Gọi độ dịch chuyển màn là ΔD:

Chọn đáp án B

- Các khoảng vân là:

- Hai vân sáng trùng nhau có tọa độ:

Chọn đáp án C

- Các khoảng vân là:

- Vùng MN trên màn quan sát, đếm được 13 vân sáng với M và N là hai vân sáng ứng nên:

   MN = 12i₁ = 8i₂.

- Do vậy trên MN có 9 vân sáng của bức xạ 2.

Chọn đáp án D

- Tọa độ vân sáng:

- Vì: 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm.

   Nên: 3,6 ≤ k ≤ 6,75.

   Suy ra: k = 4, 5, 6; tương ứng với:

Chọn đáp án D

- Bề rộng quang phổ bậc 2:

Chọn đáp án B

- Góc lệch của các tia sáng qua mỗi lăng kính:

- Ảnh của S qua hai lăng kính được coi là hai nguồn cách nhau:

- Do đó khoảng vân:

- Chiết suất:

Chọn đáp án C

- Khoảng vân: 

- Nếu tăng khoảng cách giữa hai khe S₁, S₂ thì a tăng, i giảm. Do đó số vân trên màn giao thoa tăng.

Chọn đáp án B

Chọn đáp án B

- Trong nước bước sóng giảm n lần. Khoảng vân tỉ lệ với bước sóng nên cũng giảm dần.

Chọn đáp án C

- Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 4,5 mm.

- Suy ra:

→ Đó là bước sóng của ánh sáng đỏ.

Chọn đáp án A

- Mỗi ánh sáng đơn sắc có tần số đặc trưng xác định. Khi một ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác (ví dụ truyền từ không khí vào nước) thì vận tốc truyền, phương truyền, bước sóng có thể thay đổi nhưng tần số, chu kì, màu sắc, năng lượng photon thì không đổi.

Chọn đáp án B

- Khi một ánh sáng đơn sắc truyền từ môi trường này sang môi trường khác (ví dụ truyền từ không khí vào nước) thì vận tốc truyền, phương truyền, bước sóng có thể thay đổi nhưng tần số, chu kì, màu sắc, năng lượng photon thì không đổi.

Chọn đáp án A

- Chiết suất của môi trường trong suốt đối với các ánh sáng đơn sắc trong một chùm ánh sáng trắng lớn khi tần số ánh sáng lớn.

Chọn đáp án B

- Hiệu đường đi của các sóng từ hai khe S₁, S₂ đến vân tối thứ ba kể từ vân trung tâm có trị số là: d₂ – d₁ = 2,5λ

Chọn đáp án C

- Tần số ứng với tần số của bức xạ màu tím là f = 7,3.10¹⁴Hz.

Chọn đáp án A

- Khoảng vân giao thoa:

→ Số vân sáng trên trường giao thoa:

Chọn đáp án A

- Hiệu đường đi của tia sáng tại vị trí cho vân tốc bậc 3:

Chọn đáp án A

- Điều kiện để cho vân sáng tại vị trí M của bức xạ đơn sắc:

- Với khoảng giá trị của bước sóng 0,38 µm ≤ λ ≤0,76 µm. Sử dụng chức năng Mode → 7 ta tìm được tại M có hai bức xạ đơn sắc cho vân sáng ứng với:

Chọn đáp án B

- Khoảng vân giao thoa:

- Xét tỉ số:

Chọn đáp án A

- Khoảng cách giữa ba vân sáng liên tiếp là:

→ Khoảng cách giữa hai khe:

Chọn đáp án B

- Khoảng vân giao thoa:

→ Số vân sáng quan sát được:

Chọn đáp án D

- Điều kiện để hệ hai vân sáng trùng nhau:

→ Giữa hai vân sáng cùng màu với vân trung tâm có 16 vân sáng của bức xạ λ₂ và 22 vân sáng của bức xạ λ₁.

→ Vậy có 38 vân sáng đơn sắc.

Chọn đáp án B

- Điều kiện để M là vân sáng:

- Với khoảng giá trị của bước sóng: 0,38µm ≤ λ ≤0,76µm, kết hợp với chức năng Mode → 7 ta tìm được:

   λ_min = 0,4.

