Tải bản đầy đủ (.pdf) (11 trang)

Bai tap ve nhieu xa anh sang voi khe Iang

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (70.17 KB, 11 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

Giao thoa ánh sáng với khe Young


<b>Thí dụ</b> <b>1: Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 1mm, được
chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6μm. Màn quan
sát được đặt cách mặt phẳng chứa hai khe một đoạn D=2m. l
1.Tìm khoảng vân giao thoa.


2. Xác định vị trí của ba vân sáng đầu tiên ( coi vân sáng trung
tâm là vân sáng bậc không).


3. Xác định độ dịch của hệ vân giao thoa trên màn quan sát nếu
trước một trong hai khe đặt một bản mỏng song song, trong suốt
có bề dày e =2μm, chiết suất n = 1,5.


<b>Thí dụ</b> <b>2: Một chùm sáng song song có b</b>ước sóng λ = 0,6μm
chiếu vng góc với mặt nêm khơng khí. Tìm góc nghiêng của
nêm. Cho biết độ rộng của 10 khoảng vân kế tiếp ở mặt trên của
nêm bằng b = 10mm.


<b>1. Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 1mm, được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc, hệ vân giao thoa quan sát được trên màn
có khoảng vân i = 1,5mm. Khoảng cách từ màn quan sát đến
mặt phẳng chứa hai khe D = 3m. Tìm:


1. Bước sóng của ánh sáng chiếu tới.


2. Vị trí của vân sáng thứ ba và vân tối thứ tư.


<b>2. Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 1mm, được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng chưa biết. Màn quan sát
được đặt cách mặt phẳng chứa hai khe một đoạn D = 2m.


Khoảng cách từ vân sáng thứ nhất đến vân sáng thứ bảy là
7,2mm. Tìm:


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

2. Vị trí của vân tối thứ ba và vân sáng thứ tư.


3. Độ dịch chuyển của hệ vân giao thoa trên màn quan sát, nếu
đặt trước một trong hai khe một bản mỏng song song, trong
suốt, chiết suất n =1,5, bề dày e = 0,02mm.


<b>3. Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 2mm, được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6μm. Màn quan sát
được đặt cách mặt phẳng chứa hai khe một đoạn D = 1m. l


1. Tìm vị trí vân sáng thứ tư và vân tối thứ năm.


2. Đặt trước một trong hai khe một bản mỏng song song, trong
suốt, chiết suất n = 1,5, hệ vân giao thoa trên màn quan sát dịch
một khoảng 2mm. Tìm bề dày của bản mỏng.


<b>4. Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 1mm, được chiếu
bằng ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,5μm. Màn quan sát được
đặt cách mặt phẳng chứa hai khe một đoạn D = 2m.


1. Tìm khoảng vân giao thoa.


2. Đặt trước một trong hai khe một bản mỏng song song, trong
suốt, bề dày e = 12μm, hệ vân giao thoa trên màn qua n sát dịch
một khoảng 6mm. Tìm chiết suất của bản mỏng.


<b>5. Hai khe Young cách nhau m</b>ột khoảng = 1mm, được chiếu


bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng chưa biết. Khi hệ thống đặt
trong khơng khí cho khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp i =
0,6mm. Màn quan sát được đặt cách mặt phẳng chứa hai khe D
= 1m.


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

2. Nếu đổ vào khoảng giữa màn quan sát và mặt phẳng chứa hai
khe một chất lỏng thì khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp i/=
0,45mm. Tìm chiết suất của chất lỏng.


Bài 1) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, các khe
S1, S2 được chiếu sáng bởi nguồn sáng S. Cho S1S2 = 0,8 mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát D = 1,6 m.


a)Tính bước sóng ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm. Biết
khoảng vân i= 1 mm


b) Xét trường hợp nguồn phát ánh sáng trắng có bước sóng nằm
trong khoảng 0,4mm < l < 0,75 mm. Hãy xác định bước sóng
của các bức xạ đơn sắc có vân sáng trùng với vân sáng bậc 5 của
ánh sáng tím (có bước sóng <i></i> = 0,4 mm ).


Bài 2) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, các khe
S1, S2 được chiếu sáng bởi nguồn sáng S. Cho S1S2 = 0,2 mm,
khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1 m.


a) Biết khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,5 cm. Tìm
bước sóng của ánh sáng do nguồn S phát ra.


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

Bài 3) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng
cách giữa hai khe hẹp a = 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến


màn là D=1,5 mm. Ánh sáng đi qua hai khe g ồm hai bức xạ có
bước sóng lần lượt là l1 = 0,64 mm và l2 = 0,48 mm. Bề rộng
của vùng giao thoa là 2 cm. Tính số vân sáng trên màn.


