Bài tập Sóng ánh sáng mức độ vận dụng có lời giải (P4)
20 câu hỏi
Một tia sáng Mặt Trời từ không khí được chiếu lên bề mặt phẳng của một tấm thủy tinh trong suốt với góc tới i = 60o. Biết chiết suất của thủy tinh đối với ánh sáng Mặt Trời biến thiên từ 1,414 đến 1,732. Góc hợp bởi giữa tia khúc xạ đỏ và tia khúc xạ tím trong thủy tinh là
4,26o.
10,76o.
7,76o.
9,12o.
Cách giải:



![]()
Đáp án C
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu bằng nguồn ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm, khoảng cách từ hai khe hẹp đến màn quan sát là 2 m. Trên màn quan sát, tại vị trí điểm M cách vân sáng chính giữa 4 mm có vân sáng đơn sắc có bước sóng ngắn nhất là
0,4 mm.
0,67 mm.
0,75 mm
0,55 mm.
Cách giải:
Đáp án A

![]()

![]()
Một ánh sáng đơn sắc truyền trong môi trường chiết suất n1 = 1,5 có bước sóng λ1 = 0,6μm. Nếu áng sáng đó truyền trong môi trường có chiết suất n2 = 2 thì bước sóng là:
0,8μm
0,45μm
0,6μm
0,3μm
Cách giải:
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng công thức tính chiết suất tuyệt đối của một môi trường n = c/v với c là vận tốc ánh sáng trong chân không, v là vận tốc ánh sáng trong môi trường có chiết suất n
+ Ta có
+ Mà khi truyền trong hai môi trường trong suốt khác nhau thì tần số ánh sáng không thay đổi, do đó ta có:
Từ (1) và (2) ta có:
=> Chọn đáp án B
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4μm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe S1S2 tới màn quan sát là D = 1m, khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm. Khoảng vân i có giá trị là:
0,4mm
0,8mm
0,6mm
0,2mm
Cách giải:
Đáp án A
Phương pháp: Áp dụng công thức tính khoảng vân
Áp dụng công thức
Chiếu chùm sáng trắng hẹp từ không khí vào bể đựng chất lỏng có đáy nằm ngang với góc tới i = 600. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng đỏ nđ =1,68 và đổi với ánh sáng tím là nt =1,7. Cho bề rộng của dải màu thu được ở đáy chậu là 1,5cm. Chiều sâu của nước trong bể là:
1,566m
1,2m
2m
1,75m
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về tán sắc ánh sáng kết hợp với khúc xạ ánh sáng
Định luật khúc xạ ánh sáng: n1sini = n2.sinr
Cách giải: Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
sini = nđsinrđ => sinrđ = sini/nđ = 0,515 14 => rđ = 31,030
sini = ntsinrt => sinrt = sini/nt = 0,509 => rt = 30,6260

Bề rộng dải quang phổ dưới đáy bể là: L = h(tan rđ – tan rt) h = L/(tan rđ – tan rt) = 156,86 cm = 1,5686 m
Chọn A
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,2m. Nguồn S phát áng sáng trắng có bước sóng từ 0,40μm đến 0,76μm. Tần số lớn nhất của bức xạ đơn sắc cho vân sáng tại điểm M trên màn cách vân trung tâm một đoạn 2,7mm là
3,94.1014Hz.
7,5.1014Hz.
7,8.1014Hz.
6,67.1014Hz.
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết giao thoa ánh sáng
Vị trí vân sáng: xs = kλD/a
Cách giải:
+ M cách vân trung tâm đoạn 2,7 mm cho vân sáng

+ Mà bước sóng nằm trong khoảng từ 0,40 µm đến 0,76 µm
![]()
=> Tần số lớn nhất của bức xạ cho vân sáng tại M, ứng với bước sóng ngắn nhất (k = 5) là

Chọn D
Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng. Hai khe Y-âng cách nhau 3mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 3m. Sử dụng ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Trên màn quan sát thu được các dải quang phổ. Bề rộng của dải quang phổ ngay sát vạch sáng trắng trung tâm là
0,38 mm.
0,45 mm.
0,50 mm.
0,55 mm.
Phương pháp:
Quang phổ ngay sát vạch sáng trung tâm là quang phổ bậc 1
Công thức tính bề rộng quang phổ bậc n : ∆xn = xđn - xtn
Cách giải:
Bề rộng quang phổ bậc 1 là:


