Sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y- âng.pdf
sangkienkinhnghiemkh
1 views
49 slides
Feb 13, 2025
Slide 1 of 49
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
About This Presentation
Chương Sóng ánh sáng Vật lý 12 sách giáo khoa đưa ra các kiến thức rất cơ bản,
chủ yếu xét cho trường hợp giao thoa của ánh sáng đơn sắc đối với khe Y-âng. Trong
khi đó thực tế nhiều năm gần đây trong các đề thi THPT QG, các câu h�...
Slide Content
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 1 -
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
I. LỜI GIỚI THIỆU.
Chương Sóng ánh sáng Vật lý 12 sách giáo khoa đưa ra các kiến thức rất cơ bản,
chủ yếu xét cho trường hợp giao thoa của ánh sáng đơn sắc đối với khe Y-âng. Trong
khi đó thực tế nhiều năm gần đây trong các đề thi THPT QG, các câu hỏi trong đề thi
đã có hướng yêu cầu học sinh trên cơ sở nắm vững kiến thức cơ bản, suy luận đi sâu
và phát hiện dự đoán các hiện tượng vật lý trong bài toán một cách nhanh chóng như
khai thác đến trường hợp giao thoa khi hệ thay đổi, giao thoa ánh sáng nhiều thành
phần, giao thoa của ánh sáng trắng. Học sinh cũng gặp nhiều khó trong việc giải quyết
các bài toán liên quan đến trường hợp kể trên đặc biệt là các bài tập cho học sinh khá,
giỏi.
Qua giảng dạy môn Vật lý bản thân tôi nhận thấy học sinh lớp 12 kỹ năng giải
bài tập vật lý chương Sóng ánh sáng đặc biệt là phần bài tập liên quan đến các trường
hợp kể trên còn nhiều hạn chế, mỗi học sinh trình bày cách giải theo cách suy luận
riêng của mình, tuy nhiên các cách đó thường rườm rà, thiếu bài bản khoa học nên dài
dòng thậm chí làm phức tạp hoá bài toán. Từ các vấn đề nêu trên tôi quyết định lựa
chọn và viết chuyên đề: “Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y- âng”
Chuyên đề này đề cập đến các dạng bài tập thường gặp trong đề thi tuyển sinh
THPT QG. Trong phạm vi thời gian có hạn, chuyên đề tập trung nghiên cứu ba vấn đề:
- Cơ sở lý thuyết và phương pháp giải từng dạng toán.
- Giới thiệu một số trường hợp vận dụng.
- Bài tập tự giải
Chắc chắn những nội dung trong chuyên đề này sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung,
chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tác giả rất mong các thầy cô giáo và các
bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề có thể hoàn thiện hơn.
II. TÊN SÁNG KIẾN:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE
Y-ÂNG
III. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN
- Họ và tên: Lê Thị Thuý Hậu
- Địa chỉ: Trường THPT Lê Xoay - Vĩnh Tường - Vĩnh Phúc
- Số điện thoại: 0914854458
- E_mail: [email protected]
IV. CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN.
Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Lê Thị Thuý Hậu (Tác giả của sáng kiến)
V. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN
- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục
- Đối tượng, phạm vi áp dụng: Giảng dạy cho học sinh khối 12, ôn thi THPT
QG cho các trường THPT.
- Vấn đề sáng kiến giải quyết: Vận dụng các kiến thức vật lí và toán học để đưa
ra phương pháp giải một số bài tập về giao thoa sóng ánh sáng với khe Y-âng một
cách đơn giản, dễ hiểu và dễ áp dụng. Từ đó xây dựng một hệ thống bài tập để học
sinh có thể vận dụng phương pháp trên. Giúp các em đạt kết quả tốt hơn trong kì thi SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 1 -
BÁO CÁO KẾT QUẢ
NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
I. LỜI GIỚI THIỆU.
Chương Sóng ánh sáng Vật lý 12 sách giáo khoa đưa ra các kiến thức rất cơ bản,
chủ yếu xét cho trường hợp giao thoa của ánh sáng đơn sắc đối với khe Y-âng. Trong
khi đó thực tế nhiều năm gần đây trong các đề thi THPT QG, các câu hỏi trong đề thi
đã có hướng yêu cầu học sinh trên cơ sở nắm vững kiến thức cơ bản, suy luận đi sâu
và phát hiện dự đoán các hiện tượng vật lý trong bài toán một cách nhanh chóng như
khai thác đến trường hợp giao thoa khi hệ thay đổi, giao thoa ánh sáng nhiều thành
phần, giao thoa của ánh sáng trắng. Học sinh cũng gặp nhiều khó trong việc giải quyết
các bài toán liên quan đến trường hợp kể trên đặc biệt là các bài tập cho học sinh khá,
giỏi.
Qua giảng dạy môn Vật lý bản thân tôi nhận thấy học sinh lớp 12 kỹ năng giải
bài tập vật lý chương Sóng ánh sáng đặc biệt là phần bài tập liên quan đến các trường
hợp kể trên còn nhiều hạn chế, mỗi học sinh trình bày cách giải theo cách suy luận
riêng của mình, tuy nhiên các cách đó thường rườm rà, thiếu bài bản khoa học nên dài
dòng thậm chí làm phức tạp hoá bài toán. Từ các vấn đề nêu trên tôi quyết định lựa
chọn và viết chuyên đề: “Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y- âng”
Chuyên đề này đề cập đến các dạng bài tập thường gặp trong đề thi tuyển sinh
THPT QG. Trong phạm vi thời gian có hạn, chuyên đề tập trung nghiên cứu ba vấn đề:
- Cơ sở lý thuyết và phương pháp giải từng dạng toán.
- Giới thiệu một số trường hợp vận dụng.
- Bài tập tự giải
Chắc chắn những nội dung trong chuyên đề này sẽ còn nhiều điểm cần bổ sung,
chỉnh sửa cho phù hợp với nhiều đối tượng. Tác giả rất mong các thầy cô giáo và các
bạn đồng nghiệp đóng góp ý kiến để chuyên đề có thể hoàn thiện hơn.
II. TÊN SÁNG KIẾN:
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE
Y-ÂNG
III. TÁC GIẢ SÁNG KIẾN
- Họ và tên: Lê Thị Thuý Hậu
- Địa chỉ: Trường THPT Lê Xoay - Vĩnh Tường - Vĩnh Phúc
- Số điện thoại: 0914854458
- E_mail: [email protected]
IV. CHỦ ĐẦU TƯ TẠO RA SÁNG KIẾN.
Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến: Lê Thị Thuý Hậu (Tác giả của sáng kiến)
V. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN
- Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Giáo dục
- Đối tượng, phạm vi áp dụng: Giảng dạy cho học sinh khối 12, ôn thi THPT
QG cho các trường THPT.
- Vấn đề sáng kiến giải quyết: Vận dụng các kiến thức vật lí và toán học để đưa
ra phương pháp giải một số bài tập về giao thoa sóng ánh sáng với khe Y-âng một
cách đơn giản, dễ hiểu và dễ áp dụng. Từ đó xây dựng một hệ thống bài tập để học
sinh có thể vận dụng phương pháp trên. Giúp các em đạt kết quả tốt hơn trong kì thi SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 2 -
THPTQG. Bên cạnh đó giúp học sinh giải quyết được một số bài toán thường gặp
trong thực tế cuộc sống.
VI. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU.
- Sáng kiến được tác giả áp dụng lần đầu: Tháng 01 năm 2019
VII. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN
PHẦN 1. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN.
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1. Vai trò của hoạt động giải bài tập
Trong quá trình dạy học nói chung, dạy học Vật lí nói riêng, phát triển tư duy
cho học sinh là một trong những khâu quan trọng và là một vấn đề được nhiều người
quan tâm đến.
Một trong những biện pháp để phát triển tư duy học sinh đó là giải bài tập.
Chính vì vậy mà bài tập Vật lí là một bộ phận cấu thành quan trọng không thể thiếu,
không thể tách rời trong quá trình dạy học Vật lí.
Theo lý luận dạy học Vật lí: “ Bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra
đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy lý lôgic những phép toán và thí nghiệm dựa trên
cơ sở định luật và các phương pháp Vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề mới
xuất hiện do nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học
sinh. Sự tư duy định hướng tích cực về một vấn đề nào đó luôn luôn là giải bài tập.”
( Lý luận dạy học Vật lí – Phạm Hữu Tòng)
1.2. Các bước của hoạt động giải bài tập
Khi giải bài tập vật lí cần phải tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
- Đọc kĩ đề, nghiên cứu, tìm hiểu và phân tích hiện tượng vật lí xảy ra trong bài toán.
Xác định đại lượng đã biết, đại lượng phải tìm.
- Tóm tắt bài toán, đổi đơn vị các đại lượng cho phù hợp.
- Vẽ hình nếu cần thiết.
Bước 2: Lập kế hoạch giải
Theo điều kiện đề bài ra:
- Xác định các kiến thức có liên quan đến đại lượng cần tìm.
- Tiếp tục xác định đại lượng trung gian, và xác định kiến thức liên quan đến đại lượng
trung gian đó.
- Từ đó tìm ra cách giải bài tập.
Bước 3. Tiến hành giải bài tập
Dựa trên cơ sở phân tích bài toán ở bước 2, viết các công thức có liên quan và tính
toán.
Bước 4. Kiểm tra kết quả:Thông thường học sinh không quan tâm nhiều đến việc
kiểm tra, đánh giá kết quả, hoặc đơn giản chỉ dừng lại ở việc đối chiếu một cách rất
trực quan các đáp số với nhau. Khâu kiểm tra, đánh giá kết quả là rất quan trọng vì nó
bao hàm nhiều mục đích khác:
- Kiểm tra các công thức và kết quả tính toán.
- Kiểm tra các suy luận có hợp logic và chặt chẽ không, kết quả có thích
đáng không.
- Phát hiện cách giải khác đôi khi ngắn gọn hơn, hay hơn.
- Đánh giá phương pháp giải, hệ thống dạng toán điển hình.
- Phát hiện các trường hợp đặc biệt, khái quát hay mở rộng bài toán.
- Kiểm tra đơn vị các đại lượng. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 2 -
THPTQG. Bên cạnh đó giúp học sinh giải quyết được một số bài toán thường gặp
trong thực tế cuộc sống.
VI. NGÀY SÁNG KIẾN ĐƯỢC ÁP DỤNG LẦN ĐẦU.
- Sáng kiến được tác giả áp dụng lần đầu: Tháng 01 năm 2019
VII. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN
PHẦN 1. NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN.
1. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1.1. Vai trò của hoạt động giải bài tập
Trong quá trình dạy học nói chung, dạy học Vật lí nói riêng, phát triển tư duy
cho học sinh là một trong những khâu quan trọng và là một vấn đề được nhiều người
quan tâm đến.
Một trong những biện pháp để phát triển tư duy học sinh đó là giải bài tập.
Chính vì vậy mà bài tập Vật lí là một bộ phận cấu thành quan trọng không thể thiếu,
không thể tách rời trong quá trình dạy học Vật lí.
Theo lý luận dạy học Vật lí: “ Bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được đặt ra
đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy lý lôgic những phép toán và thí nghiệm dựa trên
cơ sở định luật và các phương pháp Vật lí. Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề mới
xuất hiện do nghiên cứu tài liệu sách giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học
sinh. Sự tư duy định hướng tích cực về một vấn đề nào đó luôn luôn là giải bài tập.”
