Tuyển chọn các câu hỏi và bài tập Sóng ánh sáng có lời giải chi tiết (P2)
-
1989 lượt thi
-
34 câu hỏi
-
35 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Để thuỷ ngân có thể phát ra quang phổ vạch phát xạ thì phải
Đáp án C
+ Ta phải phóng điện qua hơi thủy ngân ở áp suất thấp (điều kiện để phát ra quang phổ vạch)
Câu 2:
Màu sắc của ánh sáng
Đáp án A
+ Màu sắc của ánh sáng phụ thuộc vào tần số của ánh sáng
Câu 3:
Bức xạ có bước sóng m thuộc loại tia nào sau đây?
Đáp án A
+ Bức xạ này thuộc vùng tử ngoại
Câu 4:
Chiếu đồng thời vào hai khe Yâng hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng mm và mm.Xét tại hai điểm M, N ở cùng một bên vân sáng trung tâm thì thấy chúng lần lượt là vị trí của vân sáng bậc 4 và bậc 9 của ánh sáng . Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN là
Đáp án C
+ Ta xét các tỉ số
Trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng của bức xạ từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 6.
→ Ta xét điều kiện trùng nhau của hai hệ vân
→ Trên MN có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân → số vân sáng quan sát được là 6 + 4 – 2 = 8.
Câu 5:
Cho các câu về tính chất và ứng dụng của tia X như sau:
(1) Tia X dùng để chữa bệnh còi xương.
(2) Tia X có khả năng đâm xuyên rất mạnh.
(3) Tia X dùng để chiếu hoặc chụp điện.
(4) Tia X dùng để chụp ảnh Trái đất từ vệ tinh.
(5) Tia X dùng để kiểm tra hành lí của khách khi đi máy bay.
Số câu viết đúng là
Đáp án B
Các kết luận đúng:
+ Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh
+ Tia X dùng để chiếu điện, chụp điện
+ Tia X dùng để kiểm tra hành lý
Câu 6:
Thực hiện thí nghiệm Yâng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, từ hai khe đến màn là 2m. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm có vân sáng bậc 4. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn ngắn nhất cho đến khi vân giao thoa tại M chuyển thành vân tối. Màn đã dich chuyển một đoạn:
Đáp án A
+ Ta có:
Câu 7:
Một lăng kính có góc chiết quang A = , chiết suất của lăng kính đối với tia ló là = 1,6444 và đối với tia tím là = 1,6852. Chiếu tia sáng trắng tới mặt bên của lăng kính dưới góc tới nhỏ. Góc lệch giữa tia ló màu đỏ và tia ló màu tím:
Đáp án B
+ Góc lệch qua lăng kính với trường hợp góc tới nhỏ D = A(n – 1) → ΔD = A(nt – nd) = 0,0044 rad.
Câu 8:
Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380nm đến 760nm. M là một điểm trên màn, cách vân sáng trung tâm 2 cm. Trong các bước sóng của các bức xạ cho vân sáng tại M, bước sóng ngắn nhất là:
Đáp án A
+ Điều kiện có vân sáng
+ Khoảng giá trị của ánh sáng lục
+ Nhập số liệu: Mode → 7
, với X được gán bằng k
+ Xuất kết quả: =
· Start: giá trị đầu của X
· End: giá trị cuối của X
· Step: bước nhảy của X
Câu 9:
Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng, hẹp chiếu xuống mặt nước trong một bể nước tạo nên ở đáy bể một vệt sáng
Đáp án B
+ Tạo nên một vệt sáng nhiều màu nếu ta chiếu xiên góc và vẫn màu trắng nếu ta chiếu vuông góc
Câu 10:
Một nguồn sáng gồm có 4 bức xạ = 0,24 μm, = 450 nm, = 0,72 μm, = 1500 nm. Đặt nguồn này ở trước ống chuẩn trực của một máy quang phổ thì trên buồng ảnh của máy ta thấy
Đáp án A
+ Có 2 vạch sáng với 2 màu riêng biệt (2 vạch trong vùng ánh sáng không nhìn thấy)
Câu 11:
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn quan sát là 2 m, nguồn sáng gồm 2 bức xạ = 0,4 μm, = 0,6 μm. Trên màn giao thoa, khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng bằng
Đáp án B
+ Khoảng cách nhỏ nhất bằng khoảng cách giữa hai vân sáng cùng bậc mm.
