Đề kiểm tra 1 tiết chương 5: Sóng ánh sáng - Đề số 1Đề bài
Câu 1 :
Tán sắc ánh sáng là?
Câu 2 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D. Khi nguồn sóng phát bức xạ đơn sắc có bước sóng λ thì khoảng vân giao thoa trên màn là i. Hệ thức nào sau đây đúng?
Câu 3 :
Chiếu ánh sáng trắng do một nguồn nóng sáng phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì trên tấm kính ảnh (hoặc tấm kính mờ) của buồng ảnh sẽ thu được:
Câu 4 :
Nhóm tia nào sau đây có cùng bản chất sóng điện từ?
Câu 5 :
Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,6563 μm, chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 1,3311. Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng
Câu 6 :
Trong thí nghiệm I-âng, vân sáng bậc nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
Câu 7 :
Trong y học, tia X được sử dụng để chụp phim, để chẩn đoán bệnh là dựa vào tính chất
Câu 8 :
Tia hồng ngoại có khả năng:
Câu 9 :
Cho 4 tia có bước sóng như sau qua cùng một lăng kính, tia nào lệch nhiều nhất so với phương truyền ban đầu:
Câu 10 :
Ống chuẩn trực trong máy quang phổ lăng kính có tác dụng:
Câu 11 :
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, ban đầu dùng nguồn sáng S có bước sóng \({\lambda _1}\) = 0,4\({\rm{\mu m}}\). Sau đó tắt bức xạ \({\lambda _1}\), thay bằng bức xạ \({\lambda _2} \ne \)\({\lambda _1}\) thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ \({\lambda _1}\) ta quan sát được một vân sáng của bức xạ \({\lambda _2}\). Bước sóng \({\lambda _2}\) bằng:
Câu 12 :
Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,50 µm, khoảng cách giữa hai khe là 3mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là:
Câu 13 :
Thực hiện thí nghiệm Y-âng trong không khí, thu được khoảng vân trên màn ℓà i = 0,6mm. Lặp ℓại thí nghiệm như trên nhưng trong nước chiết suất 4/3 thì đo được khoảng vân trên màn ℓà
Câu 14 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 (mm), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5(m). Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9(mm) có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:
Câu 15 :
Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe Yang, nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 400nm, khoảng cách hai khe a = 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 3m. Trên màn, xét điểm M cách vân trung tâm một khoảng 10mm. Dịch chuyển màn quan sát từ từ lại gần mặt phẳng chứa hai khe thêm một đoạn 1,2m thì số lần điểm M chuyển thành vân tối là:
Câu 16 :
Thí nghiệm giao thoa sóng ánh sáng với hai khe Yâng trong đó a = 0,3 mm, D = 1m, λ = 600nm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 2 và bậc 5 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là
Câu 17 :
Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng \(a = 0,5 mm\), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là \(D = 1,5 m\). Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng \(λ = 0,6 μm\). Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng \(5,4 mm\) có vân sáng bậc (thứ):
Câu 18 :
Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc chiếu sáng hai khe Y-âng cách nhau 0,8mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn ℓà 2,5m. Giữa hai vân sáng ở M và N trên màn cách nhau 22,5mm có 15 vân tối. với tốc độ ánh sáng ℓà c = 3.108 m/s thì tần số của ánh sáng do nguồn S phát ra ℓà
Câu 19 :
Thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 0,8mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25mm người ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa dọc theo đường thẳng vuông góc với màn chứa hai khe một đoạn 0,75m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là
Câu 20 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,64µm (đỏ), λ2 = 0,48µm (lam). Trên màn hứng vân giao thoa, trong đoạn giữa 3 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm có số vân đỏ và lam là :
Câu 21 :
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm, từ hai khe đến màn hứng là D = 2m, nguồn sáng gồm hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,6 µm và λ2 = 0,5 µm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng. Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau quan sát được trên màn là:
Câu 22 :
Một nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ có bước sóng λ1 = 0,72μm và bức xạ màu cam có bước sóng λ2 ( 0,59μm < λ2 < 0,65μm) chiếu vào khe Iâng. Trên màn người ta quan sát thấy giữa vân sáng cùng màu và gần nhất so với vân trung tâm có 8 vân màu cam. Bước sóng của bức xạ λ2 là:
Câu 23 :
Trong thí nghiệm Iâng khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và bậc ba có bề rộng là:
Câu 24 :
Một chùm bức xạ điện từ có bước sóng \(0,75\mu m\) trong môi trường nước (chiết suất n = 4/3). Cho vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. Chùm bức xạ này có tần số bằng bao nhiêu và thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?
