Giao thoa khe Young với ánh sáng đơn sắc.a. Các công thức:- Hiệu quang trình :a.xDδ= S2M – S1M = nλDa+ Vị trí vân sáng: xs = k; với k ∈ Z.+ Vị trí vân tối: xt = [2k + 1]HayλD2a; với k ∈ Z.λDaxt = [k + 0,5]λDa+ Khoảng vân : i =.+ Giữa n vân sáng[hoặc vân tối] liên tiếpcó [n – 1] khoảng vân.iaλ=D+ Bước sóng:b.Giao thoa trong môi trường chiết suất n :λ0 Da.n- Vị trí vân sáng : xs = kλ0 Da.n- Vị trí vân tối : xt = [k + 0,5]λ 0 D i0a.nn- Khoảng vân : i ==λ0 Dλ 0 i0aVới, =: Bước sóng và khoảng vân khi tiến hành thí nghiệm giao thoa trong khôngkhí [n=1].S1DS2d1d2IOxMac. Phương pháp giải:+Để xác định vị trí vân sáng vân tối:λDaVị trí vân sáng: xs = k; với k ∈ Z.λD2aVị trí vân tối: xt = [2k + 1]; với k ∈ Z.λDaHay: xt = [k + 0,5]+ Để xác định xem tại điểm M trên vùng giao thoa có vân sáng [bậc mấy] hay vân tối ta lập tỉsố:x M OM=iiđể kết luận:x M OM=ii-Tại M có vân sáng khi:= k, đó là vân sáng bậc k.xM1i2-Tại M có vân tối khi:= [2k + 1] .d. Các dạng bài tập Giao thoa với ánh sáng đơn sắc:Dạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân:a- Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân sáng liền kề : i =⇒λ.Da[ i phụ thuộcλ]khoảng vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau với cùng một thínghiệm.b- Vị trí vân sáng bậc k: Tại đó ứng vớitới cùng pha:∆λd = d2 – d1 = k. , đồng thời 2 sóng ánh sáng truyềnksx =±k.λ.Da=±k.ik = 0: ứng với vân sáng trung tâm [hay±∆d = 0]k = 1: ứng với vân sáng bậc 1…………k=±n: ứng với vân sáng bậc n.12 λ∆c- Vị trí vân tối thứ k + 1: Tại đó ứng với d =[k + ]. . Là vị trí hai sóng ánh sáng truyền tớingược pha nhau.:1 λ .D1± [k + ].± [ k + ].ik +1k2 a2TTx ==. Hay vân tối thứ k: x = [k - 0,5].i.5S4TVí dụ: Vị trí vân sáng bậc 5 là: x = 5.i Vị trí vân tối thứ 4: x = 3,5.i [Số thứ vân – 0,5].Dạng 2: Khoảng cách giữa các vânLoại 1- Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp: l = [số vân – 1].iVí dụ 1: khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp: l = [7 – 1].i = 6iLoại 2- Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:kskTGiả sử xét khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’, vị trí: x = k.i; x =[k – 0,5].ikk'∆x xs − xtNếu: + Hai vân cùng phía so với vân trung tâm: =∆x = xsk + xtk '+Hai vân khác phía so với vân trung tâm:i2-Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là :ixt 2=> vị trí vân tối các thứ liên tiếp được xác định: =k[với k lẻ: 1,3,5,7,….]Ví dụ 2: Tìm khoảng cách giữa vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 6xs5 = 5i; xt6 = [6 − 0,5] = 5,5iGiải: Ta có∆x = xt6 − xs5 = 5,5i − 5i = 0,5i+ Nếu hai vân cùng phía so với vân trung tâm:∆x = xt6 + xs5 = 10,5i+ Nếu hai vân khac phía so với vân trung tâm :Loại 3- Xác định vị trí điểm M trên trường giao thoa cách vân trung tâm một khoảng xM có vân sáng hayvân tối, bậc mấy ?xM=ni∈+ Lập tỉ số:; Nếu n nguyên, hay n Z, thì tại M có vân sáng bậc k=n.Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k+1∈Z, thì tại M có vân tối thứ kλ = 600nmVí dụ 3: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóngchiếu sáng hai khe songsong với F và cách nhau 1m. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mànF1F2phẳng chứavàvà cách nó 3m. Tại vị trí cách vân trung tâm 6,3m cóA.Vân tối thứ 4B. Vân sáng bậc 4C. Vân tối thứ 3D. Vân sáng bậc 3xiGiải: Ta cần xét tỉ số6,3λD= 3,51,8aKhoảng vân i==1,8mm, ta thấylà số bán nguyên nên tại vị trí cách vân trung tâm6,3mm là một vân tối11xt = [k + 22Mặt khác]i= 6,3 nên [k+ ]=3,5 nên k= 3. Vậy tại vị trí cách vân trung tâm 6,3mmlà vân tối thứ 4Dạng 3: Xác định số vân trên trường giao thoa:Cách 1:- Trường giao thoa xét là chiều rộng của khu vực chứa toàn bộ hiện tượng giao thoahứng được trên màn- kí kiệu L.- Số vân trên trường giao thoa:L 2i + Số vân sáng: Ns = 1+2.Chia lấy phần nguyênL 2i + 0,5+ Số vân tối: NT = 2.- Số vân sáng, vân tối trong đoạn MN, với 2 điểm M, N thuộc trường giao thoa nằm 2 bên vânsáng trung tâm: OM ON i i + Số vân sáng: Ns =++1. OM i + 0,5 ON i + 0,5+ Số vân tối: NT =+.- Số vân sáng, tối giữa 2 điểm MN trong đoạn giao thoa nằm cùng phía so với vân sáng trungtâm: OM ON i i + Số vân sáng: Ns =. OM ON i + 0,5 i + 0,5+ Số vân tối: NT =.Với M, N không phải là vân sáng.Cách 2:+Để xác định số vân sáng - tối trong miền giao thoa có bề rộng L ta tính số khoảng vân trênnửa trường giao thoa trường bằng cách chia nửa giao thoa trường cho i và ta có kết quả:L=n+x2i[phần lẻ]Ta xác định số vân sáng trên giao thoa trường ta phải nhân cho 2 nên ta có:+ Số vân sáng: 2n + 1: [1 : vân sáng trung tâm]≥+ Số vân tối: * Nếu x 0.5: 2n + 2* Nếu x < 0.5: 2nL= 8.5 = 8 + 0.52iVD 1:=> Số vân sáng: 2.8 +1=17; Số vân tối: 2.8 + 2=18L= 8 .3 = 8 + 0 .32iVD 2:=> Số vân sáng: 2.8 +1=17; Số vân tối: 2.8 = 16∆x+Khoảng cách giữa hai vân:∆x = xlon − x nho- Cùng bên so với vân sáng TT:∆x = xlon + x nho- Khác bên so với vân sáng TT:Ví dụ 4: Trong một thí nghiệm về Giao thoa anhs sáng bằng khe I âng với ánh sáng đơn sắcλµ= 0,7 m, khoảng cách giữa 2 khe s1,s2 là a = 0,35 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sátlà D = 1m, bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5 mm. Số vân sáng, vân tối quan sát đ ược trênmàn là:A: 7 vân sáng, 6 vân tối;B: 6 vân sáng, 7 vân tối.C: 6 vân sáng, 6 vân tối;D: 7 vân sáng, 7 vân tối.Giải: Khoảng vân i == 7.λ.Da0,7.10 −6 .10,35.10 −3-3=Phần thập phân củasố vạch sáng là 7.đáp án A.= 2.10 m = 2mm.; Số vân sáng: Ns = 2.L2iL 2i là 0,375 < 0,5 nên số vạch tối là N T = Ns – 1 = 6+1 = 2.⇒[ 3,375]+1Số vạch tối là 6,Ví dụ 5: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơnµmsắc có bước sóng 0,6. Khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứahai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vântối có trong miền giao thoa là bao nhiêu ?Tóm tắt:µmλ= 0,6= 0,6.10-3 mm , a= 1mmD= 2,5 m = 2,5.103 mm, L = 1,25 cm= 12,5 mmnt + ns = ?Yêu cầu:+ đổi các đại lượng ra đơn vị mm+ Học sinh tính được khoảng vân i, số khoảng vân.+ Biết cách làm tròn số.Giải: Cách 1:λDa* Vì vân sáng : xs= k= 1,5k[mm]LL12,512,5− ≤ xs ≤−≤ 1,5k ≤22 ⇔22 ⇔ −4, 2 ≤ k ≤ 4, 2 ⇒Ta có:k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4Có 9 giá trị của k nên có 9 vân sáng1 λD2 a* Vì vân tối :xT= [k+ ]= 1,5[k+0,5] [mm]LL12,512,5− ≤ xT ≤−≤ 1,5[k + 0,5] ≤22 ⇔22 ⇔ −4, 7 ≤ k ≤ 3, 7 ⇒Ta có:k = -4,-3,-2,-1,0,1,2,3Có 8 giá trị của k nên có 8 vân tối. Vậy tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là :17NHÂN XÉT:Cách 1:- Học sinh giải bất phương trình thường bị sai.