Chọn đáp án A

- Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là:

→ Bước sóng thí nghiệm:

Chọn đáp án D

- Khoảng cách giữa một vân sáng và một vân tối liên tiếp là nửa khoảng vân:

Chọn đáp án C

- Vị trí các vân sáng cùng màu với vân trung tâm:

- Giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm có 11 vân sáng nên:

- Số vân sáng của 2 bức xạ lệch nhau 3 vân:

+ TH1: k₁ - k₂ = 3 thay vào (1) ta được: k₁ = 8; k₂ = 5

   (loại, vì không nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy)

+ TH2: k₂ - k₁ = 3 thay vào (1) ta được: k₁ = 5; k₂ = 8

Chọn đáp án A

- Khoảng vân giao thoa

→ M gần vân sáng bậc 3 về phía vân sáng trung tâm.

→ N gần vân sáng bậc 2 về phía vân sáng trung tâm.

⇒ Trên MN có 6 vân sáng ứng với:

Chọn đáp án A

Bài 28: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Yâng có khoảng cách hai khe a = 2 mm; từ màn ảnh đến hai khe D = 2m chiếu đồng thời ba bức xạ λ₁ = 0,64 μm, λ₂ = 0,54 μm; λ₃ = 0,48 μm thì trên bề rộng giao thoa có L = 40 mm của màn ảnh có vân trung tâm ở giữa sẽ quan sát thấy số vân sáng của bức xạ λ₁ là

A. 45 vân        B. 44 vân        C. 42 vân        D. 41 vân

Chọn C.

+) Đối với λ₁ thì i₁ = λ₁D/a = 0,64.2/2 = 0,64 mm có số vân sáng là:

↔ -31,25 ≤ k₁ ≤ 31,25 : có 63 vân sáng.

+) Đối với λ₂ thì i₂ = λ₂D/a = 0,54.2/2 = 0,54 mm có số vân sáng là: -37,04 ≤ k₁ ≤ 37,04 : có 75 vân sáng.

+) Đối với λ₃ thì i₃ = λ₃D/a = 0,48.2/2 = 0,48 mm có số vân sáng là: -41,7 ≤ k₁ ≤ 41,7 : có 83 vân sáng.

+ Tính số vân trùng của λ₁ và λ₂ thì:

→ có 2 vị trí trùng nhau (k₁ = 27 và -27)

+ Tính số vân trùng của λ₁ và λ₃ thì:

→ có 20 vị trí trùng nhau (k₁ = 3; 6; 9; 12; 15; 18; 21; 24; 27; 30 và -3; -6; -9; -12; -15; -18; -21; -24; -27; -30); so sánh với trên ta thấy trùng lặp k₁ = 27 và -27 nên

Số vân sáng λ₁ quan sát được 63-20-1 = 42 vân (do tính thêm vân sáng trung tâm).

Bài 29: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ₁ = 4410Å và λ₂. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm còn có chín vân sáng khác. Giá trị của λ₂ bằng?

A. 5512,5Å.        B. 3675,0Å.

C. 7717,5Å.        D. 5292,0Å.

Chọn D.

Gọi n là số vân sáng của bức xạ λ₁ trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm. Khi đó số vân sáng của bức xạ λ₂ là (9 - n)

(n + 1)i₁ = (10 - n)i₂ → (n + 1)λ₁ = (10 - n)λ₂

→ 4,09 ≤ n ≤ 5,96

→ n = 5 → λ₂ = 0,5292 μm = 5292,0 Å.

Bài 30: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Nguồn phát ánh sáng trắng (0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm). Trên đoạn thẳng MN thuộc màn quan sát vuông góc với các vạch sáng (M nằm ở vân sáng bậc 2 màu tím, N nằm ở vân sáng bậc 3 màu tím) có bao nhiêu điểm tại đó có 2 bức xạ cho vân sáng trùng nhau?

A. Không có điểm nào.

B. Có vô số điểm.

C. Có 2 điểm.

D. Có 3 điểm.

Chọn C.

Vị trí vân tím bậc 2 và bậc 3:

Vị trí hai vân sáng trùng nhau:

→ 0,76 ≤ k₁λ₁ = k₂λ₂ ≤ 1,14 (Với k₁ ≠ k₂) → 0,76 ≤ k₁λ₁ ≤ 1,14

k₁ ≤ 1,14/λ₁ mà 0,38 μm ≤ λ₁ ≤ 0.76 μm → k₁ ≤ 3 (k₁ ≤ giá trị lớn nhất có thể là 3)

k₁ ≥ 0,76/λ₁ mà 0,38 μm ≤ λ₁ ≤ 0.76 μm → k₁ ≥ 1 (k₁ ≥ giá trị nhỏ nhất có thể là 1)

Tức là ta có 1 ≤ k₁ ≤ 3 → k₁ = 1, 2, 3.