( Lý luận dạy học Vật lí – Phạm Hữu Tòng)
1.2. Các bước của hoạt động giải bài tập
Khi giải bài tập vật lí cần phải tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Tìm hiểu đề bài
- Đọc kĩ đề, nghiên cứu, tìm hiểu và phân tích hiện tượng vật lí xảy ra trong bài toán.
Xác định đại lượng đã biết, đại lượng phải tìm.
- Tóm tắt bài toán, đổi đơn vị các đại lượng cho phù hợp.
- Vẽ hình nếu cần thiết.
Bước 2: Lập kế hoạch giải
Theo điều kiện đề bài ra:
- Xác định các kiến thức có liên quan đến đại lượng cần tìm.
- Tiếp tục xác định đại lượng trung gian, và xác định kiến thức liên quan đến đại lượng
trung gian đó.
- Từ đó tìm ra cách giải bài tập.
Bước 3. Tiến hành giải bài tập
Dựa trên cơ sở phân tích bài toán ở bước 2, viết các công thức có liên quan và tính
toán.
Bước 4. Kiểm tra kết quả:Thông thường học sinh không quan tâm nhiều đến việc
kiểm tra, đánh giá kết quả, hoặc đơn giản chỉ dừng lại ở việc đối chiếu một cách rất
trực quan các đáp số với nhau. Khâu kiểm tra, đánh giá kết quả là rất quan trọng vì nó
bao hàm nhiều mục đích khác:
- Kiểm tra các công thức và kết quả tính toán.
- Kiểm tra các suy luận có hợp logic và chặt chẽ không, kết quả có thích
đáng không.
- Phát hiện cách giải khác đôi khi ngắn gọn hơn, hay hơn.
- Đánh giá phương pháp giải, hệ thống dạng toán điển hình.
- Phát hiện các trường hợp đặc biệt, khái quát hay mở rộng bài toán.
- Kiểm tra đơn vị các đại lượng. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 3 -
- Kiểm tra ý nghĩa thực tiễn của kết quả bài toán.
2. KIẾN THỨC CƠ BẢN
2.1. Tán sắc ánh sáng.
* Sự tán sắc ánh sáng: Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp
thành các chùm sáng đơn sắc.
* Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng
đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc. Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có
một bước sóng xác định.
-Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi,
bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số ( chu kì ) của ánh sáng thì không thay đổi.
*Ánh sáng trắng: là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên
liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là trường hợp đặc biệt của ánh sáng phức tạp
hay ánh sáng đa sắc.
-Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
-Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ
màu đỏ đến màu tím.: nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím.)
2.2. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.
2.2.1. Nhiễu xạ ánh sáng: là hiện tượng truyền ánh sáng không tuân theo định luật
truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng khi truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những
vật trong suốt hoặc không trong suốt. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng
có tính chất sóng.
2.2.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng:
- Hiện tượng hai sóng ánh sáng kết hợp có cùng bước sóng và có độ lệch pha không
đổi khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa.
- Vùng không gian hai sóng đó chồng lên nhau gọi là vùng giao thoa.
a.Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Chiếu ánh sáng từ đèn D, qua kính lọc sắc K đến nguồn S. Từ nguồn S ánh sáng được
chiếu đến hai khe hẹp S1 và S2 thì ở màn quan sát phía sau hai khe hẹp thu được một
hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ nhau đều đặn. Hiện tượng trên được gọi là hiện
tượng giao thoa ánh sáng.
b. Kết quả thí nghiệm và giải thích:
Xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối nằm xen kẽ nhau một cách đều đặn
+ Vạch sáng: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau tăng cường lẫn nhau
+ Vạch tối: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau
-Nếu ánh sáng trắng giao thoa thì hệ thống vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ
không trùng nhau:
+Ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng nhau cho
một vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa ( vân trung tâm) .
+Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác
nhau không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ
có màu như ở màu cầu vồng.
-Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có
tính chất sóng
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 3 -
- Kiểm tra ý nghĩa thực tiễn của kết quả bài toán.
2. KIẾN THỨC CƠ BẢN
2.1. Tán sắc ánh sáng.
* Sự tán sắc ánh sáng: Tán sắc ánh sáng là sự phân tách một chùm sáng phức tạp
thành các chùm sáng đơn sắc.
* Ánh sáng đơn sắc: là ánh sáng không bị tán sắc khi đi qua lăng kính. Mỗi ánh sáng
đơn sắc có một màu gọi là màu đơn sắc. Mỗi màu đơn sắc trong mỗi môi trường có
một bước sóng xác định.
-Khi truyền qua các môi trường trong suốt khác nhau vận tốc của ánh sáng thay đổi,
bước sóng của ánh sáng thay đổi còn tần số ( chu kì ) của ánh sáng thì không thay đổi.
*Ánh sáng trắng: là tập hợp của vô số ánh sáng đơn sắc khác nhau có màu biến thiên
liên tục từ đỏ đến tím. Ánh sáng trắng là trường hợp đặc biệt của ánh sáng phức tạp
hay ánh sáng đa sắc.
-Dải có màu như cầu vồng (có có vô số màu nhưng được chia thành 7 màu chính là
đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím) gọi là quang phổ của ánh sáng trắng.
-Chiết suất của các chất trong suốt biến thiên theo màu sắc ánh sáng và tăng dần từ
màu đỏ đến màu tím.: nđỏ < ncam < nvàng < nlục < nlam < nchàm < ntím.)
2.2. Nhiễu xạ ánh sáng – Giao thoa ánh sáng.
2.2.1. Nhiễu xạ ánh sáng: là hiện tượng truyền ánh sáng không tuân theo định luật
truyền thẳng, quan sát được khi ánh sáng khi truyền qua lỗ nhỏ hoặc gần mép những
vật trong suốt hoặc không trong suốt. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng chứng tỏ ánh sáng
có tính chất sóng.
2.2.2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng:
- Hiện tượng hai sóng ánh sáng kết hợp có cùng bước sóng và có độ lệch pha không
đổi khi gặp nhau sẽ giao thoa với nhau, tạo thành các vân giao thoa.
- Vùng không gian hai sóng đó chồng lên nhau gọi là vùng giao thoa.
a.Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng
Chiếu ánh sáng từ đèn D, qua kính lọc sắc K đến nguồn S. Từ nguồn S ánh sáng được
chiếu đến hai khe hẹp S1 và S2 thì ở màn quan sát phía sau hai khe hẹp thu được một
hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ nhau đều đặn. Hiện tượng trên được gọi là hiện
tượng giao thoa ánh sáng.
b. Kết quả thí nghiệm và giải thích:
Xuất hiện những vạch sáng và những vạch tối nằm xen kẽ nhau một cách đều đặn
+ Vạch sáng: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau tăng cường lẫn nhau
+ Vạch tối: là do 2 sóng ánh sáng gặp nhau triệt tiêu lẫn nhau
-Nếu ánh sáng trắng giao thoa thì hệ thống vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ
không trùng nhau:
+Ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng nhau cho
một vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa ( vân trung tâm) .
+Ở hai bên vân trung tâm, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác
nhau không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ
có màu như ở màu cầu vồng.
-Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có
tính chất sóng
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 4 -
c. Khoảng vân, vị trí vân sáng
và tối:
- Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc hai vân tối liên tiếp D
i
a
=
+ Ás chiếu trong không khí có khoảng vân i thì trong môi trường trong suốt có chiết
suất n thì '
n
= c
;
'v
=
i’ = i
n
Đặt δ = d2 – d1 là hiệu quang lộ, từ hình vẽ ta có: δ = d2 - d1 ax
D
=
- Vị trí vân sáng:
Tại M là vân sáng khi d2 - d1 = kλ D
ax
s = kλ xs = D
k k.i
a
= (1)
Công thức (1) cho phép xác định tọa độ của các vân sáng trên màn.
Với k = 0, thì M ≡ O là vân sáng trung tâm.
k = 1 thì M là vân sáng bậc 1.
k = 2 thì M là vân sáng bậc 2….
- Vị trí vân tối:
Tại M là vân tối khi: d2 - d1 = (2k+1)
λ
2
xt = Di
(2k 1) (2k 1)
2a 2
+ = + (2)
Công thức (2) cho phép xác định tọa độ của các vân tối trên màn.
Với: k = 0 và k = –1 thì M là vân tối thứ 1. vung giao thoa
Vị trí các vân giao thoa
Tối thứ 1, k= -1→
Tối thứ 3, k=2→
Tối thứ 4, k=3→
Tối thứ 5, k= 4→
Tối thứ 2, k= -2→
Tối thứ 2, k=1→
Tối thứ 3, k= -3→
Tối thứ 4, k= -4→
i
i
i
i →
Vân sáng TT, k= 0 →
Sáng bậc 1, k= -1, bậc 1 →
Sáng bậc 2, k=2, bậc 2 →
Sáng bậc 3, k=3, bậc 3 →
Sáng bậc 4, k=4, bậc 4 →
Sáng bậc 2, k= -2, bậc 2 →
Sáng bậc 1, k=1, bậc 1 →
Sáng bậc 3, k= -3, bậc 3 →
Sáng bậc 4, k= -4, bậc 4
Tối thứ 1, k= 0→
Tối thứ 5, k= -5→ SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 4 -
c. Khoảng vân, vị trí vân sáng
và tối:
- Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp hoặc hai vân tối liên tiếp D
i
a
=
+ Ás chiếu trong không khí có khoảng vân i thì trong môi trường trong suốt có chiết
suất n thì '
n
= c
;
'v
=
i’ = i
n
Đặt δ = d2 – d1 là hiệu quang lộ, từ hình vẽ ta có: δ = d2 - d1 ax
D
=
- Vị trí vân sáng:
Tại M là vân sáng khi d2 - d1 = kλ D
ax
s = kλ xs = D
k k.i
a
= (1)
Công thức (1) cho phép xác định tọa độ của các vân sáng trên màn.
Với k = 0, thì M ≡ O là vân sáng trung tâm.
k = 1 thì M là vân sáng bậc 1.
k = 2 thì M là vân sáng bậc 2….
- Vị trí vân tối:
Tại M là vân tối khi: d2 - d1 = (2k+1)
λ
2
xt = Di
(2k 1) (2k 1)
2a 2
+ = + (2)
Công thức (2) cho phép xác định tọa độ của các vân tối trên màn.
Với: k = 0 và k = –1 thì M là vân tối thứ 1. vung giao thoa
Vị trí các vân giao thoa
Tối thứ 1, k= -1→
Tối thứ 3, k=2→
Tối thứ 4, k=3→
Tối thứ 5, k= 4→
Tối thứ 2, k= -2→
Tối thứ 2, k=1→
Tối thứ 3, k= -3→
Tối thứ 4, k= -4→
i
i
i
i →
Vân sáng TT, k= 0 →
Sáng bậc 1, k= -1, bậc 1 →
Sáng bậc 2, k=2, bậc 2 →
Sáng bậc 3, k=3, bậc 3 →
Sáng bậc 4, k=4, bậc 4 →
Sáng bậc 2, k= -2, bậc 2 →
Sáng bậc 1, k=1, bậc 1 →
Sáng bậc 3, k= -3, bậc 3 →
Sáng bậc 4, k= -4, bậc 4
Tối thứ 1, k= 0→
Tối thứ 5, k= -5→ SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 5 -
k = 1 và k = –2 thì M là vân tối thứ 2…
Vân tối thứ n ứng với: k = (n – 1) hoặc k = -n
d. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định.
- Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có đều có bước sóng trong chân không (hoặc
không khí): 0,38 m ≤ λ ≤ 0,76 μm
- Những màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm,
tím) ứng với từng vùng có bước sóng lân cận nhau. Bảng màu và bước sóng của ánh
sáng trong chân không như sau:
Màu
ás
Bước
sóng ()m
Màu
ás
Bước
sóng ()m
Đỏ 0,640 0,760 Lam 0,450 0,510
Cam 0,590 0,650 Chàm 0,430 0,460
Vàng 0,570 0,600 Tím 0,380 0,440
Lục 0,500 0,575
- Bước sóng ánh sáng trong chân không: = c
f ( với c = 3.10
8
m/s ).
- Bước sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n: ’ = vc
f nf n
== .
3. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
3.1. Chuyên đề 1: Giao thoa ánh sáng đơn sắc.
3.1.1. Dạng 1: Xác định khoảng vân; tọa độ các vân sáng, vân tối; khoảng cách
hai vân
Phương pháp: Áp dụng các công thức
a) Khoảng vân (i): i = xk+1 - xk =
λD
a
i =
λD
a
Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước
sóng và khoảng vân giảm n lần: λn =
λ
n
in = n
Di
an
=
b) Hiệu quang trình (hiệu quang lộ): δ = d2 - d1 =
ax
D
c) Công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối so với vân sáng trung tâm:
- Vị trí vân sáng: xS = D
k
a
= ki với k = 0, ±1, ±2,...
-Vị trí vân tối: xt = 1D
k
2a
+
= (k + 0,5)i
(k = 0, -1: vân tối thứ nhất, k = 1, -2: vt thứ 2,…)
d) Khoảng cách hai vân M, N bất kì:
TH 1: Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp: l = (số vân – 1).i
TH 2: Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:
Khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’có vị trí: xk
s = ±k.i; x/
k
T = ± (k
’
- 0,5).i
Nếu: + Hai vân cùng phía so với vân trung tâm:x = k k '
st
xx−
+Hai vân khác phía so với vân trung tâm:'k
t
k
sxxx += SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 5 -
k = 1 và k = –2 thì M là vân tối thứ 2…
Vân tối thứ n ứng với: k = (n – 1) hoặc k = -n
d. Bước sóng và màu sắc ánh sáng
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng λ xác định (tần số f ) xác định.
- Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy có đều có bước sóng trong chân không (hoặc
không khí): 0,38 m ≤ λ ≤ 0,76 μm
- Những màu chính trong quang phổ ánh sáng trắng (đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm,
tím) ứng với từng vùng có bước sóng lân cận nhau. Bảng màu và bước sóng của ánh
sáng trong chân không như sau:
Màu
ás
Bước
sóng ()m
Màu
ás
Bước
sóng ()m
Đỏ 0,640 0,760 Lam 0,450 0,510
Cam 0,590 0,650 Chàm 0,430 0,460
Vàng 0,570 0,600 Tím 0,380 0,440
Lục 0,500 0,575
- Bước sóng ánh sáng trong chân không: = c
f ( với c = 3.10
8
m/s ).
- Bước sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n: ’ = vc
f nf n
== .
3. CÁC DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
3.1. Chuyên đề 1: Giao thoa ánh sáng đơn sắc.
3.1.1. Dạng 1: Xác định khoảng vân; tọa độ các vân sáng, vân tối; khoảng cách
hai vân
Phương pháp: Áp dụng các công thức
a) Khoảng vân (i): i = xk+1 - xk =
λD
a
i =
λD
a
Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước
sóng và khoảng vân giảm n lần: λn =
λ
n
in = n
Di
an
=
b) Hiệu quang trình (hiệu quang lộ): δ = d2 - d1 =
ax
D
c) Công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối so với vân sáng trung tâm:
- Vị trí vân sáng: xS = D
k
a
= ki với k = 0, ±1, ±2,...
-Vị trí vân tối: xt = 1D
k
2a
+
= (k + 0,5)i
(k = 0, -1: vân tối thứ nhất, k = 1, -2: vt thứ 2,…)
d) Khoảng cách hai vân M, N bất kì:
TH 1: Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp: l = (số vân – 1).i
TH 2: Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:
Khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’có vị trí: xk
s = ±k.i; x/
k
T = ± (k
’
- 0,5).i
Nếu: + Hai vân cùng phía so với vân trung tâm:x = k k '
st
xx−
+Hai vân khác phía so với vân trung tâm:'k
t
k
sxxx += SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 6 -
-Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là : 2
i
=> vị trí vân tối các thứ liên tiếp được xác định: tx =k2
i (với k lẻ: 1,3,5,7,….)
Ví dụ 1(NB). Khoảng cách giữa 8 vân sáng liên tiếp là
A. 8i B. 7i C. 8,5i D. 7,5i
Giải: l = (8 – 1).i = 7i Chọn B
Ví dụ 2(NB). Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân tối thứ 6 là bao nhiêu?
Giải: Ta có 56
st
x 5i;x (6 0,5) 5,5i= = − =
+ Nếu hai vân cùng phía so với vân trung tâm: 65
ts
x x x 5,5i 5i 0,5i = − = − =
+ Nếu hai vân khác phía so với vân trung tâm : 65
ts
x x x 10,5i = + =
Ví dụ 3 (TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a =
0,8 mm và cách màn là D = 1,2 m. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,75 μm vào
2 khe. Tính khoảng vân i.
A. 1,125 mm B. 1,125 m C. 2,25 mm D. 2,25 m
Giải: Ta có khoảng vân i = D
a
= 1,125.10
-3
(m) = 1,125 (mm). Chọn A
Ví dụ 4(TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe sáng được
chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn là 4m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp đo được là 4,8mm. Bước
sóng và tọa độ của vân sáng bậc 5 lần lượt là:
A. 0,6 µm; ± 2,4mm B. 0,6 µm; ± 6mm
C. 0,384μm; ± 4,8mm D. 0,384 µm; ± 6mm
Giải: Ta có: i = 4
L = 1,2 mm; = ai
D = 0,6 µm; x
5
= ±5i = ±6 mm. Chọn B
3.1.2. Dạng 2: Xác định tính chất vân tại điểm M khi biết trước tọa độ xM
Phương pháp:
Lập tỉ số M
x
i = k
- Nếu k Z thì M là vân sáng bậc k .
- Nếu k = n + 0,5; (n Z) thì M là vân tối thứ n +1 ( nếu n >0 )
hoặc vân tối thứ -n (nếu n <0 )
- Nếu k = n,m ( m 0 và 5) : M không là vân sáng hay vân tối
+ 0 < m < 5; n > 0: M nằm giữa vân sáng bậc n và vân tối thứ n +1
+ m > 5; n > 0: M nằm giữa vân tối thứ n +1 và vân sáng bậc n +1
Ví dụ 1 (TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a =
0,8 mm và cách màn là D = 1,2 m. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,75 μm vào
2 khe. Điểm M cách vân trung tâm 2,8125 mm là vân sáng hay vân tối? Bậc của vân
tại M ?
Giải:
Ta có: i = D
a
= 1,125.10
-3
(m) = 1,125 (mm).
Ta có tỉ số M
x
i = ,
,
,
=
= 2 + 0,5 k = 2 tại M là vân tối thứ 3.
Ví dụ 2 (TH): Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, dùng bước sóng SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 6 -
-Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là : 2
i
=> vị trí vân tối các thứ liên tiếp được xác định: tx =k2
i (với k lẻ: 1,3,5,7,….)
Ví dụ 1(NB). Khoảng cách giữa 8 vân sáng liên tiếp là
A. 8i B. 7i C. 8,5i D. 7,5i
Giải: l = (8 – 1).i = 7i Chọn B
Ví dụ 2(NB). Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 đến vân tối thứ 6 là bao nhiêu?
Giải: Ta có 56
st
x 5i;x (6 0,5) 5,5i= = − =
+ Nếu hai vân cùng phía so với vân trung tâm: 65
ts
x x x 5,5i 5i 0,5i = − = − =
+ Nếu hai vân khác phía so với vân trung tâm : 65
ts
x x x 10,5i = + =
Ví dụ 3 (TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a =
0,8 mm và cách màn là D = 1,2 m. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,75 μm vào
2 khe. Tính khoảng vân i.
A. 1,125 mm B. 1,125 m C. 2,25 mm D. 2,25 m
Giải: Ta có khoảng vân i = D
a
= 1,125.10
-3
(m) = 1,125 (mm). Chọn A
Ví dụ 4(TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe sáng được
chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai
khe đến màn là 4m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp đo được là 4,8mm. Bước
sóng và tọa độ của vân sáng bậc 5 lần lượt là:
A. 0,6 µm; ± 2,4mm B. 0,6 µm; ± 6mm
C. 0,384μm; ± 4,8mm D. 0,384 µm; ± 6mm
Giải: Ta có: i = 4
L = 1,2 mm; = ai
D = 0,6 µm; x
5
= ±5i = ±6 mm. Chọn B
3.1.2. Dạng 2: Xác định tính chất vân tại điểm M khi biết trước tọa độ xM
Phương pháp:
Lập tỉ số M
x
i = k
- Nếu k Z thì M là vân sáng bậc k .
- Nếu k = n + 0,5; (n Z) thì M là vân tối thứ n +1 ( nếu n >0 )
hoặc vân tối thứ -n (nếu n <0 )
- Nếu k = n,m ( m 0 và 5) : M không là vân sáng hay vân tối
+ 0 < m < 5; n > 0: M nằm giữa vân sáng bậc n và vân tối thứ n +1
+ m > 5; n > 0: M nằm giữa vân tối thứ n +1 và vân sáng bậc n +1
Ví dụ 1 (TH): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a =
0,8 mm và cách màn là D = 1,2 m. Chiếu ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 0,75 μm vào
2 khe. Điểm M cách vân trung tâm 2,8125 mm là vân sáng hay vân tối? Bậc của vân
tại M ?
Giải:
Ta có: i = D
a
= 1,125.10
-3
(m) = 1,125 (mm).
Ta có tỉ số M
x
i = ,
,
,
=
= 2 + 0,5 k = 2 tại M là vân tối thứ 3.
Ví dụ 2 (TH): Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, dùng bước sóng SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 7 -
đơn sắc có bước sóng λ. Biết khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 4 mm. Tại điểm
M và N cách vân sáng trung tâm lần lượt 5,75 mm và 7 mm là vân sáng hay vân tối ?
Nếu có, xác định bậc của vân tại M và N.
A. tối thứ 12; sáng bậc 14. B. tối thứ 14; sáng bậc 12.
C. tối thứ 11; sáng bậc 14. D. tối thứ 12; sáng bậc 13.
Giải:
Giữa 9 vân sáng liên tiếp có 8 khoảng vân nên 8i = 4 i = 0,5 (mm).
Tại điểm M có M
x
i = 11,5 = 11 + 0,5 tại M là vân tối thứ 12.