Đáp án A
Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với khe Yâng. Ban đầu thực hiện thí nghiệm trong không khí thu được vị trí vân sáng bậc 2 là b1, khoảng vân giao thoa là c1 và số vân sáng quan sát được trên màn quan sát là n1. Giữ nguyên cấu trúc của hệ thống thí nghiệm. Thực hiện lại thí nghiệm trên trong môi trường nước thì thu được vị trí vân sáng bậc 2 là b2, khoảng vân giao thoa là c2 và số vân sáng quan sát được trên màn là n2. Kết luận đúng là
b1 = b2; c1 = c2; n1 = n2
b1 > b2; c1 > c2; n1 < n2
b1 < b2; c1 < c2; n1 < n2
b1 > b2; c1 < c2; n1 = n2
Cách giải:
Giải: Trong không khí vị trí vân sáng bậc 2 là: ; khoảng vân
số vân sáng quan sát được trên màn là:

trong đó L là bề rộng trường giao thoa.
Làm thí nghiệm trên trong nước có chiết suất n > 1, với D,a và vị trí của S không đổi thì vị trí vân sáng bậc 2 là:
; khoảng vân ; số vân sáng quan sát được trên màn là:

So sánh ta thấy: b1 > b2; c1 >c2; n1 < n2 => chọn B
Trong thí nghiệm giao thoa với ánh sáng đơn sắc qua khe Young với khoảng cách hai khe là a = 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2m và trên đoạn MN = 12mm của vùng giao thoa có 6 vân sáng kể cả hai đầu M, N. Bước sóng ánh sáng là
0,5 μm
0,6 μm
0,7 μm
0,4 μm
Cách giải:
Giải: Trên đoạn MN có 6 vân sáng => khoảng vân i = 12/(6 – 1) = 2,4 mm. Bước sóng λ = i.a/D = 2,4.0,5/2 = 0,6 μm => Chọn B
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Hai khe được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng có bước sóng 0,38μm ≤ λ ≤ 0,76μm. Tại vị trí M trên màn quan sát có một số vân sáng của các bức xạ đơn sắc trùng nhau. Trong số đó có vân sáng bậc n của bức xạ λ1= 0,6μm, vân sáng bậc n+1 của bức xạ λ2 = 0,5μm. Tại M còn có số bức xạ khác cho vân sáng là
2
1
4
3
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng ánh sáng, điều kiện để một điểm là vị trí vân sáng
Vị trí vân sáng:
Cách giải:
+ Tại M là vị trí vân sáng bậc n của λ1 và bậc n + 1 của λ2 => nλ1 = (n +1)λ2
Hay 0,6n = 0,5(n + 1) => n = 5. Khi đó xM = 5i1
+ M còn là vị trí vân sáng của một số bức xạ khác => xM = ki = 5i1 => λ = 5λ1/k
Theo đề bài 0,38μm ≤ λ ≤ 0,76μm => 0,38μm ≤ 5λ1/k ≤ 0,76μm => 3,95 ≤ k ≤ 7,89
Do đó k: 4,5,6,7 => có tất cả 4 bức xạ cho vân sáng tại M => ngoài λ1 và λ2 thì tại M còn 2 bức xạ cho vân sáng
Chọn A
Chiếu chùm ánh sáng trắng, hẹp từ không khí vào bể đựng chất lỏng có đáy phẳng, nằm ngang cới góc tới i = 300. Chiết suất của chất lỏng đối với ánh sáng tím nt = 1,45 và đối với ánh sáng đỏ nđ = 1,41. Bề rộng của dải màu thu được ở đáy chậu là 1,5 cm. Chiều sau của nước trong bể là
1,53 m.
1,26 m.
1,45 m.
1,12 m.
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về tán sắc ánh sáng kết hợp với khúc xạ ánh sáng
Định luật khúc xạ ánh sáng : n1.sini = n2.sinr
Cách giải: Áp dụng định luật khúc xạ ánh sáng ta có:
sin i = nđsin rđ => sin rđ = sin i/nđ = 0,355 => rđ = 20,770
sin i = ntsin rt => sin rt = sin i/nt = 0,345 => rt = 20,170

=> Bề rộng dải quang phổ dưới đáy bể là: L = h(tanrđ – tanrt) => h = L/(tanrđ – tanrt) = 125,7 cm ≈ 126 cm = 1,26 m
Chọn B
Chiếu một tia sáng gồm bốn thành phần đơn sắc vàng, lam, tím, cam từ không khí tới gặp mặt nước theo phương xiên góc với mặt nước thì có góc khúc xạ của các tia đơn sắc lần lượt là Sắp xếp các góc khúc xạ theo thứ tự tăng dần
Cách giải:
Đáp án C
+ Biểu thức của định luật khúc xạ ánh sáng n1sini = n2sin r, như vậy ánh sáng nào có chiết suất lớn thì góc lệch sẽ nhỏ
+ Chiết suất của nước giảm dần từ tím đến đỏ vậy góc lệch sẽ tăng dần từ tím đến đỏ
Trong thí nghiệm thực hành đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa, một học sinh đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là l = 2,000 ± 0,004 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là D = 1,00 ± 0,01 m, khoảng cách giữa hai khe là a = 1,000 ± 0,005 mm. Giá trị bước sóng học sinh đo được là
λ = 0,400 ± 0,007 μm
λ = 0,40 ± 0,01 μm
λ = 0,50 ± 0,01 μm
λ = 0,500 ± 0,009 μm
Cách giải:
+ Từ biểu thức tính khoảng vân

