[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lý THPT Quốc gia có lời giải (Đề số 21)

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe

37/40

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,2mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,8m. Ban đầu người ta sử dụng ánh sáng có bước sóng λ1 thì hệ vân giao thoa thu được có khoảng vân 4,5mm. Nếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng  thì tại vị trí vân sáng bậc 5 của ánh sáng có bước sóng λ1 xuất hiện một vân sáng của ánh sáng có bước sóng λ2. Biết rằng  Bước sóng λ2

600 nm

450 nm

500 nm

625 nm

Giải thích

Phương pháp: 

Khoảng vân: i=λDa

Vị trí vân sáng: xs=kλDa=k.i

Hai vân sáng trùng nhau có: k1λ1=k2λ2

Cách giải: 

+ Ban đầu: i1=λ1Da⇒λ1=i1.aD=4,5.0,21,8=0,5μm=500nm

+ Sau khi thay bằng bức xạ λ2, tại vị trí vân sáng bậc 5 của ánh sáng có bước sóng λ1 xuất hiện một vân sáng của ánh sáng có bước sóng λ

⇒5λ1=k.λ2⇒λ2=5λ1k=5.500k=2500k(nm)

Mà 400nm<λ2<650nm⇔400<2500k<650

⇔3,8<k<6,25⇒k=4;5;6

Vì λ2>λ1⇒k=4⇒λ2=25004=625(nm)

Chọn D