Tương tự 1 ≤ k₂ ≤ 3 → k₂ = 1, 2, 3.

Khi k₁ = 1, k₂ = 2 → λ₁ = 0,76 μm và λ₂ = 0,38 μm: x = x₁

Khi k₁ = 1, k₂ = 3 → λ₁ = 0,76 μm và λ₂ = 0,253 μm < 0,38 μm: Loại trường hợp này.

Khi k₁ = 2, k₂ = 3 → λ₁ = 0,57 μm và λ₂ = 0,38 μm: x = x₂

Tóm lại, trên MN có hai điểm tại đó có hai bức xạ cho vân sáng trùng nhau. Đó là các điểm M, N.

Bài 31: (ĐH-2011): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là λ₁ = 0,42 μm; λ₂ = 0,56 μm và λ₃ = 0,63 μm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu vân trung tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng thì số vân sáng quan sát được là

A. 27.        B. 23.       C. 26.        D. 21.

Chọn D.

Ta có λ₁: λ₂: λ₃ = 6: 8: 9. Vị trí trùng nhau của 3 bức xạ ứng với k₁λ₁ = k₂λ₂ = k₃λ₃.

Suy ra: 6k₁ = 8k₂ = 9k₃ = 72n. Hay k₁ = 12; k₂ = 9 ; k₃ = 8.

Số vân trùng là bội của cặp (6,8) = 24;48;72 ; (6,9) = 18;36;54;72 ; (8,9) = 72

Tổng số vân quan sát được: 12 + 9 + 8 - 8 = 21.

Bài 32: Trong giao thoa ánh sáng qua 2 khe Young, khoảng vân giao thoa bằng i. Nếu đặt toàn bộ thiết bị trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân giao thoa sẽ bằng

A. 

B. 

C. 

D. n.i

Chọn C.

Vận tốc ánh sáng truyền trong chất lỏng là v = c/n, (n là chiết suất của chất lỏng). Nên bước sóng ánh sáng trong nước là: λ’ = v/f = c/nf = λ/n. Khoảng vân quan sát trên màn khi toàn bộ thí nghiệm đặt trong chất lỏng:

Bài 33: Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe I-âng và phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ₁ = 0,6 μm và λ₂ = 0,7 μm. Biết khoảng cách hai khe a = 0,2 mm và khoảng cách hai khe tới màn là D = 1m. Trong khoảng rộng L = 7,2cm trên màn, có bao nhiêu vạch sáng mà các bức xạ trên chồng khít lên nhau?

A. 4        B. 5        C. 2        D. 3

Chọn D.

Vị trí các vân sáng cùng màu với vân trung tâm

x = k₁i₁ = k₂i₂ → k₁λ₁ = k₂λ₂ → 0,6k₁ = 0,7k₂ → 6k₁ = 7k₂

→ k₁ = 7n; k₂ = 6n (n nguyên, bằng 0)

Ta có: – 36 (mm) < x < 36 (mm) → -36 < 21n < 36 .

Suy ra n = -1; 0; 1: có 3 vân.

Bài 34: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng λ₁ = 4410Å và λ₂. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm còn có chín vân sáng khác. Giá trị của λ₂ bằng?

A. 5512,5Å.        B. 3675,0Å.

C. 7717,5Å.        D. 5292,0Å.

Chọn D.

Gọi n là số vân sáng của bức xạ λ₁ trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm. Khi đó số vân sáng của bức xạ λ₂ là (9 - n)

(n + 1)i₁ = (10 - n)i₂ → (n + 1)λ₁ = (10- n)λ₂

→ 4,09 ≤ n ≤ 5,96

→ n = 5 → λ₂ = 0,5292 μm = 5292,0 Å.

Bài 35: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát sáng đồng thời hai bức xạ đơn sắc, có bước sóng lần lượt là 0,72 μm và 0,45 μm. Hỏi trên màn quan sát, giũa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có bao nhiêu vân sáng khác màu vân trung tâm?

A. 10.        B. 13.        C. 12.        D. 11.

Chọn D.

