Ôn tập về Giao thoa ánh sáng Vật lí lớp 12 (Có đáp án)

GIAO THOA ÁNH SÁNG

I.Công thức lăng kính

- Trường hợp tổng quát:

- Trường hợp góc tới nhỏ thì ta có các công thức xấp xỉ sinx ≈ x để

đánh giá gần đúng: → D = i1 + i2 - A ≈ (n-1)A

Sự biến thiên của góc lệch D theo góc tới

- Lí thuyết và thực nghiệm chứng tỏ khi góc tới i thay đổi thì góc lệch D cũng thay đổi và

có một giá trị cực tiểu Dmin khi i1 = i2 = i, từ đó r1 = r2 = r =  Dmin = 2i – A.

- Ở điều kiện ứng với Dmin đường truyền của tia sáng đối xứng qua mặt phẳng phân giác của góc A.

II. Giao thoa ánh sáng

Bài toán 1: Xác định tọa độ các vân sáng, vân tối Cách giải:

- Tọa độ vân sáng bậc k:

- Tọa độ vân tối bậc k:

) 4 ( A i i D

) 3 ( r r A

) 2 ( r sin n i sin

)1( r sin n i sin

2 1

2 1

2 2

1 1

  

 





  





2 2

1 1

nr i

nr i

ki a

D k xs     

i) 5,0 k ( a 2

D )1 k 2 ( x t       

ThuVienDeThi.com

Bài toán 2: Xác định tính chất vân tại điểm M biết trước tọa độ xM Cách giải:

Lập tỉ số

- Nếu = k  Z thì M là vân sáng bậc k.

- Nếu = k + 0,5, (k  Z) thì M là vân tối.

Bậc của vân tối tại M dựa vào việc xác định giá trị k trong hệ thức trên là âm hay dương. Bài toán 3: Tính số vân sáng hay vân tối trên trường giao thoa Cách giải: TH1: Trường giao thoa đối xứng

Một trường giao thoa đối xứng nếu vân trung tâm O nằm tại chính giữa của trường giao thoa. Gọi L là độ dài của trường giao thoa, khi đó mỗi nửa trường giao thoa có độ dài là L/2 Cách giải tổng quát: Xét một điểm M bất kỳ trên trường giao thoa, khi đó điểm M là vân sáng hay vân tối thì tọa độ của M luôn thỏa mãn:



Số các giá trị k thỏa mãn hệ phương trình trên chính là số vân sáng, vân tối có trên trường giao thoa. Cách giải nhanh:

- Khái niệm phần nguyên của một số: Phần nguyên của một số x, kí hiệu [x] là phần giá trị nguyên của x không tính thập phân. Ví dụ: [2,43] = 2; [4,38] = 4….

- Nếu hai đầu của trường giao thoa là các vân sáng thì số khoảng vân có trên trường là N = L/i Khi đó số vân sáng là N + 1, số vân tối là N

- Nếu hai đầu của trường giao thoa là các vân tối, đặt N = L/i. Khi đó số vân sáng là N, số vân tối là N + 1.

- Nếu một đầu trường giao thoa là vân sáng, đầu còn lại là vân tối, đặt N = [L/i] Khi đó số vân sáng bằng số vân tối và cùng bằng N

III. Vận dụng Câu 1: Một bức xạ khi truyền trong chân không có bước sóng là 0,60 àm, khi truyền trong thủy

tinh có bước sóng là  . Biết chiết suất của thủy tinh đối với bức xạ là 1,5. Giátrị của  là

A. 900 nm. B. 380 nm. C. 400 nm. D. 600 nm.

i xM

i xM

i xM

2 2

L x L

M   



 



          



 



      

Z k

i L k i L L k L

Z k

i L k i L L ki L

2 2 1 2 2 1

2 5,0 ( 2

2 2 2 2

ThuVienDeThi.com

Câu 2: Từ không khí, chiếu chùm sáng hẹp (coi như một tia sáng) gồm hai bức xạ đơn sắc màu đỏ vàmàu chàm tới mặt nước với góc tới 53o thì xảy ra hiện tượng phản xạ và khúc xạ. Biết tia khúc xạ màu đỏ vuông góc với tia phản xạ, góc giữa tia khúc xạ màu chàm và tia khúc xạ màu đỏ là 0,5o. Chiết suất của nước đối với tia sáng màu chàm là

A. 1,333. B. 1,343. C. 1,327. D. 1,312. Câu 3: Một lăng kính thủy tinh có góc chiết quang A = 40, đặt trong không khí. Chiết suất của lăng kính đối với ánh sáng đỏ và tím lần lượt là 1,643 và 1,685. Chiếu một chùm tia sáng song song, hẹp gồm hai bức xạ đỏ và tím vào mặt bên của lăng kính theo phương vuông góc với mặt này. Góc tạo bởi tia đỏ và tia tím sau khi ló ra khỏi mặt bên kia của lăng kính xấp xỉ bằng

IV. A. 1,4160. B. 0,3360. C. 0,1680. D. 13,3120. Câu 4: Một ánh sáng có tần số 6.1014Hz. Bước sóng này trong chân không là:

A. 0,6 àm. B. 0,75 àm. C. 0,48 àm. D. 0,50 àm. Câu 5: Một dải sóng điện từ trong chân không có tần số từ 4,0.1014 Hz đến 7,5.1014 Hz. Biết vận tốc ánh sáng trong chân không c = 3.108 m/s. Dải sóng trên thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?

A. Vùng tia Rơnghen. B. Vùng tia tử ngoại. C. Vùng ánh sáng nhìn thấy. D. Vùng tia hồng ngoại. Câu 6: Các bức xạ có bước sóng trong khoảng từ 3.10-9m đến 3.10-7m là

A. tia tử ngoại. B. ánh sáng nhìn thấy. C. tia …