Bài tập ôn tập Vật lí 11 Chân trời sáng tạo Chương 2 có đáp án

\[l = (2k + 1)\frac{\lambda }{4} \Leftrightarrow 0,21 = (2k + 1)\frac{v}{{4f}} \Leftrightarrow 0,21 = (2.7 + 1)\frac{{2,8}}{{4.f}} \Rightarrow f = 50(Hz)\]

Sóng ngắn là sóng điện từ có bước sóng nhỏ vẫn truyền được trong chân không. 

Ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,75μm ứng với màu đỏ.

Loại sóng điện từ ứng với tần số 10¹⁸ Hz là tia X.

Trong hiện tượng giao thoa sóng của hai nguồn kết hợp A, B cùng pha, điều kiện để tại điểm M cách các nguồn d₁, d₂ dao động với biên độ cực đại là d₂ – d₁ = kλ.

Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm chứng tỏ ánh sáng có tính chất sóng.

\(\omega = 2\pi f = 20\pi \Rightarrow f = 10(Hz)\)

Biên độ của sóng là 2 mm.

\(d = \frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 0,4 = \frac{\lambda }{2} \Rightarrow \lambda = 0,8(m)\)

\(4\pi x = \frac{{2\pi d}}{\lambda } \Leftrightarrow \lambda = \frac{1}{2} \Rightarrow \lambda = 0,5(cm)\)

Hai điểm gần nhau nhất dao động cùng pha: \[{d_1} = \lambda = 0,5(cm)\]

Hai điểm gần nhau nhất dao động ngược pha:

\(d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{0,5}}{2} = 0,25(cm)\)

\(\lambda = v.T \Rightarrow v = \frac{\lambda }{T}\)

Quá trình truyền sóng là quá trình truyền pha dao động và quá trình truyền năng lượng.

Tốc độ lan truyền sóng cơ là tốc độ lan truyền pha dao động được tính bằng v = λ/T = λf. Còn tốc độ dao động của các phần tử dao động được tính bằng v = u’(t).

\(\lambda = v.T \Rightarrow T = \frac{\lambda }{v}\)

Những điểm cách nhau một số nguyên lần nửa bước sóng trên cùng phương truyền thì dao động ngược pha.

\(\lambda = v.T \Rightarrow \lambda = \frac{v}{f} = \frac{{60}}{{120}} = 0,5(m)\)

\(\lambda = \frac{v}{f}\)

\(d = \frac{\lambda }{2} = \frac{{v.T}}{2} = \frac{{1.2}}{2} = 1(m)\)

Khoảng cách giữa 2 đỉnh sóng liên tiếp: \[\lambda = 8,5(m)\]

\[v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{8,5}}{3} \approx 2,83(m/s)\]

Khoảng cách giữa 4 gợn sóng liên tiếp là 13,5 cm \[ \Rightarrow 3\lambda = 13,5 \Rightarrow \lambda = 4,5(cm)\]

Tần số của sóng: \[f = \frac{{80}}{{60}} = \frac{4}{3}(Hz)\]

\[v = \lambda f = 4,5.\frac{4}{3} = 6(cm/s)\]

Hai điểm gần nhau nhất luôn dao động ngược pha: \[\frac{\lambda }{2} = 40 \Rightarrow \lambda = 80(cm)\]

\(f = \frac{v}{\lambda } = \frac{2}{{0,8}} = 2,5(Hz)\)

\(\frac{L}{{2i}} = \frac{{12,75.a}}{{2.\lambda D}} = \frac{{12,75.1}}{{2.0,5.3}} = 4,25\)

\( - 4,25 \le k \le 4,25 \Rightarrow k = \pm 4; \pm 3; \pm 2; \pm 1,0\)

Có 9 vân sáng

Khoảng vân ứng với bước sóng λ₁ là

\({i_1} = \frac{{{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{{{500.10}^{ - 3}}.1,2}}{2} = 0,3(mm)\)

Vị trí vân sáng của hệ trùng nhau tương đương với

\({k_1}{i_1} = {k_2}{i_2} \Leftrightarrow {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} = {k_1}\frac{{{\lambda _1}D}}{a} \Leftrightarrow \frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{660}}{{500}} = \frac{{33}}{{25}}\)

Vậy khoảng cách chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là:

 x=33

λ₁ =25

λ₂=33.0,3=9,9 mm

\(i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{\lambda 1}}{1} = \lambda (mm)\)

Tại 1 điểm là vân tối khi hiệu đường truyền của ánh sáng từ 2 nguồn tới điểm đó thỏa mãn:

\(x = (k + 0,5)i \Leftrightarrow 2 = (k + 0,5)\lambda \Rightarrow \lambda = \frac{2}{{k + 0,5}}\)