Vị trí các vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm là vị trí vân sáng của hai bức xạ trùng nhau: k₁i₁ = k₂i₂ → k₁λ₁ = k₂λ₂ → 8k₁ = 5k₂

→ k₁ = 5n; k₂ = 8n với n = 0; ±1 ; ±2 ; ...

Hai vân sáng cùng màu vân trung tâm gần nhau nhất ứng với hai giá trị liên tiếp của n là

n = 0 và n = 1

+) Vân sáng bậc 5 của bức xạ λ₁ giữa hai vân sáng này có 4 vân sáng của bức xạ thứ nhất

+) Vân sáng bậc 8 của bức xạ λ₂ giữa hai vân sáng này có 7 vân sáng của bức xạ thứ hai

Vậy tổng cộng có 11 vân sáng khác màu với vân sáng trung tâm.

Bài 36: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khe S phát ra đồng thời 3 ánh sáng đơn sắc, có bước sóng tương ứng λ₁ = 0,4 μm, λ₂ = 0,48 μm và λ₃ = 0,64 μm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu trùng với vân trung tâm, quan sát thấy số vân sáng không phải đơn sắc là:

A.11        B.9        C.44        D.35

Chọn B.

Xét trong khoảng hai vân sáng liên tiếp có màu trùng với vân trung tâm (sự giao nhau của 3 bức xạ )

→ x = kλD/a với x_min → k₁λ₁ = k₂λ₂ = k₃λ₃

→ k₁ = k₃λ₃/λ₁ = 8k₃/5 (1)

→ k₂ = k₃λ₃/λ₂ = 4k₃/3 (2)

Ta có k₃ = 15 → k₁ = 24 và k₂ = 20 (3)

Xét số vân trùng với hai bức xạ khác nhau trong khoảng x_min ở trên

Từ (1) số vân trùng của hai bức xạ λ₁ và λ₃

→ k_31min = 5 ; k_13min = 8 → k_trùng13 = k_3max/k_3min = 15/5 = 3

Từ (2) số vân trùng của hai bức xạ λ₂ và λ₃

→ k_23min = 4 ; k_32min = 3 → k_trùng23 = k_23max/k_23min = 20/4 = 5

Tính số vân trùng của hai bức xạ λ₁ và λ₂:

k₁ = k₂λ₂/λ₁ = 48k₂/40 = 6k₂/5 → k_21min = 5 ;k_12min = 6

→ k_trùng12 = k_12max/k_12min = 24/6 = 4 hay k_trùng12 = k_21max/ k_21min = 20/5 = 4

Tổng số vân sáng trên màn không phải đơn sắc trong khoảng giữa hai vân hai vân sáng liên tiếp có màu với vân trung tâm.

Như vậy là không tính vân trùng ở vị trí x_min tức là phải trừ đi 3:

N = k_trùng13 + k_trùng23 + k_trùng12 – 3 = 9.

Bài 37: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Nguồn phát ánh sáng trắng (0,38 μm ≤ λ ≤ 0,76 μm). Trên đoạn thẳng MN thuộc màn quan sát vuông góc với các vạch sáng (M nằm ở vân sáng bậc 2 màu tím, N nằm ở vân sáng bậc 3 màu tím) có bao nhiêu điểm tại đó có 2 bức xạ cho vân sáng trùng nhau?

A. Không có điểm nào.

B. Có vô số điểm.

C. Có 2 điểm.

D. Có 3 điểm.

Chọn C.

Vị trí vân tím bậc 2 và bậc 3:

Vị trí hai vân sáng trùng nhau:

 với x₁ ≤ x ≤ x₂

→ 0,76 ≤ k₁λ₁ = k₂λ₂ ≤ 1,14 (Với k₁ ≠ k₂). Giả sử λ₁ > λ₂ khi đó k₁ < k₂

→ 0,76 ≤ k₁λ₁ = k₂λ₂ ≤ 1,14

 với x₁ ≤ x ≤ x₂ mà 0,38 μm ≤ λ₁ ≤ 0.76 μm → 1 ≤ k₁ ≤ 3

(k₁ ≤ giá trị lớn nhất có thể là 3 và k₁ ≥ giá trị nhỏ nhất có thể là 1)

Tức là ta có 1 ≤ k₁ ≤ 3 → k₁ = 1, 2, 3.

Tương tự 1 ≤ k₂ ≤ 3 → k₂ = 1, 2, 3.