Câu 25 :
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe I-âng, cho D=1,5m. Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ S đến mặt phẳng hai khe là d=60cm. Khoảng vân đo được trên màn bằng i=3mm. Cho S dời theo phương song song với S1S2 về phía S2. Để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu?
Lời giải và đáp án
Câu 1 :
Tán sắc ánh sáng là?
Đáp án : C Lời giải chi tiết :
Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm ánh sáng phức tạp thành các chùm sáng đơn sắc
Câu 2 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D. Khi nguồn sóng phát bức xạ đơn sắc có bước sóng λ thì khoảng vân giao thoa trên màn là i. Hệ thức nào sau đây đúng?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng công thức tính khoảng vân Lời giải chi tiết :
Ta có:\(i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow \lambda = \frac{{a.i}}{D}\)
Câu 3 :
Chiếu ánh sáng trắng do một nguồn nóng sáng phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì trên tấm kính ảnh (hoặc tấm kính mờ) của buồng ảnh sẽ thu được:
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Sử dụng lí thuyết về cấu tạo của máy quang phổ lăng kính (Xem lí thuyết phần 1) + Vận dụng hiện tượng tán sắc ánh sáng Lời giải chi tiết :
Câu 4 :
Nhóm tia nào sau đây có cùng bản chất sóng điện từ?
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về các loại tia Lời giải chi tiết :
Ta có: tia tử ngoại, tia hồng ngoại, tia gamma, tia X có bản chất là sóng điện từ
Câu 5 :
Ánh sáng đỏ có bước sóng trong chân không là 0,6563 μm, chiết suất của nước đối với ánh sáng đỏ là 1,3311. Trong nước ánh sáng đỏ có bước sóng
Đáp án : B Phương pháp giải :
Áp dụng biểu thức tính bước sóng trong môi trường có chiết suất n: \(\lambda = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{n}\) Lời giải chi tiết :
Ta có, bước sóng ánh sáng đỏ trong nước: \(\lambda = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{n} = \frac{{0,{{6563.10}^{ - 6}}}}{{1,3311}} = 0,{4931.10^{ - 6}}m = 0,4931\mu m\)
Câu 6 :
Trong thí nghiệm I-âng, vân sáng bậc nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí mà hiệu đường đi của ánh sáng từ hai nguồn đến các vị trí đó bằng
Đáp án : C Phương pháp giải :
Áp dụng biểu thức xác định hiệu đường đi giữa 2 vân sáng Lời giải chi tiết :
Ta có hiệu đường đi giữa 2 vân sáng: d2 - d1 = kλ => Vân sáng bậc nhất ứng với k = 1, có hiệu đường đi là d2 - d1 = λ
Câu 7 :
Trong y học, tia X được sử dụng để chụp phim, để chẩn đoán bệnh là dựa vào tính chất
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về tia X Lời giải chi tiết :
Tia X được sử dụng để chụp phim, để chẩn đoán bệnh là dựa vào tính chất đâm xuyên và làm đen kính ảnh.
