Ôn thi Đại học: Bài toán quang lý và tính chất sóng của ánh sáng

"Ôn thi Đại học: Bài toán quang lý và tính chất sóng của ánh sáng" cung cấp bài tập theo hệ thống các dạng sau: một số bức xạ-ánh sáng đơn sắc, hai bức xạ-ánh sáng trắng, tìm khoảng vân-tính chất vân giao thoa, hệ vân dịch chuyển khi đặt bản mật song song trước một trong hai khe, các thiết bị tạo ra vân giao thoa ánh sáng, hiện tượng tán sắc ánh sáng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ôn thi Đại học: Bài toán quang lý và tính chất sóng của ánh sángPhÇn VIIquang lý - tÝnh chÊt sãng cña ¸nh s¸ngmét bøc x¹ - ¸nh s¸ng ®¬n s¾cD¹ng 1Bµi 1: Hai khe Young c¸ch nhau 1mm, nguån s¸ng ®¬n s¾c cã bíc sãng 0,6µm c¸ch ®Òu hai khe. TÝnh kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n s¸ng (hay tèi) n»m liÒn kÒ nhau ë trªn mµn ®îc ®Æt song song vµ c¸ch ®Òu hai khe mét kho¶ng 0,2cm. §/s: i = 0,12mm Bµi 2: Trong thÝ nghiÖm Young, kho¶ng c¸ch gi÷a hai khe s¸ng lµ 1mm. Kho¶ng c¸ch tõ hai khe ®Õn mµn ¶nh lµ 1m. Bíc sãng ¸nh s¸ng dïng trong thÝ nghiÖm lµ 0,6µm. 1. TÝnh hiÖu ®êng ®i tõ S1 vµ S2 ®Õn mµn vµ c¸ch v©n trung t©m 1,5cm. 2. TÝnh kho¶ng c¸ch cña hai v©n s¸ng liªn tiÕp. §/s: 1.   15  m ; 2. i = 0,6 mm Bµi 3: Trong thÝ nghiÖm giao thoa ¸nh s¸ng víi hai nguån kÕt hîp S1, S2 c¸ch nhau 2mm vµ c¸ch mµn D = 1,2m, ta ®îc kho¶ng v©n i = 0,3mm. TÝnh bíc sãng cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c ®· dïng. §/s: 0,5µm Bµi 4: Hai khe Young c¸ch nhau 0,5mm. Nguån s¸nh c¸ch ®Òu c¸c khe ph¸t ra ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã bíc sãng   0,5 m . V©n giao thoa høng ®îc trªn mµn E c¸ch c¸c khe lµ 2m. T×m kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n s¸ng (hay hai v©n tèi) liªn tiÕp. §/s: i = 2mm Bµi 5: Quan s¸t giao thoa ¸nh s¸ng trªn mµn E ngêi ta ®o ®îc kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n s¸ng liªn tiÕp lµ 1,5mm. Kho¶ng c¸ch tõ hai khe ®Õn mµn lµ 2m, kho¶ng c¸ch hai khe lµ 1mm. TÝnh bíc sãng dïng trong thÝ nghiÖm. §/s:   0, 75  mD¹ng 2Hai bøc x¹ - ¸nh s¸ng tr¾ngBµi 1: ThÝ nghiÖm giao thoa ¸nh s¸ng víi nguån s¸ng lµ hai bøc x¹ cã bíc sãng lÇn lît lµ 1  0, 5 m; 2  0, 6  m . X¸c ®Þnh vÞ trÝ c¸c v©n s¸ng cña hai hÖ v©n trïng nhau. Bµi 2: Hai khe Young c¸ch nhau 2mm, ®îc chiÕu b»ng ¸nh s¸ng tr¾ng. HiÖn tîng giao thoa quan s¸t ®îc trªn mµn E ®Æt song song vµ c¸ch S1S2 lµ 2m. X¸c ®Þnh bíc sãng cña nh÷ng bøc x¹ bÞ t¾t t¹i vÞ trÝ c¸ch v©n s¸ng trung t©m 3,3mm. Bµi 3: Trong thÝ nghiÖm giao thoa víi ¸nh s¸ng tr¾ng. T×m nh÷ng v¹ch s¸ng cña ¸nh s¸ng ®¬n s¾c nµo n»m trïng vµo vÞ trÝ v©n s¸ng bËc 4 (k = 4) cña ¸nh s¸ng mµu ®á cã xd  0, 75 m . BiÕt r»ng khi quan s¸t chØ nh×n thÊy c¸c v©n cña ¸nh s¸ng cã bíc sãng tõ 0, 4 m  0, 76  m . Bµi 4: Trong thÝ nghiÖm giao thoa ¸nh s¸ng víi hai