Bài tập Giao thoa ánh sáng: Giải bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 trang 132, 133 SGK Vật lý 12 bài 25

Bài viết này chúng ta sẽ vận dụng các kiến thức lý thuyết về giao thoa ánh sáng, công thức tính khoảng vân i; công thức xác định vị trí vân sáng để giải các bài tập 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 trang 132, 133 SGK Vật lý 12.

• Lý thuyết Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

* Bài 1 trang 132 SGK Vật Lý 12: Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y–âng là gì?

> Lời giải:

- Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Y–âng là ánh sáng có tính chất sóng.

* Bài 2 trang 132 SGK Vật Lý 12: Viết công thức xác định vị trí các vân sáng?

> Lời giải:

- Công thức xác định vị trí các vân sáng:

- Trong đó:

  k: bậc giao thoa, là các số nguyên.

  a: là khoảng cách giữa 2 khe

  D: là khoảng cách từ 2 khe đến màn ảnh.

  λ: là bước sóng ánh sáng

* Bài 3 trang 132 SGK Vật Lý 12: Viết công thức tính khoảng vân.

> Lời giải:

- Công thức tính khoảng vân: 

- Trong đó:

  λ: là bước sóng ánh sáng

  D: là khoảng cách từ 2 khe đến màn ảnh.

  a: là khoảng cách giữa 2 khe

* Bài 4 trang 132 SGK Vật Lý 12: Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng nào?

> Lời giải:

- Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm.

* Bài 5 trang 132 SGK Vật Lý 12: Nêu những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc.

> Lời giải:

• Những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc:

- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định.

- Ánh sáng đơn sắc không bị tán sắc khi đi qua lăng kính.

- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một màu xác định, gọi là màu đơn sắc.

- Các ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ 380 nm (ứng với màu tím) đến 760 nm (ứng với màu đỏ) mới gây ra cảm giác sáng. Đó là các ánh sáng nhìn thấy được.

* Bài 6 trang 132 SGK Vật Lý 12: Chỉ ra công thức đúng để tính khoảng vân.

 A.         B. 

 C.          D. 

> Lời giải:

• Chọn đáp án: A. 

* Bài 7 trang 133 SGK Vật Lý 12: Chọn câu đúng. Bức xạ màu vàng của natri có bước sóng λ bằng:

 A.0,589mm           B.0,589nm

 C.0,589μm            D.0,589pm

> Lời giải:

• Chọn đáp án: C. 0,589μm

- Bức xạ màu vàng của natri có bước sóng λ ≈ 589nm = 0,589μm

 (chú ý: 1mm = 10^-3m; 1μm = 10^-6m; 1nm = 10^-9m; 1pm = 10^-12m)

* Bài 8 trang 133 SGK Vật Lý 12: Trong một thí nghiệm Y–âng với a= 2mm, D = 1,2 m, người ta đo được i = 0,36 mm. Tính bước sóng λ và tần số f của bức xạ.

> Lời giải:

- Bài ra, ta có: a = 2mm = 2.10^-3(m); i = 0,36mm = 0,36.10^-3(m)

- Từ công thức tính khoảng vân, ta có công thức bước sóng:

- Ta lại có:  nên ta suy ra tần số của bức xạ:

- Đáp số: λ = 0,6μm; f = 5.10¹⁴(Hz).

* Bài 9 trang 133 SGK Vật Lý 12: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc, bước sóng λ = 600nm chiếu sáng hai khe F₁, F₂ song song với F và cách nhau 1,2mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F₁, F₂ và cách nó 0,5m.

a) Tính khoảng vân.

b) Xác định khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4.

> Lời giải:

a) Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp:

b) Khoảng cách từ vân sáng chính giữa đến vân sáng bậc 4 là:

 x₄ = 4.i = 4.0,25 = 1 (mm)