- Học sinh thường nhầm lấy giá trị k không âmCách 2: - i=λ D 0, 6.10−3.2,5.103==a1Li1,5mm1, 25= 8,3 ; 80,15-n= =Vậy số vân tối là 8;Số vân sáng là : 9Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là : 17NHÂN XÉT: Cách 2:- các em thường quên đổi đơn vị hoặc đổi sai [ đổi từ đơn vị nhỏ ra đơn vị lớn nhân với 10mũ âm còn đổi từ đơn vị lớn ra đơn vị nhỏ nhân với 10 mũ dương ]- Trong miền giao thoa là tính luôn cả 2 biên nên các em chú ý điều này vì sẽ lấy số vân sánglà 7 dẫn đến tổng số vân sáng và tối là : 15e.Bài tập cơ bản:Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Iâng : khoảng cách hai khe S1S2 là 2mm, khoảng cách từS1S2 đến màn là 3m, bước sóng ánh sáng là 0,5µm. Bề rộng giao thoa trường là 3cm.a. Tính khoảng vân.b. Tìm số vân sáng và vân tối quan sát được trên giao thoa trường.c. Tìm khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và vân tối thứ 5 :- Chúng ở cùng bên so với vân trung tâm- Chúng ở hai bên so với vân trung tâm.d. Tìm số vân sáng giữa 2 điểm M cách 0.5 cm và N cách 1.25 cm so với vân trungtâm.e. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng 0,6µm. Số vân sáng tăng haygiảm ?f. Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe. Số vân sáng quan sát tăng hay giảm ?Tính số vân sáng khiD′= 4m [vẫn dùng ánh sáng có bước sóng 0,6µm].Giải:i=a. Khoảng vân :λ.D 0.5.10 −6.3== 0.75.10 −3 m−3a2.10L3.10 −2n===2.i 2.0,75.10 −3b. Số khoảng vân trong nửa giao thoa trường :Số vân sáng : Ns = 2.n + 1 = 2.20 + 1 = 41 vân sáng .Số vân tối : Nt = 2.n = 2.20 = 40 vân tối .x s = k .i = 2.0,75.10 −3 = 1,5.10 −3 mc. Vị trí vân sáng bậc 2 :202[k=2:xs2 = 2i]Vị trí vân tối thứ 5[k’=4] := 4,5i]1xt4 = [ k '± ]i = [4 + 0,5] = ±4,5.0, 75.10 −3 = 3,375.10 −3 m2- Chúng ở cùng bên so với vân trung tâm : d =x s2 − xt 4 =1,875 . 10-3 m [2,5i]- Chúng ở hai bên so với vân trung tâm :x s2 − xt 4 =x s2 − x t 4 =[k’=4: xt4d=x s2 + x t 4 =4,875 . 10-3 m [6,5i]d. Số vân sáng giữa M và N:xxM0,5.10 −21,25.10 −2≤k≤ N ⇔≤k≤⇔6,66 ≤ k ≤ 16,66ii0,75.10 −30,75.10 −3Có 10 giá trị k thỏa mãn => có 10 vân sáng giữ M và Ne.Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng 0,6µm. bước sóng tăng thì khoảng vân tăngnên số vân sáng giảm với cùng một chiều dài của trường giao thoa.λ.Daf.Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe thì D tăng thì khoảng vân i =tăng nên số vân sánggiảm với cùng một chiều dài của trường giao thoa. Cách tính như câu b với D’ =4m!λ.D ' 0.5.10−6.4i' === 1.10−3 m = 1mma2.10−3khoảng vânL3.10−2n=== 152.i 2.1.10−3Số khoảng vân trong nửa giao thoa trường :Số vân sáng : Ns = 2.n + 1 = 2.15 + 1 = 31 vân sáng .Số vân tối : Nt = 2.n = 2.15 = 30 vân tối .Các Bài tập:Bài 1. Trong thí nghiệmYoung về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu bằng ánh sángđơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đến mànlà 2 m. Người ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6 mm. Tính bướcsóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm và khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 8 ởcùng phía với nhau so với vân sáng chính giữa.Lai6 −1DGiải bài 1. Ta có: i == 1,2 mm; λ == 0,48.10-6 m; x8 - x3 = 8i – 3i = 5i = 6 mm.Bài 2. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm,khoảng cách từ hai khe đến màn là 3 m. Dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ chiếu vào haikhe thì người ta đo được khoảng cách từ vân sáng trung tâm tới vân sáng thứ tư là 6 mm. Xácđịnh bước sóng λ và vị trí vân sáng thứ 6.Lai5 −1DGiải bài 2. Ta có: i == 1,5 mm; λ == 0,5.10-6 m; x6 = 6i = 9 mm.Bài 3. Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu bằng ánhsáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,4 µm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,4 mm, khoảng cách từ haikhe đến màn là 2 m. Xác định khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp và khoảng cách từ vân sáng4 đến vân sáng 8 ở khác phía nhau so với vân sáng chính giữa.λDaGiải bài 3. Ta có: i == 2 mm; L = [9 – 1]i = 16 mm; x8 + x4 = 8i + 4i = 12i = 24 mm.Bài 4. Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu bằng ánhsáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 µm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm. Người ta đo đượckhoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 4 mm. Tính khoảng cách từ hai khe đến mànvà cho biết tại 2 điểm C và E trên màn, cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm và cáchvân sáng trung tâm lần lượt là 2,5 mm và 15 mm là vân sáng hay vân tối? Từ C đến E có baonhiêu vân sáng?LaixCxE5 −1λiiGiải bài 4. Ta có: i == 1 mm; D == 1,6 m;= 2,5 nên tại C ta có vân tối;= 15nên tại N ta có vân sáng; từ C đến E có 13 vân sáng kể cả vân sáng bậc 15 tại E.Bài 5. Trong thí nghiệm của Young về giao thoa ánh sáng, hai khe S 1 và S2 được chiếu bằng ánhsáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ hai khe đếnmàn là 2 m. Người ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp trên màn là 6 mm. Xácđịnh bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm và cho biết tại 2 điểm M và N trên màn,khác phía nhau so với vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 3 mm và 13,2mm là vân sáng hay vân tối? Nếu là vân sáng thì đó là vân sáng bậc mấy? Trong khoảng cách từM đến N có bao nhiêu vân sáng?LaixM6 −1DiGiải bài 5. Ta có: i == 1,2 mm; λ == 0,48.10-6 m;= 2,5 nên tại M ta có vân tối;xNi= 11 nên tại N ta có vân sáng bậc 11. Trong khoảng từ M đến N có 13 vân sáng không kể vânsáng bậc 11 tại N.Bài 6. Trong thí nghiệm giao thoa khe Young cách nhau 0,5 mm, ánh sáng có bước sóng 0,5 µm,màn cách hai khe 2m. Bề rộng vùng giao thoa trên màn là 17mm. Tính số vân sáng, vân tối quansát được trên màn.λDLa2iGiải bài 6. Ta có: i == 2 mm; N == 4,25;=> quan sát thấy 2N + 1 = 9 vân sáng và 2N = 8 vân tối [vì phần thập phân của N < 0,5].Bài 7. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc cóbước sóng0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa haikhe đến màn quan sát là2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm [vân sáng trung tâm ở chínhgiữa]. Tìm tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa.λDLa2iGiải bài 7. Ta có: i == 1,5 mm. Ta có: N == 4,17; số vân sáng: Ns = 2N + 1 = 9; số vântối: vì phần thập phân của N < 0,5 nên: N t = 2N = 8; tổng số vân sáng và vân tối trong miền giaothoa: Ns + Nt = 17.Bài 8. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng các kheS 1,S2 được chiếu bỡi ánh sáng cóλ = 0,65µmbước sóng. Biết khoảng cách giữa hai khe là S 1S2=a=2mm. Khoảng cách từ haikhe đến màn là D= 1,5 m .a. Tính khoảng vân ?b. Xác định vị trí vân sáng bậc 5 và vân tối bậc 7 ?Giải Bài 8 :x=a. Khoảng vân:λDa=0, 65.10 −3.1, 5.1032λDxs = kb.Vị trí vân sáng bậc 5:Vân sáng bậc 5 ứng vớik = ±5a.= kix = ±5i = ±2, 4375[mm]:x t = [2k + 1]Vị trí vân tối được xác định :Phần dương cuả trục Oxx t7 = [2.6 + 1]Phầnâm0, 84752= 0.4875mmthìλD2avân= [2k + 1]tốibậc27ứngvớik=6,dođó:k=-7,dođó:= 3,16875mmcủatrục Ox thì vân tối bậc0, 4875x t7 = [2.[ −7] +1].= −3,16875mm2Vậy vân tối bậc 7 :i7ứngvớix t7 = ±3,16875mmBài 9. Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 2 mm,khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ =0,6 µm. Xét trên khoảng MN trên màn, với MO = 5 mm, ON = 10 mm, [O là vị trí vân sángtrung tâm giữa M và N]. Hỏi trên MN có bao nhiêu vân sáng, bao nhiêu vân tối?A. 34 vân sáng 33 vân tốiB. 33 vân sáng 34 vân tốiC. 22 vân sáng 11 vân tốiD. 11 vân sáng 22 vân tốixNλDxMaiiGiải 1 bài 9. i == 0,45.10-3 m;= 11,1; tại M có vân sáng bậc 11;= 22,2; tại N có vânsáng bậc 22; trên MN có 34 vân sáng 33 vân tối.λ D 0, 6.10−6.1,5== 0, 45.10−3 m = 0, 45mma2.10−3Giải 2: Khoảng vân: i =Vị trí vân sáng : xs = ki = 0,45k [mm]: -5 ≤ 0,45k ≤ 10 => -11,11≤ k ≤ 22,222 =>-11≤ k ≤22: Có 34 vân sángVị trí vân tối : xt = [k + 0,5] i = 0,45[k + 0,5] [mm]: -5 ≤ 0,45[k+0,5] ≤ 10=> -11,11≤ k + 0,5 ≤ 22,2221,61≤ k ≤ 21,7222=> -11≤ k ≤21: Có 33 vân tối. Chọn ABài 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a = 0,5 mm được chiếusáng bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn quansát, trong vùng giữa hai điểm M và N mà MN = 2 cm , người ta đếm được có 10 vân tối và thấytại M và N đều là vân sáng. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này làA. 0,4 µm.B. 0,5 µm.C. 0,6 µm.D. 0,7 µm.Giải Bài 10. : Giữa hai điểm M và N mà MN = 2 cm = 20mm, người ta đếm được có 10 vân tốivà thấy tại M và N đều là vân sáng. Như vậy trên MN, có tất cả 11 vân sáng và từ M đến N có 10MNi== 2 [ mm ]10khoảng vân. Suy ra:Bướcsóngcủaánhsángđơnsắcdùngtrongthínghiệmlà:ai 0,5.2λ= == 0,5.10−3 [ mm ] = 0,5 [ µm ]3D 2.10. Chọn BBài 11. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng của Young, chùm sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm, khoảng cách giữa 2 khe là 3mm , khoảng cách từ 2 khe đến màn ảnh là 2m.Hai điểm M , N nằm khácphía với vân sáng trung tâm , cách vân trung tâm các khoảng 1,2mm và 1,8mm. Giữa M và N có baonhiêu vân sáng :A. 6 vânB. 7 vânC. 8 vânD. 9 vânxxM≤ k ≤ N => − 3 ≤ k ≤ 4,5 =>iiGiải Bài 11. : Số vân sáng trên MN:[ chú ý: M, N ở hai phía VTT nên tọa độ trái dấu]có 8 vân sáng . Chọn CBài 12. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2m. Trong khoảng rộng 12,5mm trên màn có 13 vân tối biết mộtđầu là vân tối còn một đầu là vân sáng. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc đó là :A. 0,48µmB. 0,52µmC. 0,5µmD. 0,46µmGiải Bài 12 : 13 vân tối liên tiếp có 12i.Vì có một đầu là vân sáng nên có thêm 0,5i.= 0,5μm. Chọn CVậy 12i + 0,5i = 12,5mm => i = 1mm => λBài 13. Trong thí nghiệm I- âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơnsắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ hai [tính từ vân sáng trungtâm] thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằngA: 1,5λB. 2 λC. 2,5 λD. 3 λaxλD1 λDλD]Da2 aaGiải Bài 13. Nếu OM = x thì d1 – d2 =; xt = [k+0,5]; xM = [k +=1,5axaλDDDaDo đó d1 – d2 ==1,5= 1,5λ. Chọn ABài 14: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát bức xạ có bước sóng 450nm, khoảng cáchgiữa hai khe 1,1mm, màn quan sát E cách mặt phẳng hai khe 220cm. Dịch chuyển một mối hàn củacặp nhiệt điện trên màn E theo đường vuông góc với hai khe, thì cứ sau một khoảng bằng bao nhiêukim điện kế lại lệch nhiều nhất?A. 0,4 mm.B. 0,9 mm.C. 1,8 mm.D. 0,45 mm.λ D 0, 45.2, 2i=== 0,9mma1,1Giải: Thực chất là tinh khoảng vân: i =Chọn BBài 15: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe được chiếu bằng ánhsáng có bước sóng λ = 0,5µm, biết S1S2 = a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai kheđến màn quan sát là D = 1m. Bề rộng vùng giao thoa quan sát được trên màn là L =13mm. Tínhsố vân sáng và tối quan sát được trên màn.A. 10 vân sáng; 12 vân tốiB. 11 vân sáng; 12 vân tốiC. 13 vân sáng; 12 vân tốiD. 13 vân sáng; 14 vân tối−6λ D 0,5.10 .1i=== 10−3 m = 1mm−3a0,5.10Hướng dẫn:; Số vân trên một nửa trường giao thoa:L 13= = 6,52i 2.⇒ số vân sáng quan sát được trên màn là: Ns = 2.6+1 = 13 vân sáng.⇒ số vân tối quan sát được trên màn là: Nt = 2.[6+1] = 14 vân tối.Bài 16: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5m; a = 1mm; λ = 0,6µm. Bềrộng trường giao thoa đo được là 12,5mm. Số vân quan sát được trên màn là:A. 8B. 9C. 15D. 17i=λD=aHướng dẫn:L 12,5== 4,162i 2.1,50, 6.10−6.2, 510−3= 1,5.10−3 m = 1,5mm; Số vân trên một nửa trường giao thoa:.⇒ số vân tối quan sát được trên màn là: Nt = 2.4 = 8 vân tối.Và số vân sáng quan sát được trên màn là: Ns = 2.4+1 = 9 vân sáng.Vậy tổng số vân quan sát được là 8 + 9 =17 vân.f.Trắc nghiệm :Câu 1: Trong thí nghiệm ánh sáng giao thoa với khe I âng, khoảng cách giữa 2 khe s 1, s2 là 1mm,λkhoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là 2 mét. Chiếu vào 2 khe ánh sáng có bước sóng =µ0,656 m. Biết bề rộng của trường giao thoa lag L = 2,9 cm. Xác định số vân sáng, tôi quan sátđược trên màn.A: 22 vân sáng, 23 vân tối; B: 22 vân sáng, 21 vân tối C: 23 vân sáng, 22 vân tối D: 23 vânsáng, 24 vân tốiCâu 2[CĐ -2007]: Trong thí nghiệm Iâng [Y-âng] về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhaumột 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 giaothoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm [chính giữa] một khoảng 5,4 mm có vânsáng bậc:A. 3.B. 6.C. 2.D. 4.Câu 3[ĐH–2007]: Trong thí nghiệm Iâng [Y-âng] về giao thoa của ánh sáng đơn sắc, hai khehẹp cách nhau 1 mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5 m. Khoảng cách giữa 5 vânsáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằngA. 0,48 μm.B. 0,40 μm.C. 0,60 μm.D. 0,76 μm.Câu 4[CĐ-2008]: Trong thí nghiệm Iâng [Y-âng] về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc.Biết khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1,2 mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đếnmàn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên màn với khoảng cách giữa 9 vânsáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm làA. 0,50.10-6 m.B. 0,55.10-6 m.C. 0,45.10-6 m.D.-60,60.10 m.Câu 5[CĐ- 2009]: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữahai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m và khoảng vânlà 0,8 mm. Cho c = 3.108 m/s. Tần số ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm làA. 5,5.1014 Hz.B. 4,5. 1014 Hz.C. 7,5.1014 Hz.D. 6,5. 1014 Hz.Câu 6[CĐ- 2009]: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trongthí nghiệm có bước sóng 0,5 µm. Vùng giao thoa trên màn rộng 26 mm [vân trung tâm ở chínhgiữa]. Số vân sáng làA. 15.B. 17.C. 13.D. 11.Câu 7[CĐ- 2009]: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữahai khe là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2m. Trong hệ vân trên màn,vân sáng bậc 3 cách vân trung tâm 2,4 mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thínghiệm làA. 0,5 µm.B. 0,7 µm.C. 0,4 µm.D. 0,6 µm.Câu 8[ĐH –CĐ 2010: ]Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằngánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặtphẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vânsáng và vân tối có trong miền giao thoa làA. 21 vân.B. 15 vân.C. 17 vân.D. 19 vân.Câu 9. [ĐH –CĐ-2010]; Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằngánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ ba [tính từ vânsáng trung tâm] thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằngA. 2λ.B. 1,5λ.C. 3λ.D.2,5λ.Câu 10 [ĐH –CĐ- 2010]: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp đượcchiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2mm. Trong khoảng giữa hai điểmM và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mmvà 4,5 mm, quan sát đượcA. 2 vân sáng và 2 vân tối.B. 3 vân sáng và 2 vân tối.C. 2 vân sáng và 3 vân tối.D. 2 vân sáng và 1 vân tối.Câu 11:Trong thí nghiệm giao thoa khe Young, khoảng cách giữa hai khe F1F2 là a= 2[mm];λkhoảng cách từ hai khe F1F2 đến màn là D= 1,5[m], dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng =0,6µm. Xét trên khoảng MN, với MO= 5[mm], ON= 10[mm], [O là vị trí vân sáng trung tâm], MNnằm hai phía vân sáng trung tâm. Số vân sáng trong đoạn MN là:A.31B.32C.33D.34Câu 12: Trong thí nghiệm giao thoa khe Young, khoảng cách giữa hai khe F1F2 là a= 2[mm];λkhoảng cách từ hai khe F1F2 đến màn là D= 1,5[m], dùng ánh sáng đơn sắc có bước sóng =0,6µm. Xét trên khoảng MN, với MO= 5[mm], ON= 10[mm], [O là vị trí vân sáng trung tâm],MN nằm cùng phía vân sáng trung tâm. Số vân sáng trong đoạn MN là:A.11B.12C.13D.15