\(0,4 \le \lambda \le 0,76 \Leftrightarrow 0,4 \le \frac{2}{{k + 0,5}} \le 0,76 \Rightarrow 2,3 \le k \le 4,5 \Rightarrow k = 3,4\)

\(\left\{ \begin{array}{l}k = 3 \Rightarrow \lambda \approx 0,57(\mu m)\\k = 4 \Rightarrow \lambda \approx 0,44(\mu m)\end{array} \right.\)

$L=2.\frac{\lambda }{2}+\frac{\lambda }{4}\iff 5=\frac{5\lambda }{4}\Rightarrow \lambda =4\left(cm\right)$

\(L = k\frac{\lambda }{2} \Leftrightarrow 20 = k\frac{v}{{2f}} \Leftrightarrow 20 = k\frac{{100}}{{2.20}} \Rightarrow k = 8\)

Với λ = v.T =25.0,2= 5 cm.

Xét điểm nằm trong khoảng S₁S₂, số cực đại trong khoảng S₁S₂ được xác định bởi:

\[ - {S_1}{S_2} < k\lambda < {S_1}{S_2} \Leftrightarrow \frac{{ - {S_1}{S_2}}}{\lambda } < k < \frac{{{S_1}{S_2}}}{\lambda } \Leftrightarrow \frac{{ - 10}}{5} < k < \frac{{10}}{5} \Leftrightarrow - 2 < k < 2\]

Vì k lấy các giá trị nguyên nên k = ±1;0

Có 3 giá trị k thỏa mãn.

\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{10}}{{25}} = 0,4(cm)\]

Số gợn sóng quan sát được trên đoạn O₁O₂ là

 \[2\left( {\frac{{{o_1}{o_2}}}{\lambda }} \right) + 1 = 2\frac{{8,5}}{{0,4}} + 1 \Rightarrow N = 2.21 + 1 = 43\].

a) Sai. Chu kì dao động của thuyền là \(\frac{5}{3}(s)\)

\(T = \frac{{\Delta t}}{N} = \frac{{40}}{{24}} = \frac{5}{3}(s)\)

b) Sai. Tốc độ lan truyền của sóng là \[v = \frac{d}{t} = \frac{{10}}{5} = 2(m/s)\]

c) Sai. Bước sóng của sóng là \(\frac{{10}}{3}(m)\)

\(\lambda = v.T = 2.\frac{5}{3} = \frac{{10}}{3}(m)\)

d) Đúng. Biên độ sóng bằng độ cao của sóng so với mặt hồ yên lặng: A= 12 cm

a) Đúng. Chu kì của sóng là 1 s.

\(T = \frac{{2\pi }}{\omega } = \frac{{2\pi }}{{2\pi }} = 1(s)\)

b) Sai. Biên độ của sóng là 10 cm.

c) Đúng. Bước sóng của sóng là 2 m.

\(0,01\pi x = \frac{{2\pi x}}{\lambda } \Rightarrow \lambda = 200(cm) = 2(m)\)

d) Sai. Tại điểm có x = 50 cm vào thời điểm t = 4 s, giá trị của li độ u là

\[u = 10cos(2\pi t + 0,01\pi x) = 10cos(2\pi .4 + 0,01\pi .50) = 0\]

a) Đúng. Bước sóng của sóng là 50 cm.

Từ đồ thị ta xác định được bước sóng là λ=50 cm.

b) Đúng. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tần số truyền sóng bằng 1 Hz.

\(f = \frac{1}{T} = \frac{1}{1} = 1(Hz)\)

c) Sai. Nếu chu kì sóng là 1 s thì tốc độ truyền sóng bằng 50 m/s

\(v = \frac{\lambda }{T} = \frac{{50}}{1} = 50(cm/s)\)

d) Sai. Nếu tần số tăng lên 5 Hz và tốc độ truyền sóng không đổi thì bước sóng là 10 cm

\(\lambda ' = \frac{v}{{f'}} = \frac{{50}}{5} = 10(cm)\)

Bước sóng của sóng là 2 mm.

          \[\frac{\lambda }{2} = 4 \Rightarrow \lambda = 8(mm)\]

Tốc độ sóng trên mặt nước là 0,8 m/s.

\(v = \lambda f = {8.10^{ - 3}}.100 = 0,8(m/s)\)

\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{{40}}{{10}} = 4(cm)\]

Hai điểm A, B dao động cùng pha nhưng giữa chúng chỉ có 2 điểm dao động ngược pha với A nên bắt buộc MN =2\[MN = 2\lambda = 2.4 = 8cm = 0,08(m)\]

\(5i = 1,5 \Rightarrow i = 0,3(mm)\)

\(\lambda = \frac{{a.i}}{D} = \frac{{5.0,3}}{2} = 0,75(\mu m)\)