Khi k₁ = 1, k₂ = 2 → λ₁ = 0,76 μm và λ₂ = 0,38 μm: x = x₁

Khi k₁ = 1, k₂ = 3 → λ₁ = 0,76 μm và λ₂ = 0,253 μm < 0,38 μm: loại trường hợp này

Khi k₁ = 2, k₂ = 3 → λ₁ = 0,57 μm và λ₂ = 0,38 μm: x = x₂

Vậy trên MN có hai điểm tại đó có hai bức xạ cho vân sáng trùng nhau. Đó là các điểm M, N .

Bài 38: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. Ánh sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng: λ₁ = 0,64 μm, λ₂ = 0,6 μm, λ₃ = 0,54 μm, λ₄ = 0,48 μm. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là?

A. 4,8mm        B. 4,32 mm

C. 0,864 cm        D. 4,32cm

Tóm tắt:

a = 10^-3m

D = 0,5m

λ₁ = 0,64 μm

λ₂ = 0,6 μm

λ₃ = 0,54 μm

λ₄ = 0,48 μm

Δx = ?

Hướng dẫn:

Chọn D.

Khi vân sáng trùng nhau:

k₁λ₁ = k₂λ₂ = k₃λ₃ = k₄λ₄

⇔ k₁.0,64 = k₂.0,6 = k₃.0,54 = k₄.0,48

⇔ k₁.64 = k₂.60 = k₃.54 = k₄.48

⇔ k₁.32 = k₂.30 = k₃.27 = k₄.24

BSCNN(32,30,27,24) = 4320

Vậy: Δx = 135i₁ = 144i₂ = 160i₃ = 180i₄ = 0,0432 m = 4,32 cm.

Bài 39: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là: λ₁ = 0,64 μm, λ₂ = 0,54 μm, λ₃ = 0,48 μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?

A. 24        B. 27       C. 32       D. 18

Chọn C.

Ta có: i₁ = λ₁.D/a, i₂ = λ₂.D/a, i₃ = λ₃.D/a

Lập tỷ số: i₁/i₂ = λ₁/λ₂ = 32/27, i₁/i₃ = λ₁/λ₃ = 4/3

→ khoảng vân trùng: i_trùng = 32.3.i₂ = 27.4.i₃

→ vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm: x_n = n.i_trùng

Vân đầu tiên kể từ vân trung tâm có cùng màu ứng với n = 1

→ x = i_trùng = 32.3.i₂ = 27.4.i₃

→ x = 32.3.λ₂.D/a = 27.4.λ₃.D/a = 32.λ₂ = 36.λ₃

⇔ x = k₂.λ₂ = k₃.λ₃

Vậy cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc k = 32 của vân sáng màu lục.

Bài 40: Cho thí nghiệm Y-âng, khoảng cách hai khe sáng 0,2 mm, khoảng cách từ hai khe sáng tới màn là 1 m. Người ta dùng đồng thời ba ánh sáng đơn sắc màu đỏ, lam và tím có bước sóng tương ứng là 760 nm, 570 nm và 380 nm. Trên màn quan sát, điểm M và N nằm về một phía vân trung tâm và cách vân trung tâm tương ứng là 2 cm và 6 cm. Tìm số vân sáng trong khoảng giữa hai điểm M và N.

A. 28        B. 21        C. 33        D. 49

Chọn A.

Ta có:

Trong đoạn N và M thì ta có 6 ≤ k₁ ≤ 15; 8 ≤ k₂ ≤ 21; 11 ≤ k₃ ≤ 31

Dựa vào dãy số trên và giới hạn 3 giá trị của k, ta có: số vân sáng quan sát được trên đoạn MN là:

4 vân 3 bức xạ trùng nhau

9 vân 2 bức xạ trùng nhau (3vân bx 2 trùng 3; 6 vân bx 1 trùng 3)

15 vân 1 bức xạ (8 vân bx 2 và 7 vân bx 3). Do vậy có tất cả 28 vân sáng trong đoạn MN.

Bài 41: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Nguồn S phát ra 3 ánh sáng đơn sắc có bước sóng là: λ₁ (tím) = 0,42 μm, λ₂ (lục) = 0,56 μm, λ₃ (đỏ) = 0,7 μm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục. Số vân tím và màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là:

A. 19 vân tím, 11 vân đỏ

B. 20 vân tím, 12 vân đỏ

C. 17 vân tím, 10 vân đỏ

D. 20 vân tím, 11 vân đỏ

Chọn A.