Tại điểm N có N
x
i = 14 N là vân sáng bậc 14. Chọn A
Ví dụ 3 (TH): Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng 600nm= chiếu sáng
hai khe song song với F và cách nhau 1mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn
M song song với màn phẳng chứa 1F và 2F và cách nó 3m. Tại vị trí cách vân trung
tâm 6,3m có:
A.Vân tối thứ 4 B. Vân sáng bậc 4 C. Vân tối thứ 3 D. Vân sáng bậc 3
Giải :
Khoảng vân i= D
a
=1,8mm, ta thấy x
i =6,3
3,5 3 0,5
1,8
= = + tại vị trí cách vân trung
tâm 6,3mm là một vân tối thứ 4 Chọn A
Ví dụ 4 (VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng
ánh sáng đơn sắc = 0,55 m, khoảng cách giữa 2 khe là 0,3mm; khoảng cách từ 2
khe tới màn là 90cm. Điểm M cách vân trung tâm 0,76cm nằm giữa:
A.Vân tối thứ 5 và vân sáng bậc 5 B. Vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 5
C. Vân tối thứ 4 và vân sáng bậc 5 D. Vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 4
Giải :
Khoảng vân i= D
a
=1,65mm. Ta có i
x
M = 4,6 n = 4; m = 6 M nằm giữa vân tối
thứ 4 +1= 5 và vân sáng bậc 4+1=5 Chọn A
3.1.3. Dạng 3: Tính số vân sáng hay vân tối trên trường giao thoa
Phương pháp:
a) Trường giao thoa đối xứng
Xác định số vân sáng, số vân tối trong vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L
(đối xứng qua vân trung tâm hoặc một vân sáng bất kì) :
L
2i
= n + x (n: phần nguyên, x: phần dư)
▪ Số vân sáng: Ns = 2n + 1
▪ Số vân tối: Nt = 2n + 2 nếu x ≥ 0,5; Nt = 2n nếu x < 0,5.
Hay: - Số vân sáng: S
L
N 2 1
2i
=+
- Số vân tối:T
L
N 2 0,5
2i
=+
Ví dụ 1 (VD): Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh
sáng đơn sắc λ = 0,7 μm, khoảng cách giữa 2 khe S1,S2 là a = 0,35 mm, khoảng cách
từ 2 khe đến màn quan sát là D = 1m, bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5 mm. Số
vân sáng, vân tối quan sát được trên màn là:
A. 7 vân sáng, 6 vân tối B. 6 vân sáng, 7 vân tối.
C. 6 vân sáng, 6 vân tối D. 7 vân sáng, 7 vân tối. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 7 -
đơn sắc có bước sóng λ. Biết khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là 4 mm. Tại điểm
M và N cách vân sáng trung tâm lần lượt 5,75 mm và 7 mm là vân sáng hay vân tối ?
Nếu có, xác định bậc của vân tại M và N.
A. tối thứ 12; sáng bậc 14. B. tối thứ 14; sáng bậc 12.
C. tối thứ 11; sáng bậc 14. D. tối thứ 12; sáng bậc 13.
Giải:
Giữa 9 vân sáng liên tiếp có 8 khoảng vân nên 8i = 4 i = 0,5 (mm).
Tại điểm M có M
x
i = 11,5 = 11 + 0,5 tại M là vân tối thứ 12.
Tại điểm N có N
x
i = 14 N là vân sáng bậc 14. Chọn A
Ví dụ 3 (TH): Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng 600nm= chiếu sáng
hai khe song song với F và cách nhau 1mm. Vân giao thoa được quan sát trên một màn
M song song với màn phẳng chứa 1F và 2F và cách nó 3m. Tại vị trí cách vân trung
tâm 6,3m có:
A.Vân tối thứ 4 B. Vân sáng bậc 4 C. Vân tối thứ 3 D. Vân sáng bậc 3
Giải :
Khoảng vân i= D
a
=1,8mm, ta thấy x
i =6,3
3,5 3 0,5
1,8
= = + tại vị trí cách vân trung
tâm 6,3mm là một vân tối thứ 4 Chọn A
Ví dụ 4 (VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng
ánh sáng đơn sắc = 0,55 m, khoảng cách giữa 2 khe là 0,3mm; khoảng cách từ 2
khe tới màn là 90cm. Điểm M cách vân trung tâm 0,76cm nằm giữa:
A.Vân tối thứ 5 và vân sáng bậc 5 B. Vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 5
C. Vân tối thứ 4 và vân sáng bậc 5 D. Vân sáng bậc 4 và vân tối thứ 4
Giải :
Khoảng vân i= D
a
=1,65mm. Ta có i
x
M = 4,6 n = 4; m = 6 M nằm giữa vân tối
thứ 4 +1= 5 và vân sáng bậc 4+1=5 Chọn A
3.1.3. Dạng 3: Tính số vân sáng hay vân tối trên trường giao thoa
Phương pháp:
a) Trường giao thoa đối xứng
Xác định số vân sáng, số vân tối trong vùng giao thoa (trường giao thoa) có bề rộng L
(đối xứng qua vân trung tâm hoặc một vân sáng bất kì) :
L
2i
= n + x (n: phần nguyên, x: phần dư)
▪ Số vân sáng: Ns = 2n + 1
▪ Số vân tối: Nt = 2n + 2 nếu x ≥ 0,5; Nt = 2n nếu x < 0,5.
Hay: - Số vân sáng: S
L
N 2 1
2i
=+
- Số vân tối:T
L
N 2 0,5
2i
=+
Ví dụ 1 (VD): Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh
sáng đơn sắc λ = 0,7 μm, khoảng cách giữa 2 khe S1,S2 là a = 0,35 mm, khoảng cách
từ 2 khe đến màn quan sát là D = 1m, bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5 mm. Số
vân sáng, vân tối quan sát được trên màn là:
A. 7 vân sáng, 6 vân tối B. 6 vân sáng, 7 vân tối.
C. 6 vân sáng, 6 vân tối D. 7 vân sáng, 7 vân tối. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 8 -
Giải :
Khoảng vân i = 6.
3
D 0,7.10 1
a 0,35.10
−
−
= = 2.10
-3
m= 2mm.
Số vân sáng: Ns = 2L
1
2i
+
= 2[2,375] + 1 = 7
Phần thập phân của
L
2i
là 0,375 < 0,5 nên số vân tối là Nt = Ns – 1 = 6 → Số vân tối là
6, số vân sáng là 7. Chọn A
Ví dụ 2 (VD): 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 1,36 cm (vân sáng trung tâm ở chính giữa). Tìm tổng số vân sáng và vân tối có
trong miền giao thoa.
A. 16 B. 19 C. 18 D. 17
Giải :
Ta có: i =D
a
= 1,5 mm; N =
L
2i
= 4,53; số vân sáng: Ns = 2[N] + 1 = 9; số vân tối: vì
phần thập phân của N > 0,5 nên: Nt = 2[N+0,5] = 10; tổng số vân sáng và vân tối trong
miền giao thoa: Ns + Nt = 19 Chọn B
b) Trường giao thoa không đối xứng
Xác định số vân sáng, số vân tối trên đoạn MN bất kì, biết tọa độ điểm M, N lần lượt
là xM, xN (giả sử xN < xM).
+ Số vân sáng: xN ≤ k.i ≤ xM ;
+ Số vân tối: xN ≤ (k + 0,5).i ≤ xM
Với số giá trị k nguyên là số vân sáng (vân tối) cần tìm.
* Chú ý:
+ Nếu M, N ở cùng một bên đối với vân trung tâm thì xN và xM cùng dấu .
+ Nếu M, N ở hai bên đối với vân trung tâm thì xN và xM trái dấu.
+ Nếu xét trong khoảng MN thì bỏ dấu “=” trong các biểu thức trên.
Ví dụ 3 (VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách hai khe S1S2
là 1 mm, khoảng cách từ S1S2 đến màn là 1m, bước sóng ánh sáng là 0,5 μm. Xét hai
điểm M và N (ở cùng phía với O ) có tọa độ lần lượt là xM = 2mm và xN = 6,25 mm.
Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng và vân tối?
A. 9 vân sáng 9 vân tối B. 9 vân sáng 8 vân tối
C. 8 vân sáng 8 vân tối D. 8 vân sáng 9 vân tối
Giải :
Cách 1:Từ giả thiết ta tính được khoảng vân i = 0,5 (mm).
Do M
N
x2
4
i 0,5
x 6,25
12,5 12 0,5
i 0,5
==
= = = + → M là vân sáng bậc 4, còn N là vân tối thứ 13.
Do M là vân sáng bậc 4, N là vân tối 13 nên hai đầu trái tính chất nhau nên trên
đoạn MN có số vân sáng bằng số vân tối: N = 12 – 3 = 9
Cách 2: i = 0,5 (mm).
Vị trí vân sáng: xs = ki = 0,5k (mm): 2 ≤ 0,5k ≤ 6,25 4≤ k ≤ 12,5 Có 9 vân sáng SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 8 -
Giải :
Khoảng vân i = 6.
3
D 0,7.10 1
a 0,35.10
−
−
= = 2.10
-3
m= 2mm.
Số vân sáng: Ns = 2L
1
2i
+
= 2[2,375] + 1 = 7
Phần thập phân của
L
2i
là 0,375 < 0,5 nên số vân tối là Nt = Ns – 1 = 6 → Số vân tối là
6, số vân sáng là 7. Chọn A
Ví dụ 2 (VD): 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 1,36 cm (vân sáng trung tâm ở chính giữa). Tìm tổng số vân sáng và vân tối có
trong miền giao thoa.
A. 16 B. 19 C. 18 D. 17
Giải :
Ta có: i =D
a
= 1,5 mm; N =
L
2i
= 4,53; số vân sáng: Ns = 2[N] + 1 = 9; số vân tối: vì
phần thập phân của N > 0,5 nên: Nt = 2[N+0,5] = 10; tổng số vân sáng và vân tối trong
miền giao thoa: Ns + Nt = 19 Chọn B
b) Trường giao thoa không đối xứng
Xác định số vân sáng, số vân tối trên đoạn MN bất kì, biết tọa độ điểm M, N lần lượt
là xM, xN (giả sử xN < xM).
+ Số vân sáng: xN ≤ k.i ≤ xM ;
+ Số vân tối: xN ≤ (k + 0,5).i ≤ xM
Với số giá trị k nguyên là số vân sáng (vân tối) cần tìm.
* Chú ý:
+ Nếu M, N ở cùng một bên đối với vân trung tâm thì xN và xM cùng dấu .
+ Nếu M, N ở hai bên đối với vân trung tâm thì xN và xM trái dấu.
+ Nếu xét trong khoảng MN thì bỏ dấu “=” trong các biểu thức trên.
Ví dụ 3 (VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách hai khe S1S2
là 1 mm, khoảng cách từ S1S2 đến màn là 1m, bước sóng ánh sáng là 0,5 μm. Xét hai
điểm M và N (ở cùng phía với O ) có tọa độ lần lượt là xM = 2mm và xN = 6,25 mm.
Trên đoạn MN có bao nhiêu vân sáng và vân tối?
A. 9 vân sáng 9 vân tối B. 9 vân sáng 8 vân tối
C. 8 vân sáng 8 vân tối D. 8 vân sáng 9 vân tối
Giải :
Cách 1:Từ giả thiết ta tính được khoảng vân i = 0,5 (mm).
Do M
N
x2
4
i 0,5
x 6,25
12,5 12 0,5
i 0,5
==
= = = + → M là vân sáng bậc 4, còn N là vân tối thứ 13.
Do M là vân sáng bậc 4, N là vân tối 13 nên hai đầu trái tính chất nhau nên trên
đoạn MN có số vân sáng bằng số vân tối: N = 12 – 3 = 9
Cách 2: i = 0,5 (mm).