Câu 12:
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Đáp án B
+ Quang phổ vạch của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố ấy
Câu 13:
Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm; khoảng cách từ hai khe đến màn là 1m và nguồn phát ra hai bức xạ có bước sóng = 500 nm, = 600 nm. Bề rộng trường giao thoa trên màn 15mm. Số vân sáng trên màn có màu cùng màu với vân sáng trung tâm (kể cả vân trung tâm) là
Đáp án C
+ Xét tỉ số
Xét tỉ số
nếu trường giao thoa là đối xứng thì số vân cùng màu với vân trung tâm là 6, không đối xứng thì sẽ ít hơn là 5 vân
Câu 14:
Cho thí nghiệm Yâng, người ta dùng đồng thời ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,72 μm và ánh sáng màu lục có bước sóng từ 500 nm đến 575 nm. Giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu vân trung tâm, người ta đếm được 4 vân sáng màu đỏ. Giữa hai vân sáng cùng màu vân trung tâm đếm được 12 vân sáng màu đỏ thì có tổng số vân sáng bằng bao nhiêu?
Đáp án B
+ Giữa hai vân sáng liên tiếp trùng màu với vân trung tâm có 4 vân sáng màu đỏ → vị trí trùng nhau của hai bức xạ gần vân trung tâm nhất ứng với vân sáng đỏ k = 5.
→ Điều kiện để hai vân sáng trùng nhau
+ Với khoảng giá trị của bước sóng lục 0,5 μm ≤ λ ≤ 0,575 μm → = 0,5142 μm ứng với = 7.
+ Ta để ý rằng giữa hai vân sáng trùng màu với vân trung tâm đếm được 12 vị trí cho ánh sáng đỏ → giữa hai vân sáng này có 2 vân khác nữa trùng màu với vân trung tâm. Vậy tổng số vân sáng quan sát được là 6.3 + 4.3 + 2 = 32 (2 ở đây là hai vân sáng trùng màu với vân trung tâm).
Câu 15:
Thực hiện thí nghiệm Yâng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,0 mm. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân trung tâm 4,5 mm có vân sáng bậc 4. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa cho đến khi vân giao thoa tại M chuyển thành vân tối lần thứ 2 thì khoảng dịch màn là 0,9 m. Bước sóng λ trong thí nghiệm bằng
Đáp án B
+ Theo giả thuyết bài toán, ta có :
+ Bước sóng của ánh sáng
Câu 16:
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Yâng, nguồn S cách đều hai khe, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Nguồn S phát ánh sáng tạp sắc gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng 500 nm và 650 nm thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Trên màn xét hai điểm M, N ở cùng một phía so với vân trung tâm, MN vuông góc với hai khe và cách vân trung tâm lần lượt là 2 mm và 8 mm. Trên đoạn MN, số vân sáng quan sát được là
Đáp án B
+ Khoảng vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc
+ Ta xét các tỉ số:
trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng từ bậc 4 đến bậc 13 của bức xạ λ1
trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng từ bậc 3 đến bậc 10 của bức xạ λ2
+ Điều kiện trùng nhau của hai hệ vân
trên đoạn MN có một vị trí trùng nhau của hệ hai vân sáng, do đó số vân sáng quan sát được là
(ta trừ một là do hai vân sáng trùng nhau ta tính là một vân sáng)
Câu 17:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc: màu đỏ (bước sóng = 720 nm) và màu lục (bước sóng = 560 nm). Cho khoảng cách giữa hai khe không đổi và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát biến thiên theo thời gian với quy luật m (t tính bằng s). Trong vùng giao thoa quan sát được trên màn, ở thời điểm t = 0, tại M có một vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm và giữa M với vân trung tâm còn có thêm một vân sáng cùng màu như vậy nữa. Trong 4 s kể từ lúc t = 0, số lần một vân sáng đơn sắc (màu đỏ hoặc màu lục) xuất hiện tại M là
Đáp án B
+ Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau
Tại M là vân sáng trùng màu với vân trung tâm, giữa M và vân trung tâm còn một vân sáng nữa có màu như vậy → M là vân sáng bậc 14 của bức xạ và là vân sáng bậc 18 của bức xạ
+ Tại vị trí ban đầu D = 2 m, sau một phần tư chu kì màn dao động đến vị trí = 1 m, vì tọa độ M là không đổi, D giảm một nửa nên bậc của vân sáng tăng lên gấp đôi, vậy tại M bây giờ là vị trí vân sáng bậc 28 của và bậc 36 của
+ Khi vật dịch chuyển từ vị trí ban đầu D = 2m đến vị trí D = 2 + 1 = 3 m, tương tự ta cũng xác định được tại M bây giờ là vị trí gần vân sáng bậc 10 của và vân sáng bậc 12 của
Với thời gian 4 s là một chu kì thì số vân đơn sắc dịch chuyển qua M là : N = 2(4 + 12 + 6 + 16) = 75.
Ta trừ 1 ở đây là do điểm 12 nằm ở biên nên khi màn dao động chỉ đi qua 1 lần
Câu 18:
Thực hiện giao thoa Yâng với 3 ánh sáng đơn sắc = 0,4 µm; = 0,5 µm; = 0,6 µm. m; a = 2mm. Hãy xác định trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm ta có thể quan sát được bao nhiêu vân sáng không đơn sắc (không kể hai vân có màu của vân trung tâm)?
Đáp án A
+ Vị trí trùng màu với vân trung tâm là vị trí trùng nhau của vân sáng 3 bức xạ :
→ Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất ứng với = 15, = 12 và = 10
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ và trong khoảng này
có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với = 5và =10
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ và trong khoảng này :
có 4 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với = 3, = 6, = 9 và = 12.
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ và trong khoảng này :
có 1 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với = 6
Vậy số vị trí cho vân không đơn sắc là 7
Câu 19:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ra ánh sáng có bước sóng từ 0,45 μm đến 0,65 μm. Trong trường giao thoa có bề rộng 2 cm, gọi L là khoảng cách từ vân sáng đơn sắc màu cam () đến vân sáng đơn sắc màu lục (), biết rằng trong khoảng giữa hai vân này không có vân sáng nào nữa. Giá trị nhỏ nhất của L là
Đáp án A
Ta để ý rằng khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng (giữa chúng không có vân sáng nào khác) chính bằng khoảng tối ngắn nhất giữa hai quang phổ khác bậc nhau trên màn
+ Để tồn tại khoảng tối thì vân sáng bậc k của ánh sáng cam phải nhỏ hơn vị trí vân sáng bậc k + 1 của ánh sáng lục để không có sự gối chồng lên nhau của hai hệ vân sáng.
Vậy khoảng nhỏ nhất ứng với khoảng tối giữa quang phổ bậc 2 và quang phổ bậc 3
Câu 20:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng và bức xạ màu lam có bước sóng . Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có số vân sáng đơn sắc của hai bức xạ trên là
Đáp án A
+ Điều kiện để hai vân sáng trùng nhau → giữa hai vân trùng màu với vân trung tâm có 2 vân đỏ và 4 vân lục
Câu 21:
Chiếu một tia sáng tổng hợp gồm 4 thành phần đơn sắc đỏ, cam, chàm, tím từ một môi trường trong suốt tới mặt phân cách với không khí. Biết chiết suất của môi trường trong suốt đó đối với các bức xạ này lần lượt là = 1,40, = 1,42, = 1,46, = 1,47 và góc tới i = . Số tia sáng đơn sắc được tách ra khỏi tia sáng tổng hợp này là
Đáp án C
+ Tia sáng bị tách ra khỏi chùm tia ứng với sự phản xạ toàn phần tại mặt phân cách
chỉ có ánh sáng đỏ xảy ra phản xạ toàn phần
Câu 22:
Chiếu xiên từ không khí vào nước một chùm sáng song song rất hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai thành phần đơn sắc là chàm và vàng với góc tới là i. Gọi lần lượt là góc khúc xạ ứng với tia màu chàm và tia màu vàng. Hệ thức đúng là
Đáp án D
Với cùng một góc tới thì ánh sáng có chiết suất lớn sẽ có khúc xạ nhỏ, vậy thứ tự đúng sẽ là i > > .