Câu 8 :
Tia hồng ngoại có khả năng:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về tia hồng ngoại (Xem lí thuyết phần 1) Lời giải chi tiết :
Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ => có khả năng giao thoa và nhiễu xạ. Không có khả năng: ion hóa không khí mạnh, đâm xuyên mạnh và kích thích một số chất phát quang
Câu 9 :
Cho 4 tia có bước sóng như sau qua cùng một lăng kính, tia nào lệch nhiều nhất so với phương truyền ban đầu:
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Sử dụng tính chất chiết suất của ánh sáng trong các chất trong suốt: \(\left( {{n_{do}} < {n_{cam}} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{cham}} < {n_{tim}}} \right)\) + Vận dụng lí thuyết về khúc xạ ánh sáng: Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn so với tia tới + Bước sóng ánh sáng giảm dần từ đỏ đến tím Lời giải chi tiết :
Ta có: + Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc của ánh sáng và tăng dần từ màu đỏ đến màu tím \(\left( {{n_{do}} < {n_{cam}} < {n_{vang}} < {n_{luc}} < {n_{lam}} < {n_{cham}} < {n_{tim}}} \right)\) + Theo định luật khúc xạ ánh sáng: Ánh sáng đi từ môi trường chiết quang kém sang môi trường chiết quang hơn thì tia khúc xạ gần pháp tuyến hơn so với tia tới, ta có hình ảnh khúc xạ của các tia sáng
Tia tím xa phương truyền ban đầu nhất, tia đỏ gần phương truyền ban đầu nhất => Ánh sáng từ đỏ đến tím có góc lệch so với phương truyền ban đầu tăng dần Mà từ đỏ đến tím ta có bước sóng giảm dần => Chọn phương án A - (vì bước sóng nhỏ nhất)
Câu 10 :
Ống chuẩn trực trong máy quang phổ lăng kính có tác dụng:
Đáp án : B Lời giải chi tiết :
Ống chuẩn trực có tác dụng biến chùm ánh sáng đi vào khe hẹp F thành chùm tia song song nhờ một thấu kính hội tụ
Câu 11 :
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, ban đầu dùng nguồn sáng S có bước sóng \({\lambda _1}\) = 0,4\({\rm{\mu m}}\). Sau đó tắt bức xạ \({\lambda _1}\), thay bằng bức xạ \({\lambda _2} \ne \)\({\lambda _1}\) thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ \({\lambda _1}\) ta quan sát được một vân sáng của bức xạ \({\lambda _2}\). Bước sóng \({\lambda _2}\) bằng:
Đáp án : C Phương pháp giải :
Công thức xác định vị trí vân sáng : xs = kλD/a Lời giải chi tiết :
Ta có : \({x_1} = {x_2} \Leftrightarrow \frac{{{k_1}{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{{k_2}{\lambda _2}D}}{a} \Rightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} \Rightarrow {\lambda _2} = \frac{{1,2}}{{{k_2}}}\) k2 phải nguyên => λ2 = 0,6 µm (k2 = 2)
Câu 12 :
Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,50 µm, khoảng cách giữa hai khe là 3mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 3 m. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Khoảng vân i = λD/a là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc hai vân tối liên tiếp Lời giải chi tiết :
Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp: \(i = \frac{{\lambda D}}{a} = 0,5mm\)
Câu 13 :
Thực hiện thí nghiệm Y-âng trong không khí, thu được khoảng vân trên màn ℓà i = 0,6mm. Lặp ℓại thí nghiệm như trên nhưng trong nước chiết suất 4/3 thì đo được khoảng vân trên màn ℓà
Đáp án : C Phương pháp giải :
+ Áp dụng công thức tính bước sóng trong môi trường chiết suất n: \(\lambda = \frac{{{\lambda _{kk}}}}{n}\) + Áp dụng công thức tính khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