Bài 4) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn
sáng S đặt chệch đi so với trục của hai khe 1 mm và phát ánh
sáng có bước sóng l = 0,5 mm. Khoảng cách giữa hai khe là 10
mm, từ hai đến màn là 2m và từ S đến hai khe là 1 m.


a)Xác định tính chất (vân sáng hay vân tối ) và bậc giao thoa tại
O (giao giữa trục của 2 khe với màn),P (cách O khoảng 5 mm).
b) Phải đặt một bản mỏng trong suốt vào đâu và có bề dày bằng
bao nhiêu để tại O có vân sáng bậc không. Biết chiết suất của
bản mỏng n = 1,5.


c) Giả sử chiết suất bản là n, biện luận theo n vị trí của bản
mỏng để tại O có vân vân bậc khơng.


Bài 5) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, cho S1S2
= a = 0,2 mm, màn E cách mặt phẳng hai khe khoảng D =


1m.(Nguồn sáng đơn sắc).


a) Khoảng cách giữa 10 vân sáng là 2,7 cm. Tính bư ớc sóng ánh
sáng đơn sắc đó.


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

Bài 6) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng ngư ời ta
dùng ánh sáng gồm hai bức xạ đỏ và lục có bước sóng là l1 =
0,64 mm và l2 = 0,56 mm. Hỏi vân sáng có cùng màu với vân
sáng chính giữa ở cách vân trung tâm một khoảng cách ngắn


nhất ứng với vân đỏ hay vân lục? Và vân đó bậc mấy?


Bài 7) Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng cho
khoảng cách giữa hai khe là a= 1,5 mm, màn E cách hai khe
khoảng D= 2m, Biết độ rộng miền giao thoa L=2,5 cm.
a) Chiếu tia sáng đơn sắc có bước sóng l1 = 0,48 mm. Tính
khoảng vân I và số vân sáng giao thoa trên màn.


b) Chiếu đồng thời hai ánh sáng đơn sắc gồm ánh sáng có bước
sóng ở trên và ánh sáng có bước sóng l2 = 0,64 mm.Xác đ ịnh
tọa độ các vân sáng có cùng màu với vân sáng trung tâm.


</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

Bài 9) Khe sáng S cách đều S1, S2. Trên màn (E) ngư ời ta hứng
được hệ vân giao thoa. O là vân sáng trung tâm. Trên đư ờng đi
của chùm tia xuất phát từ S1 người ta đặt một bản thủy tinh, có
bề dày e, chiết suất n.


a) Chứng minh rằng khoảng vân I không thay đổi khi đặt bản
thủy tinh. Suy ra hệ vân bị di chuyển. Xác định chiều di chuyển.
b) Chứng tỏ độ dịch chuyển của vân trung tâm càng lớn khi n
càng lớn. Nêu ứng dụng


c) Nếu không dùng bản thủy tinh, mà đổ vào khoảng giữa màn
ảnh (E) và mặt phẳng chứa hai khe một chất lỏng có chiết suất
n’. Hỏi vân trung tâm có bị dịch chuyển khơng? Khoảng vân lúc
này có bị thay đổi khơng? Tính khoảng vân khi đó.


Bài 10) Cho khe S1S2 = a, nguồn sáng S cách đều hai khe phát
ra ánh sáng có bước sóng l. Vân giao thoa hứng được trên màn
(E) đặt cách hai khe đoạn D. Vân sáng bậc k cách vân trung tâm


đoạn x.


Khi đặt một bản mặt song song có bề dày e, chiết suất n trên
đường đi của chùm tia sáng phát ra từ S1 thì thấy vân tối bậc k’
(với k’ = k – 1) xê dịch đến vị trí vân sáng bậc k.


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

Tán sắc ánh sáng:


Bài 1) Lăng kính tiết diện thẳng là một tam giác cân ABC đỉnh
A. Một tia sáng rọi vng góc vào mặt bên AB sau hai lần phản
xạ tồn phần trên hai mặt AC và AB thì ló ra khỏi đáy BC theo
phương vng góc với BC.


a) Tính góc chiết quang A của lăng kính.


b) Tìm điều kiện mà chiết suất của lăng kính phải thỏa mãn.
c) Giả sử chiết suất của lăng kính đối với tia sáng màu lục vừa
thỏa mãn điều kiện trên. Khi đó nếu tia tới là tia sáng trắng thì
tia ló khỏi đáy BC theo phương vng góc s ẽ như thế nào?Miêu
tả và giải thích.


Bài 2) Một lăng kính tiết diện thẳng là một tam giác đều ABC có
góc chiết quang A, đáy BC. Chi ết suất của lăng kính phụ thuộc
vào bước sóng ánh sáng theo cơng thức:


n = a + b/l với a=1,26 b=7,5555


Chiếu một tia sáng trắng vào mặt bên AB sao cho tia tới nằm
dưới pháp tuyến .Bước sóng ánh sáng tím là 0,4 mm và ánh sáng
đỏ là 0,7 mm.



</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

có góc lệch cực tiểu. Tính góc lệch này.


b) Muốn chi tia đỏ có góc lệch cực tiểu thì phải làm thế nào?
c) Góc tới của tia sáng trên mặt AB phải thỏa điều kiện gì thì
khơng có tia nào trong chùm sáng trắng ló ra khỏi mặt AC.


