có vân sáng của những bức xạ nào và vân tối của những bức xạ nào?

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Sử dụng điều kiện vân sángx=ki và điều kiện vân tối x=(k+12)i

Lời giải:

a) Khoảng vân

i1=λ1Da=750.106.1,2.1031,5=0,6mm

i1=λ1Da=400.106.1,2.1031,5=0,32mm

b) +Tại A có vân sáng xA=ki=kλDaλ=xAakD

400λ750400xAakD7504002.1,5.103k.1,27503,3k6,25k=4;5;6

Vậy có 3 bức xạ cho vân sáng tại A

k=4λ=625nmk=5λ=500nmk=6λ=416,7nm

+ Tại A có vân tốixA=(k+12)i=(k+12)λDaλ=xAa(k+12)D

400λ750400xAa(k+12)D7504002.1,5.103(k+12).1,27502,8k5,75k=3;4;5

Vậy có 3 bức xạ cho vân tối tại A

k=3λ=714,3nmk=4λ=555,6nmk=5λ=454,5nm

Bài 25.26 trang 72 SBT Vật Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5m. Bề rộng miền giao thoa là 1.25cm. Tính tổng số vân sáng và vân tối trong miền giao thoa.

Phương pháp giải:

Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa

Sử dụng điều kiện vân sángx=ki và điều kiện vân tối x=(k+12)i

Lời giải:

a) Khoảng vân

i1=λ1Da=0,6.103.2,5.1031=1,5mm

b)+ Điều kiện vân sáng:

x=ki

Ta có

 L2kiL212,52k.1,512,524,1k4,1k=4;...;4

Vậy trong miền giao thoa có 9 vân sáng

+ Điều kiện vân tối:

x=(k+12)i

Ta có

 L2(k+12)iL212,52(k+12).1,512,524,6k3,6k=4;...;3

Vậy trong miền giao thoa có 8 vân tối

Vậy tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là 17 vân