Hay k₁λ₁ = k₂λ₂ = k₃λ₃ → 21k₁ = 28k₂ = 35k₃

→ k₁ = 20, 40, ...; k₂ = 15, 30...; k₃ = 12, 24...

→ số vân tím = 40-20-1 = 19 vân.

Bài 42: (ĐH-2011): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng thí nghiệm là

A. 0,50 μm.        B. 0,48 μm.

C. 0,64 μm.       D. 0,45 μm.

Bài 43: Cho a = 0,8 mm, λ = 0,4 μm, H là chân đường cao hạ từ S₁ tới màn quan sát. Lúc đầu H là 1 vân tối giao thoa, dịch màn ra xa dần thì chỉ có 2 lần H là cực đại giao thoa. Khi dịch chuyển màn như trên, khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là cực tiểu giao thoa lần cuối là

A. 1,6 m.        B. 0,4 m.        C. 0,32 m.        D. 1,2 m.

Chọn D.

Gọi D là khoảng cách từ mặt phẳng hai khe tới màn quan sát.

Ta có x_H = a/2 = 0,4 mm

Gọi E₁ và E₂ là hai vị trí của màn mà H là cực đại giao thoa. Khi đó:

Tại vị trí E₁ H là cực đại thứ hai:

x_H = 2i₁ → i₁ = 0,2 mm

i₁ = λD₁/a → D₁ = 0,4m.

Tại vị trí E₂ H là cực đại thứ nhất:

x_H = i₂ → i₂ = 0,4 mm = 2i₁

i₂ = λD₂/a; i₂ = 2i₁ → D₂ = 2D₁ = 0,8m.

Gọi E là vị trí của màn mà H là cực tiểu giao thoa lần cuối. Khi đó tại H là cực tiểu thứ nhất

x_H = i/2 → i = 2x_H = 0,8mm. Mà i = λD/a → D = 1,6m.

Khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là cực tiểu giao thoa lần cuối là E₁E = D – D₁ = 1,2 m.

Bài 44: Thí nghiệm giao thoa Y- âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe a = 1 mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25 mm người ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn 0,75 m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là

A. 0,60 μm        B. 0,50 μm

C. 0,70 μm        D. 0,64 μm

Chọn A.

Trong thí nghiệm Y-âng vị trí vân sáng và vân tối:

x_s = ki; x_t = (k - 0,5)i với k = 1, 2, 3....

Điểm M cách vân trung tâm: x = 5,25 mm = 5i = 5λD/a (1)

Khi dịch màn ra xa, giả sử lần thứ nhất tại M là vân tối bậc k = 5 là vân tối gần nhất thì lần thứ hai sẽ là vân tối bậc (k - 1) = 4

Khi đó: x = 3,5 i'

Từ (1) và (2) ta có:

→ 5D = 3,5D + 0,75.3,5 → 1,5D = 2,625 → D = 1,75m

Bài 45: Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bước sóng 500 nm. H là chân đường cao hạ vuông góc từ S₁ tới màn M. Lúc đầu người ta thấy H là một cực đại giao thoa. Dịch màn M ra xa hai khe S₁, S₂ đến khi tại H bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì độ dịch là 1/7 m. Để năng lượng tại H lại triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là 16/35 m. Khoảng cách hai khe S₁ và S₂ là

A. 0,5 mm       B. 1 mm       C. 2 mm       D. 1,8 mm

Chọn C.

Ban đầu H là một cực đại giao thoa bậc k nên x_H = a/2 = kλD/a → a² = 2kλD (1)

Dịch màn M ra xa hai khe thêm 1/7 m đến khi tại H là vân tối lần thứ nhất → vân tối tại H ứng với (k - 1) (vì khi D tăng thì i tăng)

→ x_H = a/2

→ a² = 2(k – 0,5)λ(D + 1/7) (2)

Dịch màn M ra xa hai khe thêm 16/35 m đến khi tại H là vân tối lần thứ 2 → vân tối tại H ứng với (k - 2)

→ x_H = a/2

→ a² = 2(k – 1,5)λ(D + 0,6) (3)

* Từ (1) và (2) suy ra: 2kλD = 2(k – 0,5)λ(D + 1/7) → 7D = 2k + 1 (4)

* Từ (1) và (3) suy ra: 2kλD = 2(k – 1,5)λ(D + 0,6) → 1,5D = 0,6k + 0,9 (5)

* Lập tỉ số (4) : (5) → k = 4 → D = 1m

* Thế vào (1) → a = 2.10^-3m.