Gọi i là khoảng vân trong không khí: \(i = \frac{{{\lambda _{kk}}D}}{a}\) i’: là khoảng vân trong nước: \(i' = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{{\lambda _{kk}}D}}{{na}} = \frac{i}{n} = \frac{{0,6}}{{\frac{4}{3}}} = 0,45mm\)
Câu 14 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 (mm), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5(m). Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9(mm) có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:
Đáp án : D Phương pháp giải :
+ Áp dụng biểu thức xác định vị trí vân sáng trên màn: xs = kλD/a + Áp dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
Ta có: Tại M - vân sáng bậc 10 => xM = 10i \( \to {x_M} = 10i = 10\frac{{\lambda D}}{a} \to \lambda = \frac{{{\rm{a}}{{\rm{x}}_M}}}{{10.D}} = \frac{{{{10}^{ - 3}}{{.9.10}^{ - 3}}}}{{10.1,5}} = {6.10^{ - 7}} = {600.10^{ - 9}}m\)
Câu 15 :
Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe Yang, nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 400nm, khoảng cách hai khe a = 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 3m. Trên màn, xét điểm M cách vân trung tâm một khoảng 10mm. Dịch chuyển màn quan sát từ từ lại gần mặt phẳng chứa hai khe thêm một đoạn 1,2m thì số lần điểm M chuyển thành vân tối là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng công thức tính khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\) Lời giải chi tiết :
Khoảng vân \(i = \frac{{{{400.10}^{ - 9}}.3}}{{{{10}^{ - 3}}}} = 1,2mm\) Vị trí điểm M là: x = 8,3.i Khoảng vân \(i' = \frac{{{{400.10}^{ - 9}}.1,8}}{{{{10}^{ - 3}}}} = 0,72mm\) Vị trí điểm M là: x = 13,8.i’ Trong quá trình di chuyển, M chuyển thành vân tối ứng với các giá trị: 8,5i; 9,5i; …;13,5i = 6 lần
Câu 16 :
Thí nghiệm giao thoa sóng ánh sáng với hai khe Yâng trong đó a = 0,3 mm, D = 1m, λ = 600nm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 2 và bậc 5 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là
Đáp án : A Phương pháp giải :
+ Áp dụng công thức tính khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\) + Áp dụng công thức xác định vị trí vân sáng xs = ki Lời giải chi tiết :
Ta có: + Khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a} = \frac{{{{600.10}^{ - 9}}.1}}{{0,{{3.10}^{ - 3}}}} = {2.10^{ - 3}}m = 2mm\) + Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và bậc 5 là: 5i - 2i = 3i = 3.2 = 6mm
Câu 17 :
Trong thí nghiệm Iâng (Y-âng) về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng \(a = 0,5 mm\), khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là \(D = 1,5 m\). Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng \(λ = 0,6 μm\). Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng \(5,4 mm\) có vân sáng bậc (thứ):
Đáp án : A Phương pháp giải :
Công thức xác định vị trí vân sáng bậc k: xs = ki = kλD/a Lời giải chi tiết :
Ta có, khoảng vân: \(i=\dfrac{\lambda D}{a}=\dfrac{0,6.10^{-6}.1,5}{0,5.10^{-3}}=1,8.10^{-3}=1,8mm\) \({x_M} = 5,4mm = k.1,8 \\\Rightarrow k = \dfrac{{5,4}}{{1,8}} = 3\) => Tại M là vân sáng bậc 3
Câu 18 :
Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc chiếu sáng hai khe Y-âng cách nhau 0,8mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn ℓà 2,5m. Giữa hai vân sáng ở M và N trên màn cách nhau 22,5mm có 15 vân tối. với tốc độ ánh sáng ℓà c = 3.108 m/s thì tần số của ánh sáng do nguồn S phát ra ℓà
