Bài giảng Vật lí 12 - Bài học: Bài tập giao thoa ánh sáng

 BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG
Dạng 1:Bài tập nhận biết và tính toán dựa vào các công thúc sau
 D
- Vị trí vân sáng x == k ki với k Z. 
 s a
 D
 x=( k + 0,5) = ( k + 0,5) i
- Vị trí vân tối t a
 D
 i =
- Khoảng vân: a
+Nếu khoảng vân trong không khí là i thì trong môi trường có chiết suất n 
sẽ có khoảng vân là i’ = i/n.
+Giữa n vân sáng (hoặc vân tối) liên tiếp là (n – 1) khoảng vân.
 x
- Tại M có vân sáng khi: M = k đó là vân sáng bậc k.
 i
 x
 M =+k 0,5
- Tại M có vân tối khi: i
- Khoảng cách giữa hai vân tại M và N : l=− xMN x
Chú ý: Quan hệ đơn vị x ;i ;a đơn vị tính mm và D đơn vị tính m thì ()m
 xM và xN cùng dấu nếu M,N ở cùng phía so với vân trung tâm.
 xM và xN trái dấu nếu M,N ở khác phía so với vân trung tâm. Câu 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe 
là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn 
sáng đơn sắc có bước sóng 0,45 m . Khoảng vân giao thoa trên màn bằng 
A. 0,2 mm. B. 0,9 mm. C. 0,5 mm. D. 0,6 mm.
 D 0,45.2
Giải: i= = = 0,9 mm
 a 1
Câu 7: Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước 
sóng 0,4 m, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng 
chứa hai khe đến màn là 1m. Trên màn quan sát, vân sáng bậc 4 cách vân sáng 
trung tâm 
A. 3,2 mm. B. 4,8 mm. C. 1,6 mm. D. 2,4 mm.
Giải : D 0,4.1
 x4 = k =4. = 3,2 mm
 s a 0,5
Câu 8: 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 đến màn quan sát là 0,9 m. Quan sát được hệ vân giao thoa trên 
màn với khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 3,6 mm. Bước sóng của ánh 
sáng dùng trong thí nghiệm là 
A. 0,50.10-6 m. B. 0,55.10-6 m. C. 0,45.10-6 m. D. 0,60.10-6 m. 
Giải: 8 i= 3,6 mm i = 0,45 mm
 ia 0,45.1,2
 = = =0,6mm = 0,6.10−6
 D 0,9 Dạng 2: Tìm số vân sáng hay số vân tối
a.Số vân sáng hay vân tối trên bề rộng giao thoa ( L)
 LL 
Tính =+phần thập phân 
 2.ii 2.
 L : phần nguyên
 2i
 L
 NS =+2. 1
Số vân sáng: 2.i
 L
Số vân tối : N =( phần làm tròn của đến số nguyên).2
 t 2i
Câu 11: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng 
ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, 
khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền 
giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là 
A. 21 vân. B. 15 vân. C. 17 vân. D. 19 vân.
Giải : D 0,6.2,5
 i= = =1,5 mm
 a 1
 L 12,5
 = =4,17 4
 2.i 2.1,5
 NS =2.4 + 1 = 9
 Nt ==4.2 8 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Hiện tượng giao thoa sóng ánh sáng chỉ quan sát được khi hai nguồn ánh sáng ℓà 
hai nguồn
A. đơn sắc. B. cùng màu sắc. C. kết hợp. D. cùng cường độ sáng.
Câu 2:Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng để đo
A. Vận tốc của ánh sáng. B. Bước sóng của ánh sáng.
C. Chiết suất của một môi trường. D. Tần số ánh sáng. 
Câu 3:Trong giao thoa ánh sáng đơn sắc qua khe Young, nếu giảm khoảng cách giữa 2 
khe S1S2 thì
A. khoảng vân giảm đi. B. khoảng vân không đổi.
C. khoảng vân tăng ℓên. D. Hệ vân bị dịch chuyển.
Câu 4:Trong thí nghiệm Young, vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách 
vân trung tâm một khoảng ℓà
A. i. B. 2i. C. 1,5i. D. 0,5i.
Câu 5: Hai khe Y- âng cách nhau a = 1mm, khoảng cách giữa hai khe đến màn ℓà D = 
3m. Khoảng cách giữa ba vân sáng ℓiên tiếp ℓà 0,3cm. Bước sóng của ánh sáng ℓà
A.0,4μm. B. 0,5μm. C. 0,55μm. D. 0,45μm.
Câu 6 :Ánh sáng trên bề mặt rộng 7,2 mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân 
sáng (hai rìa ℓà hai vân sáng). Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm ℓà vân
A. tối thứ 18. B. tối thứ 16. C. sáng bậc 18. D. sáng bậc 16.
Câu 7:Thí nghiệm giao thoa sóng ánh sáng trong không khí thì tại M có vân sáng bậc 8 
nhưng khi ℓặp ℓại thí nghiệm như trên trong chất ℓỏng thì tại M có vân tối thứ 11(kể từ 
vân sáng trung tâm). Chiết suất chất ℓỏng ℓà