Bài 46: (ĐH-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁. Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₂ = 5λ₁/3 thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là

A.7        B. 5       C. 8.       D. 6

Chọn A.

Theo bài ra ta có: 10i₁ = MN = 20mm → i₁ = 2mm

Do x_M = k₁i₁ = 2k₁

 không thể là một số bán nguyên nên tại M là một vân sáng với k_i = 5n (5, 10, 15,...)

Số khoảng vân sáng trên đoạn MN lúc này = 20.3/10 = 6.

→ Số vân sáng trên đoạn MN lúc này là: 6 + 1 = 7.

Bài 47: (ĐH-2012): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc λ₁, λ₂ có bước sóng lần lượt là 0,48 μm và 0,60 μm. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có

A. 4 vân sáng λ₁ và 3 vân sáng λ₂.

B. 5 vân sáng λ₁ và 4vân sáng λ₂.

C. 4 vân sáng λ₁ và 5vân sáng λ₂.

D. 3 vân sáng λ₁ và 4vân sáng λ₂.

Chọn A.

Vị trí các vân sáng cùng màu vân sáng trung tâm k₁λ₁ = k₂λ₂ → 48k₁ = 60k₂

→ 4k₁ = 5k₂ → BSNN của 4 và 5 là 20 → x = 20n → k₁ = 5n; k₂ = 4n

Với n = 1 → k₁ = 5; k₂ = 4

→ Trên màn quan sát, trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 4 vân sáng λ₁ và 3 vân sáng λ₂.

Bài 48: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 450 nm và λ₂ = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là

A. 4.        B. 2.       C. 5.       D. 3.

Chọn D.

Tại vị trí hai vân sáng trùng nhau thì:

x₁ = x₂ ⇔ k₁λ₁ = k₂λ₂

(k_1min = 4, k_2min = 3)

Khoảng vân trùng:

→ Các vị trí trùng: x_t = ni_t = 7,2n(mm) ⇒ 5,5 ≤ 7,2n ≤ 22 ⇔ 0,76 ≤ n ≤ 3,056 ⇒ n = 1, 2, 3.

Bài 49: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe a = 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh D = 2 m. Nguồn S phát đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,5 μm và λ₂ = 0,4 μm. Trên đoạn MN = 30mm (M và N ở một bên của O và OM = 5,5mm) có bao nhiêu vân tối bức xạ λ₂ trùng với vân sáng của bức xạ λ₁?

A. 12        B. 15        C. 14        D. 13

Chọn B.

k₁λ₁ = (k₂ + 0,5)λ₂

Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 VT trùng nhau của vân tối bức xạ λ₂ với vân sáng của bức xạ λ₁ là: i_tr = 4i₁ = 2mm

Bắt đầu trùng nhau từ vân sáng bậc 2 của λ₁

→ Vị trí trùng nhau: x = 2i₁ + k.i_tr = 1 + 2k

Ta có: 5,5 ≤ x = 1 + 2k ≤ 35,5 → 2,25 ≤ k ≤ 17,25

→ k = 3,4,...,17 → có 15 VT trùng trên MN.

Bài 50: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khe hẹp S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc khác nhau thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng lần lượt là λ₁ = 420 nm; λ₂ = 540 nm và λ₃ chưa biết. Có a = 1,8 mm và D = 4m. Biết vị trí vân tối gần tâm màn nhất xuất hiện trên màn là vị trí vân tối bậc 14 của λ₃. Tính khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vân sáng chung của λ₂ và λ₃.

A. 54mm        B. 42 mm

C. 33 mm        D. 16 mm

Chọn B.

Ta có i₁ = λ₁D/a; i₂ = λ₂D/a và i₃ = λ₃D/a

Xét vùng dương trên màn.Vị trí vân tối gần tâm màn:

x_t = (k₁ + 0,5)i₁ = (k₂ + 0,5)i₂ = 13,5i₃

→ (k₁ + 0,5)λ₁ = (k₂ + 0,5)λ₂ = 13,5λ₃

Vị trí vân sáng chung của λ₂ và λ₃: x₂₃ = k’₂i₂ = k’₃i₃ → k’₂λ₂ = k’₃λ₃

(k₁ + 0,5)λ₁ = (k₂ + 0,5)λ₂ → 7k₁ + 3,5 = 9k₂ + 4,5 → 7k₁ = 9k₂ + 1 (*)

Phương trình (*) có nghiệm nguyên dương: k₁ = 9n + 4 và k₂ = 7n + 3 với n = 0; 1; 2; .....

