Bài 25. Giao thoa ánh sáng

Lý thuyết

Câu 1: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Kết luận quan trọng rút ra từ thí nghiệm Y-âng là gì?

Hướng dẫn giải

Kết luận quan trọng của thí nghiệm Y-âng: Thí nghiệm Y-âng chứng tỏ rằng hai chùm ánh sáng cũng có thể giao thoa được với nhau, nghĩa là ánh sáng có tính chất sóng.

Câu 2: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Viết công thức xác định vị trí các vân sáng.

Hướng dẫn giải

Khoảng cách từ O đến các vân sáng: x_s = k. $\frac{\lambda .D}{a}$ , k = 0; $\pm $ 1; $\pm $2; ...

Câu 3: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Viết công thức tính khoảng vân.

Hướng dẫn giải

Khoảng vân: $i = \frac{\lambda .D}{a}$

Câu 4: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng nào?

Hướng dẫn giải

Miền ánh sáng khả kiến: có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm.

Câu 5: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Nêu những đặc điểm của ánh sáng đơn sắc.

Hướng dẫn giải

Mỗi ánh sáng đơn sác có một bước sóng nhất định trong chân không.

Ánh sáng có bước sóng trong khoảng từ 380 nm đến 760 nm mới gây ra cảm giác sáng. Đây chính là miền ánh sáng nhìn thấy (ánh sáng khả kiến).

Ánh sáng mặt trời là hỗn hợp của vô số án sáng đơn sắc có buoecs sóng biến thiên liên tục từ 0 đến vô cùng. Mắt người chỉ quan sát được ánh sáng có bước sóng nằm trong miền khả kiến.

Câu 6: SGK Vật lí 12 – Trang 132:

Chỉ ra công thức đúng để tính khoảng vân:

A. $i = \frac{\lambda .D}{a}$.

B. $i = \frac{\lambda .a}{D}$.

C. $i = \frac{a.D}{\lambda }$.

D. $i = \frac{a}{\lambda .D}$.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án A.

Câu 7: SGK Vật lí 12 – Trang 133:

Chọn câu đúng.

Ánh sáng màu vàng của natri có bước sóng $\lambda $ bằng

A. 0,589 mm.

B. 0,589 nm.

C. 0,589 $\mu m$.

D. 0,589 pm.

Hướng dẫn giải

Chọn đáp án C.

Câu 8: SGK Vật lí 12 – Trang 133:

Trong một thí nghiệm Y-âng với a = 2 mm, D = 1,2 m, người ta đo được i = 0,36 mm. Tính bước sóng $\lambda $ và tần số f của bức xạ?

Hướng dẫn giải

Ta có: $i = \frac{\lambda .D}{a}$ $\Rightarrow $ $\lambda  = \frac{a.i}{D} = \frac{2.0,36}{1,2} = 0,6$ $\mu m$.

Tần số của bức xạ là: f = $\frac{c}{\lambda } = \frac{3.10^{8}}{0,6.10^{-4}} = 5.10^{14}$ (Hz).

Câu 9: SGK Vật lí 12 – Trang 133:

Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc, bước sóng $\lambda $ = 600 nm chiếu sáng hai khe hẹp F₁, F₂ song song với F và cách nhau 1,2 mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn M song song với mặt phẳng chứa F₁, F₂ và cách nó 0,5 m.

a) Tính khoảng vân.

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

Hướng dẫn giải

a = 1,2 mm; $\lambda $ = 600 nm = 0,6 $\mu m$; D = 0,5 m.

a) Khoảng vân: $i = \frac{\lambda .D}{a} = \frac{0,6.0,5}{1,2} = 0,25$ mm.

b) Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc 4 là: x = k.i = 4.0,25 = 1 mm.

Câu 10: SGK Vật lí 12 – Trang 133:

Trong một thí nghiệm Y-âng khoảng cách giữa hai khe F₁, F₂ là a = 1,56 mm, khoảng cách từ F₁, F₂ đến màn quan sát là D = 1,24 m. Khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 5,21 mm. Tính bước sóng ánh sáng.

Hướng dẫn giải

Giữa 12 vân sáng liên tiếp có 11 khoảng vân, do đó khoảng vân là: i = $\frac{5,21}{11}$ mm.

Bước sóng của bức xạ là: $\lambda  = \frac{a.i}{D} = \frac{1,56. \frac{5,21}{11}}{1,24} = 0,596$ $\mu m$.