Bài tập về Giao thoa của 3 bức xạ Vật lí lớp 12

Giao thoa của 3 bức xạ Bài toán: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng nguồn sáng phát ra ba bức xạ có bước sóng λ1 = 0,42 àm ( màu tím ) , λ2 = 0,56 àm ( màu lục ) , λ3 = 0,7 àm ( màu đỏ ). Trong khoảng giữa 2 vạch sáng có màu giống vân trung tâm. Tìm

a. Số vạch sáng của từng bức xạ

b. Số vân tím trùng với lục

c. Số vân lục trùng vân đỏ

d. Số vân tím trùng với vân đỏ

e. Số vân sáng quan sát được

f. Số vân có màu tím, màu đỏ, màu lục

f. Tổng số vân sáng đơn sắc quan sát được

Giải

Khi 3 bức xạ trùng nhau ta có:

Để xác định vị trí trùng nhau ta nhân lên đến khi nào k2 bằng nhau. Khi đó

các giá trị của k1, k2, k3 là vị trí trùng nhau của cả 3 bức xạ

Cụ thể

Vậy k1 = 20, k2 = 15, k3 = 12 là vị trí trùng nhau của cả 3 bức xạ

a. Trong khoảng giữa 2 vân cùng màu với vân trung tâm có 19 vạch sáng của bức xạ λ1, 14 vạch sáng của bức xạ λ2, 11 vạch sáng của bức xạ λ3

b. Tím trùng lục tức là là vị trí trùng nhau đầu tiên của 2 bức xạ

này. Nhưng vị trí cùng màu vân trung tâm thì k1 = 20 nên các vị trí trùng là

có 4 vân trùng nhau

c. Tương tự

1 1 2 2 3 3 k k k   

1 2

2 1

3 2

2 3

k 4 k 3

k 4 k 5

             

1 2

2 1

3 2

2 3

k 4 8 12 20 k 3 6 9 15

k 4 8 12 k 5 10 15

                  

1 1 2 2 k k   1 2

2 1

k 4 k 3     

1 2

2 1

k 4 8 12 16 20 k 3 6 9 12 15         

ThuVienDeThi.com

Đỏ trùng lục tức là có 2 vân trùng nhau

Tím trùng đỏ tức là có 3 vân trùng nhau

e. Số vân sáng quan sát được là Tổng tất cả vân sáng của 3 bức xạ trừ đi số vân trùng nhau của 2 bức xạ

vân

f. Số vân có màu tím là số vân sáng của bức xạ 1 trừ đi số vân trùng của tím với đỏ và tím với lục

; ;

g. Tổng số vân sáng đơn sắc quan sát được là 26 vân

Ví dụ 1: 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 = 0,4àm , λ2 = 0,5àm , λ3 = 0,6àm . Trên màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm , ta quan sát được số vân sáng bằng : A.34 B. 28 C. 26 D. 27 Ví dụ 2: trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc :λ1(tím) = 0,4àm , λ2(lam) = 0,48àm , λ3(đỏ) = 0,72àm. Trong khoảng 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. 30 vân lam, 20 vân đỏ B. 31 vân lam, 21 vân đỏ C. 29 vân lam, 19 vân đỏ D. 27 vân lam, 15 vân đỏ Ví dụ 3: Thí nghiệm GT AS bằng khe Young.Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là : λ1 = 0,64àm, λ2 = 0,54àm, λ3 = 0,48àm. 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 Ví dụ 4: Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng và . Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên

tiếp có màu giống vân trung tâm, số vị trí có sự trùng nhau của hai trong ba vân sáng là: A. 7. B. 6. C. 10. D. 8

Bài tập tổng hợp Bài 1: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 742 nm và bức xạ màu lục có bước sóng  (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến 575 nm). Trên màn quan sát, giữa hai vân tối liên tiếp gần vân sáng trung tâm nhất và cùng nằm về một phía so với O có 7 vân sáng màu lục. Giá trị của  là bao nhiêu? Bài 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn sắc có bước sóng và , các khoảng vân tương ứng thu được trên màn quan sát là i1 = 0,48 (mm) và i2. Hai điểm điểm A, B trên màn quan sát cách nhau 34,56 (mm) và AB vuông góc với các vân giao thoa. Biết A và B là hai vị trí mà cả hai hệ vân đều cho vân sáng tại đó.

3 2

2 3

k 4 8 12 k 5 10 15       

1

3

k 5 10 15 20 k 3 6 9 12     

1 2 3 12 32 13 N N N N N N N 19 14 11 (2 3 4) 35                

tim N 19 (3 4) 12  …