Câu 23:
Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,5 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1 m.. Khi chiếu vào hai khe chùm bức xạ có bước sóng λ1 = 600 nm và đánh dấu vị trí các vân tối. Khi thay bằng bức xạ λ2 và đánh dấu vị trí các vân tối thì thấy có các vị trí đánh dấu giữa 2 lần trùng nhau. Hai điểm M, N cách nhau 24 mm là hai vị trí đánh dấu trùng nhau và trong khoảng giữa MN còn có thêm 3 vị trí đánh dấu trùng nhau. Trong khoảng giữa hai vị trí đánh dấu trùng nhau liên tiếp, nếu 2 vân sáng trùng nhau chỉ tính là 1 vân sáng thì số vân sáng quan sát được là
Đáp án C
+ Giữa MN có 3 vị trí trùng nhau khác, vậy MN chứa 4 khoảng vân trùng :
+ Xét tỉ số → Nếu xem M là trùng số 0 thì tại M là vân trùng ứng với k = 5.
Điều kiện để hai vân tối trùng nhau
với là một số lẻ
→ Với khoảng giá trị của ánh sáng khả kiến 0,38 μm ≤ ≤ 0,76 → → giữa hai vị trí trùng nhau có 11 vân sáng
Câu 24:
Trong một thí nghiệm Young về gia thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5 mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn ảnh là 80 cm; nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40 µm đến 0,75 µm. Trên màn ảnh, vị trí có sự trùng nhau của ba vân sáng của ba bức xạ đơn sắc khác nhau ở cách vân sáng trung tâm một đoạn gần nhất là
Đáp án A
+ Trên màn có 3 vân sáng trùng nhau, tức là có 3 quang phổ chồng lấn
Nghĩa là vân bậc k của bức xạ nhỏ nhất trùng với vân bậc k – 2 của bức xạ λ. Do đó ta có:
Như vậy từ quang phổ bậc 3 bắt đầu có sự chồng lấn của ba bức xạ. Khoảng cách nhỏ nhất từ vị trí trùng O gần nhất đến vân trung tâm là OM
Câu 25:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng tạo ra hệ vân giao thoa trên màn ứng với khoảng vân lần lượt là = 0,48 mm và = 0,64 mm. Hai điểm A, B trên màn ở cùng một phía so với vân trung tâm, cách nhau 6,72 mm. Tại A, cả 2 bức xạ đều cho vân sáng, tại B bức xạ cho vân sáng còn bức xạ cho vân tối. Biết rằng hai vân sáng trùng nhau thì ta chỉ quan sát thấy một vạch sáng. Số vạch sáng quan sát được trên đoạn AB là :
Đáp án B
Xét các tỉ số :
+ → trên đoạn AB có 15 vị trí cho vân sáng của bức xạ
+ → trên đoạn AB có 11 vị trí cho vân sáng của bức xạ
→ Điều kiện trùng nhau của hai hệ vân sáng:
Vì việc lặp lại có tính tuần hoàn của hệ vân nên nếu ta xem tại A là vân trung tâm thì tại B là vân sáng bậc 13 của bức xạ và vân tối bậc 10 của bức xạ
Trên đoạn này có 4 vị trí trùng nhau của hai bức xạ ứng với = 0, 4, 8, 12
Vậy số vân sáng quan sát được là 15 + 11 – 4 = 22.