Đáp án : B Phương pháp giải :
+ Khoảng cách giữa N vân sáng liên tiếp là (N-1)i + Áp dụng công thức tính khoảng vân i: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a}\) + Áp dụng công thức tính tần số ánh sáng: \(f = \dfrac{c}{\lambda }\) Lời giải chi tiết :
Ta có: + Giữa hai vân sáng ở M và N trên màn cách nhau 22,5mm có 15 vân tối => đoạn MN có 16 vân sáng (kể cả M và N) => MN = 22,5mm = 15i => i =1,5mm + Khoảng vân i: \(i = \dfrac{{\lambda D}}{a} \to \lambda = \dfrac{{ai}}{D} = \dfrac{{0,{{8.10}^{ - 3}}.1,{{5.10}^{ - 3}}}}{{2,5}} = 0,{48.10^{ - 6}}m\) + Tần số của ánh sáng: \(f = \dfrac{c}{\lambda } = \dfrac{{{{3.10}^8}}}{{0,{{48.10}^{ - 6}}}} = 6,{25.10^{14}}H{\rm{z}}\)
Câu 19 :
Thí nghiệm Y - âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 0,8mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25mm người ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa dọc theo đường thẳng vuông góc với màn chứa hai khe một đoạn 0,75m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là
Đáp án : C Phương pháp giải :
Sử dụng công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối Lời giải chi tiết :
Ban đầu tại M quan sát được vân sáng bậc 5 \( \Rightarrow 5,{25.10^{ - 3}} = \frac{{5\lambda D}}{{0,{{8.10}^{ - 3}}}} \Rightarrow \lambda D = 0,84\mu m\) Di chuyển màn quan sát đến khi ở M là vân tối lần thứ 2 vân sáng ở M sẽ chuyển thành vân tối thứ 5, rồi vân tối thứ 4 khi di chuyển dần màn quan sát ra xa. \(5,{25.10^{ - 3}} = \frac{{3,5\lambda (D + 0,75)}}{{0,{{8.10}^{ - 3}}}} \Rightarrow \lambda = 0,48\mu m\)
Câu 20 :
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,64µm (đỏ), λ2 = 0,48µm (lam). Trên màn hứng vân giao thoa, trong đoạn giữa 3 vân sáng liên tiếp cùng màu với vân trung tâm có số vân đỏ và lam là :
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lý thuyết về bài toán vân sáng trùng nhau trong giao thoa sóng ánh sáng. Hai vân trùng nhau: x1 = x2 Vị trí vân sáng: xs = kλD/a Lời giải chi tiết :
Ta có: k1i1 = k2i2 => \(\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{{0,48}}{{0,64}} = \frac{3}{4}\) => khoảng vân trùng: iT = 3i1 = 4i2 + Khoảng cách giữa 3 vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm là L = 6i1 = 8i2. Số vân sáng đỏ quan sát được: N1 = 7 – 3 = 4 vân đỏ Số vân sáng lam quan sát được: N2 = 9 – 3 = 6 vân lam
Câu 21 :
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm, từ hai khe đến màn hứng là D = 2m, nguồn sáng gồm hai bức xạ đơn sắc λ1 = 0,6 µm và λ2 = 0,5 µm, nếu hai vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng. Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng trùng nhau quan sát được trên màn là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về hai vân sáng trùng nhau trong giao thoa ánh sáng Hai vân trùng nhau : x1 = x2 Vị trí vân sáng: xs = kλD/a Lời giải chi tiết :
Ta có: i1 = 1,2mm; i2 = 1mm Khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân sáng = khoảng vân trùng \(\frac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \frac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \frac{5}{6} \Rightarrow {i_T} = 5{i_1} = \frac{{5.{\lambda _1}D}}{a} = 6mm\)
Câu 22 :
