Bài tập Sóng ánh sáng mức độ vận dụng có lời giải (P2)

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về giao thoa ánh sáng trắng

Cách giải:

Tại điểm M cách vân trung tâm đoạn 6,4mm cho vân sáng ta có

Vì thí nghiệm được thực hiện với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm nên ta có

Bước sóng lớn nhất ứng với k nhỏ nhất k = 7, thay vào ta tìm được λ = 0,69μm

Chọn B

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết bài toán giao thoa nhiều ánh sáng

Cách giải:

Số vân sáng của bức xạ đơn sắc 1 thu được trên màn

Số vân sáng của bức xạ đơn sắc 2 thu được trên màn

Xét sự trùng nhau của hai bức xạ

Số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là

Số vân sáng quan sát được trên màn là N = N₁ + N₂ – N_tr = 11 + 7 – 3 = 15 vân sáng

Chọn A

Phương pháp: Giao thoa với ánh sáng đơn sắc

Cách giải:

Khoảng vân của ánh sáng 1 là:

Khoảng vân của ánh sáng 2 là:

Khi trên màn quan sát thấy vân tối thì đó là vân tối trùng nhau của hai ánh sáng 1 và 2.

Xét tỉ số:

Chuyển bài toán thành bài toán giao thoa với ánh sáng có bước sóng I’=0,63.9=5,67mm

Trong miền L = 18mm có số vân tối là:

Vậy nếu ở hai đầu là vân tối thì số vân tối nhiều nhất có thể là 4 vân.

Đáp án B

Phương pháp: Sử dụng công thức tính khoảng vân và công thức xác định vị trí vân sáng, tối

Cách giải:

Vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4mm => Khoảng vân i = 2,4/3  = 0,8 mm

Nên áp dụng công thức tính khoảng vân ta có:  

Đáp án C

Cách giải: Đáp án C.

+ Gọi Δx là độ dịch chuyển của vân sáng, Δy là độ dịch chuyển của nguồn sáng .

Vân tối sáng bậc 2 thành vân tối bậc 2 => Δx = 5i

= 0,64 mm

Phương pháp: Sử dụng lí thuyết về giao thoa ánh sáng hỗn hợp

Cách giải:

Xét sự trùng nhau của hai bức xạ

=> Khoảng cách từ vị trí vân trùng nhau đến vân trung tâm là

Chọn A

Phương pháp: Sử dụng điều kiện vân sáng tối trong giao thoa khe Yang

Cách giải:

Khi ta thay đổi khoảng cách từ hai khe đến màn làm thay đổi khoảng vân I, do đó tại M lần lượt sẽ chuyển thành vân tối, sáng. Điều kiện để tại M là vân tối là:

Suy ra khoảng cách D được xác định là:

Ta xét điểm M thỏa mãn điều kiện là vân tối, và khoảng cách D thay đổi từ giá trị 3 m đến 2m.

Suy ra điều kiện với D là:

Vì k là số nguyên nên có các giá trị k thỏa mãn là: k = 8,9,10,11,12.

Có 5 giá trị thỏa mãn, tức là có 5 lần M trở thành vân tối.

Đáp án B

Cách giải:

Khi ta nghiên cứu quang phổ vạch của một vật bị kích thích phát quang, dựa vào vị trí các vạch người ta biết được các nguyên tố hóa học cấu thành vật đó.

Đáp án C

Phương pháp:

Phương pháp: Vị trí vân sáng x_s = ki

Cách giải: Đáp án C

Cách giải:

+ Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và bậc 5 ở cùng một phía vân trung tâm là 3mm

=> 5i – 2i = 3mm => i = 1mm.

+ M ở trên vân trung tâm => x_M  = 0mm; x_N = 1mm

+ Số vân sáng quan sát trên được trên vùng giao thoa MN bằng số giá trị k nguyên thoả mãn:

Có 12 giá trị của k thoả mãn => có 12 vân sáng.

Cách giải: Đáp án B

Do khoảng cách giữa hai vân sáng kề nhau bằng khoảng vân i, nên nếu trên trường giao thoa rộng L mà có hai vân sáng nằm ở hai đầu thì trường đó sẽ được phủ kín bởi các khoảng vân i, số khoảng vân được cho bởi N = L/2 và số vân sáng quan sát được trên trường là N’ = N + 1.

Số vân sáng đếm được trên trường (các vân trùng nhau chỉ tính một vân) là 25 vân, trong 25 vân này có 5 vạch trùng nhau nên số vân thực tế là kết quả giao thoa của hai bức xạ là 30 vân sáng.

Số khoảng vân ứng với bước sóng λ₁ là $N_1 = \frac{L}{i_1} = 32/2 = 16$ 

→ số vân sáng ứng với λ₁ là N₁’ = 17 vân.

Khi đó, số vân sáng ứng với bước sóng λ₂ là N₂’ = 30 – 17 = 13 vân,

Số vân sáng của ánh sáng λ₂ quan sát được trên màn là 13 – 5 = 8 vân

Cách giải: Đáp án B

+ Bước sóng của sóng  $\lambda = v/f$

+ Khi xảy ra giao thoa với hai nguồn kết hợp, trung điểm O của AB là cực đại, các cực đại trên AB cách nhau liên tiếp nửa bước sóng.

Xét tỉ số $\frac{OI}{0,5\lambda } = 4,67\to$ để M cực đại trên d và gần A nhất thì M thuộc dãy cực đại.

+ Ta có: 

Vậy