(k₁ + 0,5)λ₁ = 13,5λ₃

→ 12,21 ≤ 9n + 4,5 ≤ 12,43 → 1 ≤ n ≤ 2

Nếu n = 1 → k₁ = 13; k₂ = 10. Khi đó λ₃ = λ₁ (loại trường hợp này)

Nếu n = 2 → k₁ = 22; k₂ = 17. Khi đó λ₃ = 22,5λ₁/13,5 = 700 nm.

Vị trí vân sáng chung của λ₂ và λ₃: x₂₃ = k’₂i₂ = k’₃i₃ → k’₂λ₂ = k’₃λ₃

→ 540k’₂ = 700k’₃ → 27k’₂ = 35k’₃ → k’₂ = 35k; k’₃ = 27k với k = 0; 1; 2;

→ x₂₃ = 35kλ₂D/a = 42k(mm)

Khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vân sáng chung của λ₂ và λ₃: x_23min = 42 mm.

Bài 51: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra ba ánh sáng đơn sắc: λ₁ = 0,42 μm(màu tím); λ₂ = 0,56 μm(màu lục); λ₃ = 0,70 μm(màu đỏ). Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm sẽ quan sát thấy tổng cộng có bao nhiêu vân sáng đơn sắc riêng lẻ của ba màu trên?

A. 44 vân.       B. 35 vân.

C. 26 vân.        D. 29 vân.

Chọn C.

Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k₁i₁ = k₂i₂ = k₃i₃

→ k₁λ₁ = k₂λ₂ = k₃λ₃ → 42k₁ = 56k₂ = 70k₃ hay 3k₁ = 4k₂ = 5k₃

Bội SCNN của 3, 4 và 5 là 60 → Suy ra: k₁ = 20n; k₂ = 15n; k₃ = 12n.

+) Vị trí vân sáng cùng màu với vân trung tâm gần vân trung tâm nhất ứng với n = 1:

k₁ = 20; k₂ = 15; k₃ = 12

Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân trung tâm có 19 vân màu tím; 14 vân màu lục và 11 vân màu đỏ.

+) Vị trí hai vân sáng trùng nhau:

x₁₂ = k₁i₁ = k₂i₂ → k₁λ₁ = k₂λ₂ → 42k₁ = 56k₂ → 3k₁ = 4k₂ → k₁ = 4n₁₂; k₂ = 3n₁₂

Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 4 vân sáng của bức xạ λ₁ λ₂ trùng nhau (k₁ = 4; 8; 12; 16 và k₂ = 3 ; 6; 9; 12)

x₂₃ = k₂i₂ = k₃i₃ → k₂λ₂ = k₃λ₃ → 56k₂ = 70k₃ → 4k₂ = 5k₃ → k₂ = 5n₂₃; k₃ = 4n₂₃

Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 2 vân sáng của bức xạ λ₂ λ₃ trùng nhau (k₂ = 5; 10 và k₃ = 4; 8)

x₁₃ = k₁i₁ = k₃i₃ → k₁λ₁ = k₃λ₃ → 42k₁ = 70k₃ → 3k₁ = 5k₃ → k₁ = 5n₁₃; k₃ = 3n₁₃

Trong khoảng giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 3 vân sáng của bức xạ λ₁ λ₃ trùng nhau: (k₁ = 5, 10, 15 và k₃ = 3, 6, 9)

Tổng số vân sáng đơn sắc quan sát được là: 19 + 14 + 11 – 2(4 + 2 + 3) = 26.

Bài 52: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Nguồn S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,4 μm, λ₂ = 0,5 μm; λ₃ = 0,6 μm. Trên khoảng từ M đến N với MN = 6 cm có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung tâm biết rằng tại M và N là hai vân cùng màu với vân trung tâm?

A. 2        B. 3       C. 4       D. 5

Chọn C.

Ta có:

→ Khoảng vân trùng: i_trùng = 15i₁ = 12i₂ = 10i₃ = 12 mm

Với MN = 60 mm = 5i_trùng → Trên khoảng từ M đến N có 4 vân cùng màu với vân trung tâm không kể M và N.