Bài 3) Một bản thủy tinh hai mặt song song dày d= 3 cm có
chiết suất đối với bức xạ thứ nhất là 1,73 ( ) Một chùm sáng
song song có bước sóng trên sau khi truyền qua một khe có độ
rộng a thì tới mặt trến của bản với góc tới i =600 ( mặt phẳng tới
vng góc với khe).


a)Tính độ rộng a’ của chùm sáng trong thủy tinh theo a.
b) Chiếu chùm sáng gồm ánh sáng có bước sóng trên và ánh
sáng có bước sóng sao cho chiết suất của nó với thủy tinh là
1,725.


- Coi góc d tạo bởi hai chùm tia khúc xạ ứng với hai bước sóng
trên là nhỏ. Tính d .


-Tính độ rộng lớn nhất của chùm sáng tới để hai chùm tia ló
ứng với hai bước sóng trên tách rời hẳn nhau.


Bài 4) Một lăng kính có góc chiết quang A= 60 và chiết suất
n=1,62 đối với ánh sáng màu lục. Chiếu một chùm tia tới song
song, hẹp, màu lục vào cạnh của lăng kính theo phương vng
góc với mặt phẳng phân giác của góc chiết quang A sao cho một
phần của chùm tia sáng khơng qua lăng kính và m ột phần qua
lăng kính.



</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

a)Xác định khoảng cách giữa hai vệt sáng đó.


b) Cho lăng kính dao động quanh cạnh của nó hai bên vị trí đã
cho với một biên độ rất nhỏ. Các vệt sáng trên màn (E) sẽ di
chuyển như thế nào?


c) Nếu chùm tia tới nói trên là chùm tia sáng trắng và chiết suất
của lăng kính đối với ánh sáng tím là 1,68 , đ ối với ánh sáng đỏ
là 1,61 thì chiều rộng từ màu tím đên màu đỏ của quang phổ liên
tục trên màn là bao nhiêu?


Bài 5) Một lăng kính dạng tam giác cân ABC, các góc ở đáy
bằng 300 , làm bằng thủy tinh có chiết suất phụ thuộc bước
sóng.


Lăng kính được đặt trong khơng khí. MỘt tia sáng trắng rọi theo
phương song song với đáy BC của lăng kính và đập vào mặt AB
tại điểm I tùy ý.


a) Mơt tả tính chất của chùm tia khúc xạ trong lăng kính và
chứng minh mọi tia khúc xạ đều phản xạ toàn phần tại đáy BC.
Cho chiết suất của thủy tinh với tia đỏ và tia tím lần lượt là và .
b) Mơt tả chùm tia ló khỏi mặt AC về phương diện mày sắc và
chứng minh chùm ló song song với đáy BC.


c)Tính độ rơng của chùm ló này. Độ rộng đó có phụ thuộc vào
điểm tới I khơng? Cho chiều cao của lăng kính là h=5cm.


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10>

Chiết suất lần lượt là N,n. Một chùm tia song song hẹp, đơn sắc,


được chiếu vng góc tới mặt AB và khúc xạ tại mặt BC.


a) Muốn chùm tia này ló ra khỏi mặt BD tại I’ sau khi phản xạ
tồn phần trên CD thì các chiết suất N,n thỏa điều kiện nào? Xác
định góc lệch tọa bởi phương tia tới và tia ló khi đó.


b) Giả sử đối với bức xạ vàng có bước sóng lv thì hai chiết suất
N=n. Tính độ biên thiên của độ lệch tia khúc xạ tại I trên mặt
BC và tia ló tại I’ trên mặt BD đối với các bức xạ khác mà các
chiết suất là (N + DN) và (n + Dn) với DN,Dn rất nhỏ. Vẽ tia ló
của bức xạ tím và bức xạ đỏ nếu chùm sáng tới SI0 là chùm
sáng trắng. Coi lăng kính chiết suất N tán sắc nhiều hơn lăng
kính chiết suất chiết suất n.


Bài 7) Một lăng kính bằng thủy tinh có chiết suất n=1,5. Tiết
diện thẳng là tam giác ABC vng góc ở A và góc B=750 .
Dùng ánh sáng đơn sắc thỏa điều kiện: tia sáng vào mặt AB, bị
phản xạ toàn phần ở mặt BC và ló ra mặt AC. Góc tới được
chọn sao cho phương tia ló vng góc v ới phương tia tới.
a) Tính các góc tới, góc khúc xạ, góc phản xạ và góc ló.


b) Lăng kính giữ cố định và chiết suất n không đổi. Tia tới quay
một góc rất nhỏ Di= 1’. Tính góc quay của tia ló ( Tại sao người
ta lại quay một góc nhỏ như thế)


</div>
<span class='text_page_counter'>(11)</span><div class='page_container' data-page=11></div>

<!--links-->

×