bíc sãng 1  0, 6  m; 2 . Trªn mµn ¶nh ngêi ta thÊy v©n tèi thø 5 cña hÖ v©n øng víi 1 trïng víi v©n s¸ng thø 5 cña hÖ v©n øng víi 2 . T×m bíc sãng2 dïng trong thÝ nghiÖm.Bµi 5: Hai khe Young S1, S2 c¸ch nhau a = 2mm ®îc chiÕu bëi nguån s¸ng S. 1. S ph¸t ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã bíc sãng 1 , ngêi ta quan s¸t ®îc 7 v©n s¸ng mµ kho¶ng c¸ch gi÷a hai v©n s¸ng ngoµi cïng ®o ®îc lµ 2,16mm. T×m bíc sãng 1 biÕt mµn quan s¸t ®Æt c¸ch S1S2 mét kho¶ng D = 1,2m. 2. S ph¸t ®ång thêi hai bøc x¹: mµu ®á cã bíc sãng 2  640nm , vµ mµu lam cã bíc sãng3  0, 480 m , tÝnh kho¶ng v©n i2, i3 øng víi hai bøc x¹ nµy. TÝnh kho¶ng c¸ch tõ v©n s¸ngtrung t©m (v©n sè 0) ®Õn v©n s¸ng cïng mµu gÇn víi nã nhÊt. 3. S ph¸t ra ¸nh s¸ng tr¾ng. §iÓm M c¸ch v©n s¸ng trung t©m O mét kho¶ng OM = 1mm. Hái t¹i M m¾t ta tr«ng thÊy v©n s¸ng cña nh÷ng bøc x¹ nµo? §/s: 1. 1  0, 6  m ; 2. i2  0, 384mm; i3  0, 288mm; xmin  k 2i2  k3i3  1,152mm ; 3. k = 3, k = 4D¹ng 3t×m kho¶ng v©n - tÝnh chÊt v©n giao thoaBµi 1: Ngêi ta ®Õm ®îc trªn mµn 12 v©n s¸ng tr¶i dµi trªn bÒ réng 13,2mm. TÝnh kho¶ng v©n. §/s: i = 1,2mm Bµi 2: Trong thÝ nghiÖm giao thoa ¸nh s¸ng b»ng khe Young, kho¶ng c¸ch cña hai khe lµ 0,3mm, kho¶ng c¸ch tõ hai khe ®Õn mµn lµ 1m, kho¶ng v©n ®o ®îc 2mm. a. T×m bíc sãng ¸nh s¸ng lµm thÝ nghiÖm. b. X¸c ®Þnh vÞ trÝ v©n s¸ng bËc 5. §/s: a.   0, 6 m ; b. xs5  10 mm Bµi 3: trong giao thoa khe Young cã a = 1,5mm, D = 3m, ngêi ta ®Õm ®îc kho¶ng c¸ch cña v©n s¸ng bËc 2 vµ v©n s¸ng bËc 5 cïng mét phÝa v©n trung t©m lµ 3mm. 1. T×m bíc sãng cña ¸nh s¸ng lµm thÝ nghiÖm. 2. TÝnh kho¶ng c¸ch cña v©n s¸ng bËc 3 vµ v©n s¸ng bËc 8 ë cïng mét phÝa v©n trung t©m. 3. T×m sè v©n quan s¸t ®îc trªn vïng giao thoa cã bÒ réng 11mm. §/s: 1.   0,5 m ; 2. x  5mm ; 3. 11 v©n s¸ng Bµi 4: Trong thÝ nghiÖm giao thoa ¸nh s¸ng b»ng khe Young cã a = 1,2mm,   0, 6 m . Trªn mµn ¶nh ngêi ta ®Õm ®îc 16 v©n s¸ng tr¶i dµi trªn bÒ réng 18mm. 1. TÝnh kho¶ng c¸ch tõ hai khe ®Õn mµn. 2. Thay ¸nh s¸ng ®¬n s¾c trªn b»ng ¸nh s¸ng cã bíc sãng  , trªn vïng quan s¸t , ngêi ta ®Õm ®îc 21 v©n s¸ng. TÝnh  . 3. T¹i vÞ trÝ c¸ch v©n trung t©m 6mm lµ v©n s¸ng hay v©n tèi? BËc thø mÊy øng víi hai ¸nh s¸ng ®¬n s¾c trªn. §/s: 1. D = 2,4m; 2.   0, 45  m ; 3. V©n s¸ng bËc 5 cña  , tèi thø 7 cña  Bµi 5: Trong giao thoa ¸nh s¸ng b»ng khe Young, kho¶ng c¸ch cña hai khe a = 2mm, kho¶ng c¸ch tõ hai khe ®Õn mµn lµ D = 3m, ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã bíc sãng   0,5 m . BÒ réng vïng giao thoa quan s¸t L = 3cm (kh«ng ®æi). a. X¸c ®Þnh sè v©n s¸ng, v©n tèi quan s¸t ®îc trªn vïng giao thoa. b. Thay ¸nh s¸ng ®¬n s¾c trªn b»ng ¸nh s¸ng ®¬n s¾c cã bíc sãng   0, 6  m . Sè v©n s¸ng quan s¸t ®îc t¨ng hay gi¶m. TÝnh sè v©n s¸ng quan s¸t ®îc lóc nµy. c. VÉn dïng ...