Câu 26:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng chiếu vào khe F phát ra đồng thời hai bức xạ nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng = 528 nm và . Trên màn quan sát, xét về một phía so với vân sáng trung tâm, trong khoảng từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 17 của bức xạ có 3 vị trí mà vân sáng của hai bức xạ trên trùng nhau và tổng số vân sáng đếm được trong vùng này nhỏ hơn 32. Giá trị của là
Đáp án B
+ Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau
với là các số tối giản
+ Từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 17 của bức xạ có 3 vân trùng nhau của hai hệ → vân trùng gần vân trung tâm nhất ứng với = 5 (hai vân còn lại ứng với = 10 và = 15).
+ Với = 5
→ Với khoảng giá trị của ánh sáng nhìn thấy 0,38 μm ≤ ≤ 0,78 μm ta thu được hai trường hợp.
+ , tuy nhiên với giá trị này của bước sóng thì trong khoảng từ vân sáng thứ nhất đến vân sáng thứ 17 của bức xạ ta lại thu được nhiều hơn 32 vân sáng
+ Vậy với
Câu 27:
Chiếu một tia sáng chứa hai thành phần đơn sắc đỏ và tím từ không khí vào nước dưới góc tới 50. Biết chiết suất của không khí đối với mọi ánh sáng đơn sắc coi như bằng 1; chiết suất của nước đối với ánh sáng đơn sắc đỏ là 1,33 còn đối với ánh sáng đơn sắc tím là 1,34. Kết luận nào sau đây đúng?
Đáp án D
+ Định luật khúc xạ ánh sáng
Câu 28:
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,45 mm và λ2. Trong khoảng rộng L trên màn qua sát được 35 vạch sáng và 6 vạch tối. Biết hai trong 6 vạch tối đó nằm ngoài cùng khoảng L và tổng số vạch màu của λ1 nhiều hơn tổng số vạch màu của λ2 là 10. Tính λ2
Đáp án D
+ Điều kiện để hai vân tối trùng nhau với n1 và n2 là các số lẻ → loại đáp án B và C
Vì tính lặp lại tuần hoàn của các vị trí vân tối trùng nhau, do vậy để đơn giản ta xét hai vân tối trùng nhau gần nhất nằm đối xứng qua vân sáng trung tâm.
+ Theo giả thuyết bài toán, giữa 6 vân tối liên tiếp có 35 vạch sáng, nghĩa là giữa hai vân tối liên tiếp sẽ có 7 vạch sáng.
+ Số vân đơn sắc λ1 nhiều hơn số vân đơn sắc λ2 là 2 vân, vậy giữa hai vân tối có vị trí trùng nhau của hai vân sáng, trường hợp khả dĩ nhất là trùng một vân, khi đó vân trùng là vân trung tâm, và số vân sáng đơn sắc λ1 là 4, số vân sáng đơn sắc λ2 là 2
→ Vị trí trùng nhau của hai vân tối là vân tối bậc 3 của λ1 và vân tối bậc 2 của λ2
Ta có
Câu 29:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 0,4 µm; 0,5 µm và 0,6 µm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân sáng trung tâm, có bao nhiêu vị trí mà ở đó chỉ có một bức xạ cho vân sáng:
Đáp án B
Vị trí trùng màu với vân trung tâm là vị trí trùng nhau của vân sáng 3 bức xạ :
→ Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất ứng với k1 = 15, k2 = 12 và k3 = 10
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1 và λ2 trong khoảng này
có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 5, 10
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1 và λ3 trong khoảng này :
có 4 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 3, 6, 9 và 12
+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ2 và λ3 trong khoảng này :
có 1 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k2 = 6
Vậy số vị trí cho vân đơn sắc là 14 + 11 + 9 – 2.2 – 2.4 – 2.1 = 20
Câu 30:
Trong thí nghiệm giao thoa Young thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn sắc có bước sóng với khoảng vân thu được trên màn ảnh lần lượt là = 0,48 mm và =0,64 mm. Xét tại hai điểm A, B trên màn cùng phía vân trung tâm cách nhau một khoảng 6,72 mm. Tại A cả hai hệ đều cho vân sáng còn tại B hệ cho vân sáng còn hệ cho vân tối. Số vạch sáng trên đoạn AB là
Đáp án A
Xét tỉ số:
có 15 vị trí cho vân sáng của bức xạ trên đoạn AB
có 11 vị trí cho vân sáng của bức xạ trên đoạn AB
Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau
Vì tính lặp lại tuần hoàn của hệ vân, nên để đơn giản ta có thể xem tại A là vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với , vậy tại B với bức xạ là vân sáng thứ 14, với bức xạ thì gần nhất là vân sáng thứ 10, trong khoảng này hai hệ vân có 3 vị trí trùng nhau, do vậy tổng số vân sáng quan sát được sẽ là vân
Câu 31:
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng có a = 1 mm, D = 1 m. Khe S được chiếu đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng = 400 nm, = 500 nm và = 600 nm. Gọi M là một điểm nằm trong vùng giao thoa trên màn quan sát cách vị trí vân trung tâm O một khoảng 7 mm. Tổng số vân sáng cùng màu với nguồn sáng đếm được trên đoạn OM là
Đáp án A
+ Điều kiện để hệ ba vân sáng này trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 ↔ 4k1 = 5k2 = 6k3
Bội chung nhỏ nhất của ba số hạng trên là 60, ứng với vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất:
+ Xét tỉ số → trên đoạn OM chỉ có 2 vân trùng màu với nguồn
Câu 32:
Trong thí nghiệm của Young: a = 2 mm; D = 2,5 m. Khe S được chiếu bởi 2 bức xạ có = 0,6 µm và chưa biết. Trong một khoảng rộng MN = 15 mm trên màn đếm được 41 vạch sáng trong đó có 5 vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân và 2 trong 5 vạch trùng nhau nằm tại M và N. Bước sóng của bức xạ là
Đáp án B
+ Khoảng vân giao thoa của bức xạ
Số vị trí cho vân sáng của bức xạ trên đoạn MN:
→ Vậy số vị trí cho vân sáng của bức xạ trên đoạn MN là 41 + 5 – 11 = 25
Vì vị trí trùng nhau của hai hệ vân lặp lại có tính chu kì nên nêu ta xem M là vị trí vân trung tâm thì N sẽ là vị trí trùng nhau ứng với vân sáng bậc 20 của bức xạ và vân sáng bậc 24 của bức xạ
Ta có:
Câu 33:
Trong thí nghiệm của Young khe S được chiếu bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ màn chứa khe S đến màn chứa hai khe là S1S2 là d. Khoảng cách từ màn chứa hai khe S1S2 đến màn ảnh thu được giao thoa là D, khoảng vân giao thoa là i. Đặt trước khe S1 bán thủy tinh có chiều dày e, chiết suất n, vuông góc với đường đi của tia sáng thì hệ vân trên màn
Đáp án D
+ Dịch về phía khe S1 một đoạn
Câu 34:
Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng bằng ánh sáng trắng, dùng kính lọc sắc để chỉ cho ánh sáng từ màu tím đến màu vàng đi qua hai khe (có bước sóng từ 0,38 µm đến 0,6 µm). Biết khoảng cách giữa 2 khe là a = 1 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D = 2 m. Khoảng cách bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn là
Đáp án B
Với hiện tượng giao thoa nhiều ánh sáng đơn sắc, khi bậc quang phổ càng cao thì các quang phổ thường chồng khít lên nhau do vậy ta chỉ có thể tìm thấy vị trí vân tối ở gần vân sáng trung tâm
+ Cụ thể ta xét quang phổ bậc n của phổ bậc n + 1, để hai hệ quang phổ này không chồng lên nhau thì vị trí vân sáng bậc n của ánh sáng vàng phải nhỏ hơn vị trí vân sáng bậc n + 1 của ánh sáng tím
Vậy để có thể tìm thấy vâng tối thì n = 1
Khoảng cách đó là