Vị trí vân sáng: xs = ki = 0,5k (mm): 2 ≤ 0,5k ≤ 6,25 4≤ k ≤ 12,5 Có 9 vân sáng SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 9 -
Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) i = 0,5(k + 0,5) (mm): 2 ≤ 0,5(k+0,5) ≤ 6,25
3,5≤ k ≤ 11 Có 9 vân tối. Chọn A
Ví dụ 4 (VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Nguồn sáng
đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 μm. Xét trên khoảng MN trên màn, với MO = 5 mm, ON
= 10 mm, (O là vị trí vân sáng trung tâm giữa M và N). Hỏi trên MN có bao nhiêu vân
sáng, bao nhiêu vân tối?
A. 34 vân sáng 33 vân tối B. 33 vân sáng 34 vân tối
C. 22 vân sáng 11 vân tối D. 11 vân sáng 22 vân tối
Giải :
Cách 1: i =
λD
a
= 0,45.10
-3
m; M
x
11,1
i
= gần M có vân sáng bậc 11; MN
x
22,2
i
=
gần N có vân sáng bậc 22 trên MN có 34 vân sáng 33 vân tối.
Cách 2: Khoảng vân: i =
λD
a
= 0,45.10
-3
m = 0,45mm
Vị trí vân sáng: xs = ki = 0,45k (mm): -5 ≤ 0,45k ≤ 10 -11,11≤ k ≤ 22,222 -11≤
k ≤ 22: Có 34 vân sáng
Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) i = 0,45(k + 0,5) (mm): -5 ≤ 0,45(k+0,5) ≤ 10
-11,11≤ k + 0,5 ≤ 22,222 -11,61≤ k ≤ 21,7222 -11≤ k ≤ 21: Có 33 vân tối.
Chọn A
3.1.4. Dạng 4: Giao thoa trong môi trường có chiết suất n
Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước
sóng:
λn =
λ
n
. Trong đó: là bước sóng ánh sáng trong chân không hoặc không khí.
n
là bước sóng ánh sáng trong môi trường có chiết suất n.
a. Khoảng vân sẽ giảm n lần: i
’
=n
D
a
= D
an
i
n
=
b. Vị trí vân sáng: x =n
kD
a
=kD
n.a
c. Vị trí vân tối: x =(2k +1)n
D
2a
= (2k +1)D
2na
* Như vậy:
- Vân trung tâm không dịch chuyển.
- Các vân sáng và tối khác sẽ dịch chuyển lại gần vân trung tâm hơn so với ban đầu.
- Trong một khoảng OM cho trước số vân sáng và vân tối sẽ tăng lên (vì n >1)
Ví dụ 1 (NB): Trong giao thoa ánh sáng qua 2 khe Y-âng, khoảng vân giao thoa bằng
i. Nếu đặt toàn bộ thiết bị trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân giao thoa sẽ
bằng
A. i
n1− B. i
n1+ C. i
n D. n.i
Giải :
Bước sóng ánh sáng trong nước là: ’ = v/f = c/nf = /n. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 9 -
Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) i = 0,5(k + 0,5) (mm): 2 ≤ 0,5(k+0,5) ≤ 6,25
3,5≤ k ≤ 11 Có 9 vân tối. Chọn A
Ví dụ 4 (VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Nguồn sáng
đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 μm. Xét trên khoảng MN trên màn, với MO = 5 mm, ON
= 10 mm, (O là vị trí vân sáng trung tâm giữa M và N). Hỏi trên MN có bao nhiêu vân
sáng, bao nhiêu vân tối?
A. 34 vân sáng 33 vân tối B. 33 vân sáng 34 vân tối
C. 22 vân sáng 11 vân tối D. 11 vân sáng 22 vân tối
Giải :
Cách 1: i =
λD
a
= 0,45.10
-3
m; M
x
11,1
i
= gần M có vân sáng bậc 11; MN
x
22,2
i
=
gần N có vân sáng bậc 22 trên MN có 34 vân sáng 33 vân tối.
Cách 2: Khoảng vân: i =
λD
a
= 0,45.10
-3
m = 0,45mm
Vị trí vân sáng: xs = ki = 0,45k (mm): -5 ≤ 0,45k ≤ 10 -11,11≤ k ≤ 22,222 -11≤
k ≤ 22: Có 34 vân sáng
Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) i = 0,45(k + 0,5) (mm): -5 ≤ 0,45(k+0,5) ≤ 10
-11,11≤ k + 0,5 ≤ 22,222 -11,61≤ k ≤ 21,7222 -11≤ k ≤ 21: Có 33 vân tối.
Chọn A
3.1.4. Dạng 4: Giao thoa trong môi trường có chiết suất n
Nếu thí nghiệm được tiến hành trong môi trường trong suốt có chiết suất n thì bước
sóng:
λn =
λ
n
. Trong đó: là bước sóng ánh sáng trong chân không hoặc không khí.
n
là bước sóng ánh sáng trong môi trường có chiết suất n.
a. Khoảng vân sẽ giảm n lần: i
’
=n
D
a
= D
an
i
n
=
b. Vị trí vân sáng: x =n
kD
a
=kD
n.a
c. Vị trí vân tối: x =(2k +1)n
D
2a
= (2k +1)D
2na
* Như vậy:
- Vân trung tâm không dịch chuyển.
- Các vân sáng và tối khác sẽ dịch chuyển lại gần vân trung tâm hơn so với ban đầu.
- Trong một khoảng OM cho trước số vân sáng và vân tối sẽ tăng lên (vì n >1)
Ví dụ 1 (NB): Trong giao thoa ánh sáng qua 2 khe Y-âng, khoảng vân giao thoa bằng
i. Nếu đặt toàn bộ thiết bị trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân giao thoa sẽ
bằng
A. i
n1− B. i
n1+ C. i
n D. n.i
Giải :
Bước sóng ánh sáng trong nước là: ’ = v/f = c/nf = /n. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 10 -
Khoảng vân quan sát trên màn khi toàn bộ thí nghiệm đặt trong chất lỏng : 'D D
i'
a n.a
==
= i
n Chọn C
Ví dụ 2(TH): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng trong không khí, hai khe
cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60m, màn cách
hai khe 2m. Sau đó đặt toàn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất 4/3, khoảng
vân quan sát trên màn là bao nhiêu?
A. i
’
= 0,4m. B. i’ = 0,3m. C. i’ = 0,4mm. D. i
’
= 0,3mm.
Giải :
Bước sóng ánh sáng trong nước: ’ = v/f = c/nf = /n.
Khoảng vân khi toàn bộ thí nghiệm đặt trong nước: 'D D
i'
a n.a
== = 0,3mm. Chọn D
Ví dụ 3 (TH). (THPTQG − 2017) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh
sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến
hành trong không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối
với ánh sáng đơn sắc nói hên. Để khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban
đầu, người ta thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện
khác. Khoảng cách giữa hai khe lúc này là:
A. 0,9 mm. B. 1,6 mm. C. 1,2 mm. D. 0,6 mm.
Giải:
Ta có: '
''
'D D D a
i' i a 0,9mm
a n.a a n
= = = = = = Chọn A
Ví dụ 4(VD): Khi hệ giao thoa Y-âng đặt trong không khí, gọi M, N là hai điểm đối
xứng nhau qua vân sáng trung tâm, thấy M nằm tại vân sáng bậc 6. Về sau, nếu đặt
hệ giao thoa trong nước có chiết suất n = 1,333 thì trong đoạn MN có:
A.16 vân tối, 15 vân sáng B. 16 vân tối, 16 vân sáng.
C. 14 vân tối, 15 vân sáng. D. 16 vân tối, 17 vân sáng.
Giải :
Ban đầu: M
x 6i=
Khi đưa hệ giao thoa vào trong nước: 'D D i
i'
a n.a n
= = =
Số vân sáng thuộc đoạn MN:
Ns = 2
M
''
MN 2x 6i
1 2. 1 2. 1 2. 7,998 1 15
2i 2i i / n
+ = + = + = + =
Số vân tối thuộc đoạn MN:
Nt = 2
M
''
MN 2x 6i
0,5 2. 0,5 2. 0,5 2. 7,998 0,5 16
2i 2i i / n
+ = + = + = + =
. Chọn A.
3.1.5. Dạng 5: Giao thoa với khe Y-âng khi thay đổi khoảng cách D, a.
Phương pháp:
*Ta có: i = D
a
i tỉ lệ thuận với D và tỉ lệ nghịch với a.
* Thay đổi D:
+Khi dịch chuyển màn ra xa hai khe thì D tăng khoảng vân tăng: i’ = D'
a
> i = D
a
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 10 -
Khoảng vân quan sát trên màn khi toàn bộ thí nghiệm đặt trong chất lỏng : 'D D
i'
a n.a
==
= i
n Chọn C
Ví dụ 2(TH): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng trong không khí, hai khe
cách nhau 3mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,60m, màn cách
hai khe 2m. Sau đó đặt toàn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất 4/3, khoảng
vân quan sát trên màn là bao nhiêu?
A. i
’
= 0,4m. B. i’ = 0,3m. C. i’ = 0,4mm. D. i
’
= 0,3mm.
Giải :
Bước sóng ánh sáng trong nước: ’ = v/f = c/nf = /n.
Khoảng vân khi toàn bộ thí nghiệm đặt trong nước: 'D D
i'
a n.a
== = 0,3mm. Chọn D
Ví dụ 3 (TH). (THPTQG − 2017) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh
sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến
hành trong không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối
với ánh sáng đơn sắc nói hên. Để khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban
đầu, người ta thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện
khác. Khoảng cách giữa hai khe lúc này là:
A. 0,9 mm. B. 1,6 mm. C. 1,2 mm. D. 0,6 mm.
Giải:
Ta có: '
''
'D D D a
i' i a 0,9mm
a n.a a n
= = = = = = Chọn A
Ví dụ 4(VD): Khi hệ giao thoa Y-âng đặt trong không khí, gọi M, N là hai điểm đối
xứng nhau qua vân sáng trung tâm, thấy M nằm tại vân sáng bậc 6. Về sau, nếu đặt
hệ giao thoa trong nước có chiết suất n = 1,333 thì trong đoạn MN có:
A.16 vân tối, 15 vân sáng B. 16 vân tối, 16 vân sáng.
C. 14 vân tối, 15 vân sáng. D. 16 vân tối, 17 vân sáng.
Giải :
Ban đầu: M
x 6i=
Khi đưa hệ giao thoa vào trong nước: 'D D i
i'
a n.a n
= = =
Số vân sáng thuộc đoạn MN:
Ns = 2
M
''
MN 2x 6i
1 2. 1 2. 1 2. 7,998 1 15
2i 2i i / n
+ = + = + = + =
Số vân tối thuộc đoạn MN:
Nt = 2
M
''
MN 2x 6i
0,5 2. 0,5 2. 0,5 2. 7,998 0,5 16
2i 2i i / n
+ = + = + = + =
. Chọn A.
3.1.5. Dạng 5: Giao thoa với khe Y-âng khi thay đổi khoảng cách D, a.
Phương pháp:
*Ta có: i = D
a
i tỉ lệ thuận với D và tỉ lệ nghịch với a.