Một nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc màu đỏ có bước sóng λ1 = 0,72μm và bức xạ màu cam có bước sóng λ2 ( 0,59μm < λ2 < 0,65μm) chiếu vào khe Iâng. Trên màn người ta quan sát thấy giữa vân sáng cùng màu và gần nhất so với vân trung tâm có 8 vân màu cam. Bước sóng của bức xạ λ2 là:
Đáp án : B Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về hai vân sáng trùng nhau trong giao thoa ánh sáng Hai vân trùng nhau : x1 = x2 Vị trí vân sáng: xs = kλD/a Lời giải chi tiết :
Tại vị trí vân sáng cùng màu đó có + Vân sáng bậc 9 của λ2 + Vân sáng bậc k của λ1 = 0,72µm \( \Rightarrow 9{\lambda _2} = k.0,72 \Rightarrow {\lambda _2} = 0,08k\) Vì: \(0,59 < {\lambda _2} < 0,65 \Leftrightarrow 0,59 < 0,08k < 0,65 \Rightarrow k = 8 \Rightarrow {\lambda _2} = 0,64\mu m\)
Câu 23 :
Trong thí nghiệm Iâng khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38μm đến 0,76μm. Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và bậc ba có bề rộng là:
Đáp án : A Phương pháp giải :
Sử dụng lí thuyết về giao thoa ánh sáng trắng Bề rộng quang phổ bậc n là : ∆xn = xđn - xtn Lời giải chi tiết :
Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và bậc ba có bề rộng là: \(\Delta x{\rm{ }} = {x_{d2}}--{x_{t3}} = \left( {2{\lambda _d} - {\rm{ }}3{\lambda _t}} \right)\frac{D}{a} = 0,38{\rm{ }}mm\)
Câu 24 :
Một chùm bức xạ điện từ có bước sóng \(0,75\mu m\) trong môi trường nước (chiết suất n = 4/3). Cho vận tốc ánh sáng trong chân không là c = 3.108 m/s. Chùm bức xạ này có tần số bằng bao nhiêu và thuộc vùng nào trong thang sóng điện từ?
Đáp án : C Phương pháp giải :
+ Áp dụng công thức tính bước sóng trong môi trường có chiết suất n: \(\lambda = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{n}\) + Áp dụng công thức: \(\lambda = \frac{c}{f}\) + Sử dụng thang sóng điện từ Lời giải chi tiết :
Ta có: + Bước sóng của bức xạ trong nước: \(\lambda = \frac{{{\lambda _{ck}}}}{n} = \frac{c}{{nf}} \to f = \frac{c}{{n\lambda }} = \frac{{{{3.10}^8}}}{{\frac{4}{3}.0,{{75.10}^{ - 6}}}} = {3.10^{14}}H{\rm{z}}\) và bước sóng trong chân không: \({\lambda _{ck}} = \frac{c}{f} = {10^{ - 6}}m\) thuộc vùng hồng ngoại
Câu 25 :
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe I-âng, cho D=1,5m. Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ S đến mặt phẳng hai khe là d=60cm. Khoảng vân đo được trên màn bằng i=3mm. Cho S dời theo phương song song với S1S2 về phía S2. Để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu?
Đáp án : C Phương pháp giải :
+ Vận dụng công thức khi dịch chuyển nguồn sáng (xem lí thuyết phần 1) + Sử dụng biểu thức vị trí vân sáng - tối Lời giải chi tiết :
Ta có, khi dịch chuyển nguồn sáng S theo phương song song về phía S2  Khi đó, vân trung tâm dịch chuyển một đoạn \({x_0} = \frac{{\Delta xD}}{d}\) về phía S1 Ta có: \(OO' = {x_0}\), để tại O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì \({x_0} = (k + \frac{1}{2})i\) \( \leftrightarrow \frac{{\Delta xD}}{d} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)i \to \Delta x = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\frac{d}{D}i\) \({\left( {\Delta x} \right)_{\min }} = \frac{1}{2}\frac{d}{D}i\) (khi k = 0) Vậy để O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu: \({\left( {\Delta x} \right)_{\min }} = \frac{1}{2}\frac{d}{D}i = \frac{1}{2}\frac{{0,6}}{{1,5}}{.3.10^{ - 3}} = 0,{6.10^{ - 3}}m = 0,6mm\) |