+ Sai số tuyệt đối
Lấy loga cơ số e hai vế biểu thức , ta thu được:


Đáp án B
Chiết suất của thủy tinh đối với tia đỏ là 1,5; đối với tia tím là 1,6. Chiếu một chùm ánh sáng tới song song, rất hẹp (coi như một tia sáng trắng) tới gặp bản thủy tinh hai mặt song song (có bề dày e) với góc tới 600thì chùm tia ló có bề rộng 4,75 mm. Bề dày e gần nhất với giá trị nào sau đây?
165 mm
140 mm
125 mm
150 mm
Cách giải:
Định luật khúc xạ ánh sáng
![]()


![]()

Đáp án D
Trong thí nghiệm Yang về giao thoa ánh sáng, khe S được chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,48µm và λ2 là ánh sáng đơn sắc màu cam (có dải bước sóng từ 0,59 μm đến 0,65 μm). Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng liên tiếp trùng màu với vân trung tâm có 3 vân màu cam. Giá trị λ2 bằng
0,60 µm
0,64 µm
0,62 µm
0,65 µm
Phương pháp:
Sử dụng lí thuyết về bài toán trùng nhau của 2 bức xạ trong giao thoa sóng ánh sáng
Hai bức xạ trùng nhau: x1 = x2 <=> k1.λ1 = k2.λ2
Cách giải:
Giữa hai vân trùng màu với vân trung tâm có 3 vân sáng màu cam, chứng tỏ rằng vị trí trùng nhau gần nhất của hai bức xạ ứng với vân sáng bậc 4 của bức xạ cam
+ Từ điều kiện trùng nhau của hai hệ vân ta có:


![]()
Chọn A
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 1 m, ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm. Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 5 ở hai bên so với vân sáng trung tâm là:
1,25 mm.
2 mm.
0,50 mm.
0,75 mm.
Phương pháp:
Khoảng vân i = λD/a là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp.
Cách giải:
Khoảng vân:

Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 5 ở hai bên vân trung tâm là: d = 3i + 5i = 8i = 2 mm
Chọn B
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 1 mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5 m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằng
0,40 μm.
0,48 μm.
0,76 μm.
0,60 μm.
Phương pháp:
Áp dụng công thức tính khoảng vân và lí thuyết khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng khoảng vân i
Cách giải:
Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm = 4i => khoảng vân i = 3,6/4 = 0,9 mm
Bước sóng

Chọn D
Thực hiện thí nghiệm giao thoa khe I-âng với nguồn bức xạ đơn sắc. Điểm M trên màn quan sát có vân sáng bậc 2. Từ vị trí ban đầu của màn, ta dịch chuyển màn ra xa hai khe một đoạn 40 cm thì tại M quan sát thấy vân tối thứ 2. Từ vị trí ban đầu của màn, ta dịch chuyển màn lại gần hai khe một đoạn 40 cm thì tại M quan sát thấy:
vân sáng bậc 3.
vân sáng bậc 4.
vân tối thứ 4.
vân tối thứ 3.
Phương pháp:
Áp dụng lí thuyết về giao thoa sóng ánh sáng, công thức tính khoảng vân i = λD/a
Cách giải:
+ Khi chưa dịch màn M:
+ Khi dịch màn M ra xa một đoạn 40 cm:
Từ (1) và (2) ta có:
+ Khi dịch màn M lại gần một đoạn 40 cm:
Từ (1) và (3) ta có:

Vậy tại M có vân sáng bậc 3
Chọn A
Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Yang với nguồn phát đồng thời bức xạ màu đỏ có bước sóng λ1 = 750nm và bức xạ lam có bước sóng λ2 = 450nm. Trong khoảng giữa hai vân tối cạnh nhau, số vân sáng đơn sắc quan sát được là
3 vân đỏ, 5 vân lam
2 vân đỏ, 4 vân lam
4 vân đỏ, 2 vân lam
5 vân đỏ, 3 vân lam.
Cách giải:
![]()
Hai vân tối liên tiếp là từ 1125 đến 3.1125=3375
Trong khoảng đó có: 3 vân sáng đỏ: 2,3,4; 5 vân sáng lam: 3,4,5,6,7
Tuy nhiên vân 3 đỏ trùng vân 5 lam nên chỉ có 2 vân sáng đỏ và 4 vân sáng lam
Đáp án B
Trong thí nghiệm Iang về giao thoa ánh sáng, biết D = 2m; a = 2mm. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng ( có bước sóng từ 0,4 µm dến 0,75 µm ). Tại điểm trân màn quan sát cách vân trắng chính giữa 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng tại đó ?
4
6
5
3
Cách giải:
Phương pháp: Áp dụng công thức tính khoảng vân
Cách giải
Áp dụng công thức tính khoảng vân ta có
![]()
![]()
thay vào biểu thức ta thu được 4 giá trị của k thỏa mãn vậy có 4 bức xạ cho vân sáng tại đó
Đáp án A