* Thay đổi D:
+Khi dịch chuyển màn ra xa hai khe thì D tăng khoảng vân tăng: i’ = D'
a
> i = D
a
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 11 -
Khi dịch chuyển màn lại gần hai khe thì D giảm khoảng vân giảm: i’ = D'
a
< i
+ Xét đoạn OM cho trước:
- Khi D tăng i tăng tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân
tối (hoặc sáng) có bậc thấp hơn , trên đoạn OM cho trước số vân sáng ( hoặc tối) giảm
các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy ra khỏi OM qua M.
- Khi D giảm i giảm tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành
vân tối (hoặc sáng) có bậc cao hơn , trên đoạn OM cho trước số vân sáng ( hoặc tối)
tăng các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy vào OM qua M.
* Thay đổi a:
+ a tăng thì i giảm, tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân tối
(hoặc sáng) có bậc cao hơn các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy vào OM qua M.
+ a giảm thì i tăng, tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân tối
(hoặc sáng) có bậc thấp hơn các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy ra khỏi OM qua M.
Ví dụ 1 (VD). Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe S1, S2 cách nhau một khoảng a =
1,8mm. Hệ vân quan sát được qua một kính lúp, dùng một thước đo cho phép ta do
khoảng vân chính xác tới 0,01mm. Ban đầu, người ta đo được 16 khoảng vân và được
giá trị 2,4mm. Dịch chuyển kính lúp ra xa thêm 30 cm cho khoảng vân rộng thêm thì
đo được 12 khoảng vân và được giá trị 2,88mm. Tính bước sóng của bức xạ trên là
A. 0,45m B. 0,32m C. 0,54m D. 0,432m
Giải : Ta có i1 = 2,4
16 = 0,15 (mm); i2 = 2,88
12 = 0,24 (mm); i1 = λD
a và i2 = λ(D+ΔD)
a ;
với D = 30 cm = 0,3m 2
1
i
i
= D+ΔD
D = 15,0
24,0 = 1,6 → D = 50cm = 0,5m = 1
ai
D = 5,0
10.15,0.10.8,1
33 −−
= 0,54.10
–6
m = 0,54m.Chọn C
Ví dụ 2 (VD). Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ,
khoảng cách giữa hai khe a = 1mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25mm người
ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn
quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một
đoạn 0,75m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là
A. 0,60μm B. 0,50μm C. 0,70μm D. 0,64μm
Giải : + Khi chưa dịch chuyển ta có: M
λD
x = 5
a (1)
+ Khi dịch màn ra xa, lần thứ nhất
tại M là vân tối thứ 5 ứng k = 4 thì lần thứ hai sẽ là vân tối thứ 4 ứng với k= 3
xM = '
1λD
(k )
2a
+ = 3,5 i’ = 3,5 (D 0,75)
a
+ (2)
Từ (1) và (2), ta có: D = 1,75m → λ = 0,60μm . Chọn A
Ví dụ 3 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng
ánh sáng đơn sắc , màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D,
khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S). Xét điểm M
trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một
lượng a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2a thì
tại M là: SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 11 -
Khi dịch chuyển màn lại gần hai khe thì D giảm khoảng vân giảm: i’ = D'
a
< i
+ Xét đoạn OM cho trước:
- Khi D tăng i tăng tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân
tối (hoặc sáng) có bậc thấp hơn , trên đoạn OM cho trước số vân sáng ( hoặc tối) giảm
các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy ra khỏi OM qua M.
- Khi D giảm i giảm tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành
vân tối (hoặc sáng) có bậc cao hơn , trên đoạn OM cho trước số vân sáng ( hoặc tối)
tăng các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy vào OM qua M.
* Thay đổi a:
+ a tăng thì i giảm, tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân tối
(hoặc sáng) có bậc cao hơn các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy vào OM qua M.
+ a giảm thì i tăng, tại điểm M ban đầu là vân sáng (hoặc tối) sẽ chuyển thành vân tối
(hoặc sáng) có bậc thấp hơn các vân sáng ( hoặc tối) sẽ chạy ra khỏi OM qua M.
Ví dụ 1 (VD). Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe S1, S2 cách nhau một khoảng a =
1,8mm. Hệ vân quan sát được qua một kính lúp, dùng một thước đo cho phép ta do
khoảng vân chính xác tới 0,01mm. Ban đầu, người ta đo được 16 khoảng vân và được
giá trị 2,4mm. Dịch chuyển kính lúp ra xa thêm 30 cm cho khoảng vân rộng thêm thì
đo được 12 khoảng vân và được giá trị 2,88mm. Tính bước sóng của bức xạ trên là
A. 0,45m B. 0,32m C. 0,54m D. 0,432m
Giải : Ta có i1 = 2,4
16 = 0,15 (mm); i2 = 2,88
12 = 0,24 (mm); i1 = λD
a và i2 = λ(D+ΔD)
a ;
với D = 30 cm = 0,3m 2
1
i
i
= D+ΔD
D = 15,0
24,0 = 1,6 → D = 50cm = 0,5m = 1
ai
D = 5,0
10.15,0.10.8,1
33 −−
= 0,54.10
–6
m = 0,54m.Chọn C
Ví dụ 2 (VD). Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ,
khoảng cách giữa hai khe a = 1mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 5,25mm người
ta quan sát được vân sáng bậc 5. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn
quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một
đoạn 0,75m thì thấy tại M chuyển thành vân tối lần thứ hai. Bước sóng λ có giá trị là
A. 0,60μm B. 0,50μm C. 0,70μm D. 0,64μm
Giải : + Khi chưa dịch chuyển ta có: M
λD
x = 5
a (1)
+ Khi dịch màn ra xa, lần thứ nhất
tại M là vân tối thứ 5 ứng k = 4 thì lần thứ hai sẽ là vân tối thứ 4 ứng với k= 3
xM = '
1λD
(k )
2a
+ = 3,5 i’ = 3,5 (D 0,75)
a
+ (2)
Từ (1) và (2), ta có: D = 1,75m → λ = 0,60μm . Chọn A
Ví dụ 3 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng
ánh sáng đơn sắc , màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D,
khoảng cách giữa hai khe có thể thay đổi (nhưng S1 và S2 luôn cách đều S). Xét điểm M
trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách S1S2 một
lượng a thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm 2a thì
tại M là: SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 12 -
A. vân sáng bậc 7. B. vân sáng bậc 9. C. vân sáng bậc 8. D. vân
tối thứ 9 .
Giải : Giả sử tại M là vân sáng bậc k’ khi tăng S1S2 thêm 2a. Ta có:
M
λD λD λD λD a a Δa a + Δa a + 2Δa
x = 4 = k = 3k = k' = = =
aa Δa a + Δa a + 2Δa 4 k 3k k'
k = 2;k' = 8
−
−
Chọn C
Ví dụ 4 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết a = 0,8 mm, λ =
0,4 μm, H là chân đường cao hạ từ S1 tới màn quan sát. Lúc đầu H là 1 vân tối giao
thoa, dịch màn ra xa dần thì chỉ có 2 lần H là cực đại giao thoa. Khi dịch chuyển màn
như trên, khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là
cực tiểu giao thoa lần cuối là
A.1,6m B.0,4m C.0,32m D.1,2m
Giải: Gọi D là khoảng cách từ mặt phẳng hai khe tới màn quan sát
Ta có xH = a
2 = 0,4 mm
Gọi E1 và E2 là hai vị trí của màn
mà H là cực đại giao thoa. Khi đó:
Tại vị trí E1 H là cực đạị thứ hai: xH = 2i1 i1 = 0,2 mm = 1
λD
a D1 = 0,4m
Tại vị trí E2 H là cực đạị thứ nhất: xH = i2 i2 = 0,4 mm = 2 i1
i2 = 2
λD
a ; i2 = 2i1 D2 = 2D1 = 0,8m
Gọi E vị trí của màn mà H là cực tiểu giao thoa lần cuối. Khi đó tại H là cực tiểu thứ
nhất: xH = 2
i i = 2xH = 0,8 mm. mà i = λD
a => D = 1,6m
Khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là cực tiểu
giao thoa lần cuối là E1E = D – D1 = 1,2 m. Chọn D
Ví dụ 5 (VDC). Trong một thí nghiệm Y-âng về giao ánh sáng, màn quan sát tại
điểm O trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe (gọi là đường d),
điểm M trên màn là vị trí của vân sáng. Dịch chuyển màn dọc theo (d), ra xa mặt
phẳng chứa hai khe một đoạn nhỏ nhất bằng 1/7 m nữa thì tại M xuất hiện vân tối.
Nếu tiếp tục dịch chuyển màn ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất bằng 16/35 m nữa thì tại
M lại có vân tối. Giả sử cho màn dao động quanh O dọc theo (d) với phương trình y =
30cos20πt (y tính bằng cm, t tính bằng s). Tính từ thời điểm t = 0, trong một giây tại
M có bao nhiêu lần xuất hiện vân tối?
A. 60 lần. B. 80 lần. C. 100 lần. D. 40 lần.
Giải: Trong thí nghiệm Y- âng vị trí vân sáng và vân
tối xs = ki; xt = (k-0,5)i với k = 1, 2, 3....
Điểm H cách vân trung tâm x
Giả sử lúc đầu tại H là vân sáng bậc k:
x = ki = kλD
a (1)
Khi dịch màn ra xa, lần thứ nhất tại H là vân tối thứ k: x = (k - 0,5) 1
λ(D + D )
a
(2)
Khi dịch màn ra xa thêm thì lần này tại H sẽ là vân tối bậc (k -1):
S2
E E2
S1
E1
H H H SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 12 -
A. vân sáng bậc 7. B. vân sáng bậc 9. C. vân sáng bậc 8. D. vân
tối thứ 9 .
Giải : Giả sử tại M là vân sáng bậc k’ khi tăng S1S2 thêm 2a. Ta có:
M
λD λD λD λD a a Δa a + Δa a + 2Δa
x = 4 = k = 3k = k' = = =
aa Δa a + Δa a + 2Δa 4 k 3k k'
k = 2;k' = 8
−
−
Chọn C
Ví dụ 4 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết a = 0,8 mm, λ =
0,4 μm, H là chân đường cao hạ từ S1 tới màn quan sát. Lúc đầu H là 1 vân tối giao
thoa, dịch màn ra xa dần thì chỉ có 2 lần H là cực đại giao thoa. Khi dịch chuyển màn
như trên, khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là
cực tiểu giao thoa lần cuối là
A.1,6m B.0,4m C.0,32m D.1,2m
Giải: Gọi D là khoảng cách từ mặt phẳng hai khe tới màn quan sát
Ta có xH = a
2 = 0,4 mm
Gọi E1 và E2 là hai vị trí của màn
mà H là cực đại giao thoa. Khi đó:
Tại vị trí E1 H là cực đạị thứ hai: xH = 2i1 i1 = 0,2 mm = 1
λD
a D1 = 0,4m
Tại vị trí E2 H là cực đạị thứ nhất: xH = i2 i2 = 0,4 mm = 2 i1
i2 = 2
λD
a ; i2 = 2i1 D2 = 2D1 = 0,8m
Gọi E vị trí của màn mà H là cực tiểu giao thoa lần cuối. Khi đó tại H là cực tiểu thứ
nhất: xH = 2
i i = 2xH = 0,8 mm. mà i = λD
a => D = 1,6m
Khoảng cách giữa 2 vị trí của màn để H là cực đại giao thoa lần đầu và H là cực tiểu
giao thoa lần cuối là E1E = D – D1 = 1,2 m. Chọn D
Ví dụ 5 (VDC). Trong một thí nghiệm Y-âng về giao ánh sáng, màn quan sát tại
điểm O trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe (gọi là đường d),
điểm M trên màn là vị trí của vân sáng. Dịch chuyển màn dọc theo (d), ra xa mặt
phẳng chứa hai khe một đoạn nhỏ nhất bằng 1/7 m nữa thì tại M xuất hiện vân tối.
Nếu tiếp tục dịch chuyển màn ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất bằng 16/35 m nữa thì tại
M lại có vân tối. Giả sử cho màn dao động quanh O dọc theo (d) với phương trình y =
30cos20πt (y tính bằng cm, t tính bằng s). Tính từ thời điểm t = 0, trong một giây tại
M có bao nhiêu lần xuất hiện vân tối?
A. 60 lần. B. 80 lần. C. 100 lần. D. 40 lần.
Giải: Trong thí nghiệm Y- âng vị trí vân sáng và vân
tối xs = ki; xt = (k-0,5)i với k = 1, 2, 3....
Điểm H cách vân trung tâm x
Giả sử lúc đầu tại H là vân sáng bậc k:
x = ki = kλD
a (1)
Khi dịch màn ra xa, lần thứ nhất tại H là vân tối thứ k: x = (k - 0,5) 1
λ(D + D )
a
(2)
Khi dịch màn ra xa thêm thì lần này tại H sẽ là vân tối bậc (k -1):
S2
E E2
S1
E1
H H H SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 13 -
x = (k -1,5) a
DDD )(
21
++ (3); Mặt khác x = a
2 (4)
Từ (1) và (2) (3): kD = (k-0,5)(D + 7
1 ) = (k – 1,5)( D + 7
1 +35
16 ) => D = 1m; k =4
* Biên độ dao động A = 0,3 m, vì 1/7m < A < 16/35 m nên trong T/4 đầu tiên có 1 lần
M là vân tối thứ 4 ( k – 0,5 = 3,5) tại vị trí có y = 1/7 m.
* Khi D
/
= D -0,3 m thì //
M
.1 .0,7
x 4 k k 5,7
aa
= = = T/4 tiếp theo có 2 lần M là
vân tối ( k
/
= 4,5 và 5,5) Nửa chu kì có 3 lần M là vân tối. Một chu kì có 6 lần
Trong 1s có 10 chu kì nên có 60 lần Chọn A.
3.1.6. Dạng 6: Hệ vân dịch chuyển khi hiệu đường đi của tia sáng đến màn (hiệu
quang trình) thay đổi. Vì D và a không đổi nên khoảng vân i không đổi.
a. Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2
- Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương
S1 S2 về phía S1 một đoạn Δy = SS
‘
Hiệu quang trình: δ = S
’
S2 - S
’
S1 + S2M
- S1M = '
a. y a.x
DD
+
Tại vân sáng trung tâm : δ = kλ ( với k
= 0) '
O '
y.D
xx
D
= − = −
*Như vậy:
- Khi tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2 về phía S1 một đoạn Δy thì hệ thống
vân giao thoa di chuyển theo chiều ngược lại đoạn Δx: '
yD
x
D
= .
- Tọa độ vân sáng trung tâm : xO = ±Δx ( lấy dấu “+” khi dịch chuyển lên trên và
ngược lại).
- Tọa độ vân sáng bậc k: xs = xO ± ki
- Tọa độ vân tối thứ k: xt = xO ± (k – 1/2)i
b. Khi trên đường truyền của ás từ khe S1 (hoặc S2) được đặt một bản mỏng dày
e, chiết suất n
- Giả sử đặt bản mỏng trước khe S1 thì đường đi của
tia sáng S1M và S2M lần lượt là:
Do có bản mỏng có bề dày là e, chiết suất n :
+ Quang trình từ S1 đến M là : S1M = (d1 – e)+ n.e
+ Quang trình từ S2 đến M là : S2M = d2
- Hiệu quang trình :
= S2M – S1M = d2 – d1 – e)1(−n = a.x
D - e)1(−n
- Vị trí vân sáng : xs = kD
a
+ e.D
(n 1)
a
−
- Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) D
a
+ e.D
(n 1)
a
−
Vân sáng trung tâm ứng với hiệu quang trình bằng δ = 0 δ = aΔx/D – (n – 1)e = 0
Hay: Δx ( 1)
0
n eD
a
-
=> hệ vân dịch chuyển về phía S1. M O D 1
S 2
S 1
d 2
d
x
e ,
n SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 13 -
x = (k -1,5) a
DDD )(
21
++ (3); Mặt khác x = a
2 (4)
Từ (1) và (2) (3): kD = (k-0,5)(D + 7
1 ) = (k – 1,5)( D + 7
1 +35
16 ) => D = 1m; k =4
* Biên độ dao động A = 0,3 m, vì 1/7m < A < 16/35 m nên trong T/4 đầu tiên có 1 lần
M là vân tối thứ 4 ( k – 0,5 = 3,5) tại vị trí có y = 1/7 m.
* Khi D
/
= D -0,3 m thì //
M
.1 .0,7
x 4 k k 5,7
aa
= = = T/4 tiếp theo có 2 lần M là
vân tối ( k
/
= 4,5 và 5,5) Nửa chu kì có 3 lần M là vân tối. Một chu kì có 6 lần
Trong 1s có 10 chu kì nên có 60 lần Chọn A.
3.1.6. Dạng 6: Hệ vân dịch chuyển khi hiệu đường đi của tia sáng đến màn (hiệu
quang trình) thay đổi. Vì D và a không đổi nên khoảng vân i không đổi.
a. Khi nguồn sáng S di chuyển theo phương song song với S1S2
- Tịnh tiến nguồn sáng S theo phương
S1 S2 về phía S1 một đoạn Δy = SS
‘
Hiệu quang trình: δ = S
’
S2 - S
’
S1 + S2M
- S1M = '
a. y a.x
DD
+
Tại vân sáng trung tâm : δ = kλ ( với k
= 0) '
O '
y.D
xx
D
= − = −
*Như vậy:
- Khi tịnh tiến nguồn sáng S theo phương S1 S2 về phía S1 một đoạn Δy thì hệ thống
vân giao thoa di chuyển theo chiều ngược lại đoạn Δx: '
yD
x
D
= .
- Tọa độ vân sáng trung tâm : xO = ±Δx ( lấy dấu “+” khi dịch chuyển lên trên và
ngược lại).
- Tọa độ vân sáng bậc k: xs = xO ± ki
- Tọa độ vân tối thứ k: xt = xO ± (k – 1/2)i
b. Khi trên đường truyền của ás từ khe S1 (hoặc S2) được đặt một bản mỏng dày
e, chiết suất n
- Giả sử đặt bản mỏng trước khe S1 thì đường đi của
tia sáng S1M và S2M lần lượt là:
Do có bản mỏng có bề dày là e, chiết suất n :
+ Quang trình từ S1 đến M là : S1M = (d1 – e)+ n.e
+ Quang trình từ S2 đến M là : S2M = d2
- Hiệu quang trình :
= S2M – S1M = d2 – d1 – e)1(−n = a.x
D - e)1(−n
- Vị trí vân sáng : xs = kD
a
+ e.D
(n 1)
a
−
- Vị trí vân tối : xt = (k + 0,5) D
a
+ e.D
(n 1)
a
−
Vân sáng trung tâm ứng với hiệu quang trình bằng δ = 0 δ = aΔx/D – (n – 1)e = 0
Hay: Δx ( 1)
0
n eD
a
-
=> hệ vân dịch chuyển về phía S1. M O D 1
S 2
S 1
d 2
d
x
e ,
n SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 14 -
* Như vậy:
- Hệ thống vân dịch chuyển về phía S1 (có đặt bản mặt song song) một đoạn Δx:
Δx = e.D
(n 1)
a
−
- Tọa độ các vân sáng, tối ( tương tự phần a)
* Chú ý:
+ Nếu đặt hai bản mỏng như nhau trên cả hai đường truyền từ hai khe S1, S2 thì hệ
vân không dịch chuyển.
+ Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả hai đường truyền từ hai khe S1, S2 thì độ
dịch chuyển của hệ vân là |Δx1 - Δx2| về phía có Δx lớn hơn ( VD: dịch về phía S1 nếu
Δx1 > Δx2).
Ví dụ 1 (NB). Trong thí nghiệm Y- âng, nếu ta di chuyển khe S song song với màn
chứa hai khe S1S2 theo hướng từ S2 đến S1 thì khoảng vân trên màn sẽ:
A. giảm. B. tăng . C. không đổi.
D. tăng hoặc giảm phụ thuộc vào chiều di chuyển của khe S.
Ví dụ 2 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, nếu dời nguồn
S một đoạn nhỏ theo phương song song với màn chứa hai khe thì
A. hệ vân giao thoa tịnh tiến ngược chiều dời của S và khoảng vân không thay đổi.
B. khoảng vân sẽ giảm.
C. hệ vân giao thoa tịnh tiến ngược chiều dời của S và khoảng vân thay đổi.
D. hệ vân giao thoa giữ nguyên không có gì thay đổi.
Ví dụ 3 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, với nguồn sáng đơn sắc chiếu vào
S. Dịch chuyển S song song với hai khe sao cho hiệu số khoảng cách từ nó đến hai
khe bằng λ/2. Hỏi cường độ sáng tại O là tâm màn ảnh thay đổi thế nào?
A. Luôn luôn cực tiểu. B. Luôn luôn cực đại.
C. Từ cực đại sang cực tiểu. D. Từ cực tiểu sang cực đại.
Ví dụ 4 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, cho a = 2mm,
D = 2m. Một nguồn sáng cách đều hai khe S1 và S2. Khoảng cách từ S tới mặt phảng
hai khe là d = 0,5m. Khi đó vân sáng trung tâm tại O (là giao điểm của đường trung
trực S1S2 với màn). Nếu dời S theo phương song song với S1S2 về phía S2 một đoạn
1,5mm thì vân sáng trung tâm sẽ dời một đoạn là bao nhiêu?
A. 1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2
B. 6mm theo phương song song với S1S2 về phía S1
C. 1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S1.
D. 6mm theo phương song song với S1S2 về phía S2
Giải:
Khe S theo phương song song với S1S2 về phía S2 nên vân sáng trung tâm di chuyển
ngược chiều theo phương song song với S1S2 về phía S1 một đoạn:
'
yD 1,5.2
x 6 mm
D 0,5
= = = Chọn B.
Ví dụ 5 (VD). Một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 0,6µm chiếu vào mặt phẳng
chứa hai khe S1, S2, hẹp, song song, cách nhau 1mm và cách đều nguồn sáng. Đặt một
màn ảnh song song và cách mặt phẳng chứa hai khe 1m. Đặt sau khe S1 một bản thuỷ
tinh 2 mặt phẳng song song có chiết suất n = 1,5, độ dày e = 1,2µm. Hỏi vị trí hệ thống
vân sẽ dịch chuyển trên màn như thế nào?
A. 2mm về phía S1. B. 2mm về phía S2. C. 0,6mm về phía S1. D. 3mm về phía
S2. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 14 -
* Như vậy:
- Hệ thống vân dịch chuyển về phía S1 (có đặt bản mặt song song) một đoạn Δx:
Δx = e.D
(n 1)
a
−
- Tọa độ các vân sáng, tối ( tương tự phần a)
* Chú ý:
+ Nếu đặt hai bản mỏng như nhau trên cả hai đường truyền từ hai khe S1, S2 thì hệ
vân không dịch chuyển.
+ Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả hai đường truyền từ hai khe S1, S2 thì độ
dịch chuyển của hệ vân là |Δx1 - Δx2| về phía có Δx lớn hơn ( VD: dịch về phía S1 nếu
Δx1 > Δx2).
Ví dụ 1 (NB). Trong thí nghiệm Y- âng, nếu ta di chuyển khe S song song với màn
chứa hai khe S1S2 theo hướng từ S2 đến S1 thì khoảng vân trên màn sẽ:
A. giảm. B. tăng . C. không đổi.
D. tăng hoặc giảm phụ thuộc vào chiều di chuyển của khe S.
Ví dụ 2 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, nếu dời nguồn
S một đoạn nhỏ theo phương song song với màn chứa hai khe thì
A. hệ vân giao thoa tịnh tiến ngược chiều dời của S và khoảng vân không thay đổi.
B. khoảng vân sẽ giảm.
C. hệ vân giao thoa tịnh tiến ngược chiều dời của S và khoảng vân thay đổi.
D. hệ vân giao thoa giữ nguyên không có gì thay đổi.
Ví dụ 3 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, với nguồn sáng đơn sắc chiếu vào
S. Dịch chuyển S song song với hai khe sao cho hiệu số khoảng cách từ nó đến hai
khe bằng λ/2. Hỏi cường độ sáng tại O là tâm màn ảnh thay đổi thế nào?
A. Luôn luôn cực tiểu. B. Luôn luôn cực đại.
C. Từ cực đại sang cực tiểu. D. Từ cực tiểu sang cực đại.
Ví dụ 4 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, cho a = 2mm,
D = 2m. Một nguồn sáng cách đều hai khe S1 và S2. Khoảng cách từ S tới mặt phảng
hai khe là d = 0,5m. Khi đó vân sáng trung tâm tại O (là giao điểm của đường trung
trực S1S2 với màn). Nếu dời S theo phương song song với S1S2 về phía S2 một đoạn
1,5mm thì vân sáng trung tâm sẽ dời một đoạn là bao nhiêu?
A. 1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2
B. 6mm theo phương song song với S1S2 về phía S1
C. 1,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S1.
D. 6mm theo phương song song với S1S2 về phía S2
Giải:
Khe S theo phương song song với S1S2 về phía S2 nên vân sáng trung tâm di chuyển
ngược chiều theo phương song song với S1S2 về phía S1 một đoạn:
'
yD 1,5.2
x 6 mm
D 0,5
= = = Chọn B.
Ví dụ 5 (VD). Một nguồn sáng đơn sắc có bước sóng = 0,6µm chiếu vào mặt phẳng
chứa hai khe S1, S2, hẹp, song song, cách nhau 1mm và cách đều nguồn sáng. Đặt một
màn ảnh song song và cách mặt phẳng chứa hai khe 1m. Đặt sau khe S1 một bản thuỷ
tinh 2 mặt phẳng song song có chiết suất n = 1,5, độ dày e = 1,2µm. Hỏi vị trí hệ thống
vân sẽ dịch chuyển trên màn như thế nào?
A. 2mm về phía S1. B. 2mm về phía S2. C. 0,6mm về phía S1. D. 3mm về phía
S2. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 15 -
Giải:
Bản thuỷ tinh đặt sau khe S1 nên hệ thống vân sẽ dịch chuyển về phía khe S1 một
đoạn: Δx (n 1)eD
a
-
= = 0,6mm Chọn C.
Ví dụ 6 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
hai khe đến màn là D thì khoảng vân giao thoa là 2 mm. Khoảng cách từ khe S đến
mặt phẳng hai khe là D
’
= D/4. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với
màn theo chiều dương một đoạn 2 mm thì vân sáng bậc 2 nằm ở toạ độ nào trong số
các toạ độ sau?
A. −5 mm. B. +4mm. C. +8 mm. D. −12 mm.
Giải:
Độ dịch chuyển của hệ vân: '
yD
x
D
= = 8 mm
Tọa độ vân sáng bậc 2: x = -Δx ± 2i x = -4mm hoặc x = -12 mm Chọn D
Ví dụ 7 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 0,5 mm,
khoảng cách hai khe đến màn 1 m. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có λ =
0,44 µm. Người ta đặt một bản thủy tinh có bề dày 2 µm có chiết suất 1,5 trước khe
S2. Vị trí nào sau đây là vị trí vân tối thứ 5.
A. x = −l,96mm. B. x = −5,96mm C. x = 5,96mm. D. x = 2,4mm.
Giải:
Độ dịch chuyển của hệ vân: Δx (n 1)eD
a
-
= = 2 mm về phía S2 ( phía dưới)
Khoảng vân: i = D
a
= 0,88 mm
Tọa độ vân tối thứ 5: xt = - Δx ± (5 – 1/2)i = -5,96 mm hoặc 1,96 mm. Chọn B
Chú ý: Trước khi dịch chuyển, vân sáng trung tâm nằm tại O. Sau khi dịch chuyển,
vân trung tâm dịch đến vị trí O
/
Lúc này:
* Nếu O là vân sáng bậc k thì hiệu đường đi tại O bằng kλ và:
'
yD
x
D
= = ki min
min '
yD
x
D
= = i
* Nếu O là vân tối thứ n thì hiệu đường đi tại O bằng (n - 0, 5)λ và: '
yD
x
D
= =
( n – 1/2) imin
min '
yD
x
D
= = 0,5 i
Ví dụ 8 (VD). Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,3 mm. Khoảng
cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 40 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6
µm. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng
bao nhiêu để vị trí của vân sáng trung tâm ban đầu chuyển thành vân tối.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 0,6 mm. D. 0,4 mm.
Giải:
Khoảng vân: i = D
a
(1)
Để vân trung tâm ban đầu trở thành vân tối: min
min '
y D i
x
D2
= = (2)
Từ (1) và (2) suy ra: '
min
D
y
2a
= = 0,4 mm. Chọn D SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 15 -
Giải:
Bản thuỷ tinh đặt sau khe S1 nên hệ thống vân sẽ dịch chuyển về phía khe S1 một
đoạn: Δx (n 1)eD
a
-
= = 0,6mm Chọn C.
Ví dụ 6 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
hai khe đến màn là D thì khoảng vân giao thoa là 2 mm. Khoảng cách từ khe S đến
mặt phẳng hai khe là D
’
= D/4. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với
màn theo chiều dương một đoạn 2 mm thì vân sáng bậc 2 nằm ở toạ độ nào trong số
các toạ độ sau?
A. −5 mm. B. +4mm. C. +8 mm. D. −12 mm.
Giải:
Độ dịch chuyển của hệ vân: '
yD
x
D
= = 8 mm
Tọa độ vân sáng bậc 2: x = -Δx ± 2i x = -4mm hoặc x = -12 mm Chọn D
Ví dụ 7 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 0,5 mm,
khoảng cách hai khe đến màn 1 m. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có λ =
0,44 µm. Người ta đặt một bản thủy tinh có bề dày 2 µm có chiết suất 1,5 trước khe
S2. Vị trí nào sau đây là vị trí vân tối thứ 5.
A. x = −l,96mm. B. x = −5,96mm C. x = 5,96mm. D. x = 2,4mm.
Giải:
Độ dịch chuyển của hệ vân: Δx (n 1)eD
a
-
= = 2 mm về phía S2 ( phía dưới)
Khoảng vân: i = D
a
= 0,88 mm
Tọa độ vân tối thứ 5: xt = - Δx ± (5 – 1/2)i = -5,96 mm hoặc 1,96 mm. Chọn B
Chú ý: Trước khi dịch chuyển, vân sáng trung tâm nằm tại O. Sau khi dịch chuyển,
vân trung tâm dịch đến vị trí O
/
Lúc này:
* Nếu O là vân sáng bậc k thì hiệu đường đi tại O bằng kλ và:
'
yD
x
D
= = ki min
min '
yD
x
D
= = i
* Nếu O là vân tối thứ n thì hiệu đường đi tại O bằng (n - 0, 5)λ và: '
yD
x
D
= =
( n – 1/2) imin
min '
yD
x
D
= = 0,5 i
Ví dụ 8 (VD). Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,3 mm. Khoảng
cách từ khe S đến mặt phẳng hai khe 40 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6
µm. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng
bao nhiêu để vị trí của vân sáng trung tâm ban đầu chuyển thành vân tối.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 0,6 mm. D. 0,4 mm.
Giải:
Khoảng vân: i = D
a
(1)
Để vân trung tâm ban đầu trở thành vân tối: min
min '
y D i
x
D2
= = (2)
Từ (1) và (2) suy ra: '
min
D
y
2a
= = 0,4 mm. Chọn D SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 16 -
Chú ý: Giả sử lúc đầu tại điểm M trên màn không phải là vị trí của vân sáng hay vân
tối. Yêu cầu phải dịch một khoảng tối thiểu bằng bao nhiêu theo chiều nào để M trở
thành vân sáng ( hoặc tối)? Ta làm như sau:
Gọi Δxmin là khoảng cách từ M đến vân sáng ( hoặc tối) gần nhất.
- Nếu vân này ở trên M thì phải đưa vân này xuống, khe S dịch lên một đoạn Δy lên
trên sao cho: min
min '
yD
x
D
=
- Nếu vân này ở dưới M thì phải đưa vân này lên, khe S dịch xuống một đoạn Δy lên
trên sao cho: min
min '
yD
x
D
=
Ví dụ 9 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm.
Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn 2 m. Khoảng cách từ khe S đến mặt
phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm.
Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng bao
nhiêu và theo chiều nào để tại vị trí trên màn có toạ độ x = − 1,2 mm chuyển thành
vân tối.
A. 0,4 mm theo chiều âm. B. 0,08 mm theo chiều âm.
C. 0,4 mm theo chiều dương. D. 0,08 mm theo chiều dương.
Giải:
Khoảng vân: i = D
a
= 2 mm (1).Vân tối thứ 1 có tọa độ x = -1 mm gần M nhất cách
M: Δxmin = 0,2 mm, vân này nằm trên M nên S phải dịch lên phía trên (chiều dương)
một đoạn: /
min
min
xD
y
D
= = 0,08 mm. Chọn D.
*Bài toán nâng cao: Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo phương song song với
S1S2 theo phương trình u = A0cosωt thì vân sáng trung tâm ( hay hệ vân ) dao động
điều hòa theo phương trình: 0
/
AD
y cos( t ) Acos( t )
D
= + = +
- Trong khoảng thời gian T/2 hệ vân giao thoa dịch chuyển được quãng đường 2A,
trên đoạn này số vân sáng: Ns = 2L
1
2i
+
=2A
1
i
+
Suy ra số vân sáng dịch chuyển qua O sau khoảng thời gian T/2, T, và t (s) lần lượt là
NS, 2NS, và t.f.2 NS.
Ví dụ 10 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc cho vân
giao thoa trên màn E với khoảng vân đo được là 1,5 mm. Biết khe S cách mặt phẳng
hai khe S1S2 một khoảng d và mặt phẳng hai khe S1S2 cách màn một khoảng D = 3d.
Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo quy luật u = l,5cos3πt (mm) (t đo bằng
giây) theo phương song song với trục Ox thì khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu
vân sáng dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 21. B. 28 C. 25 D. 14.
Giải:
Ta có: f 1,5 Hz
2
==
.
Hệ vân dao động điều hòa theo phương trình: 0
AD
y cos( t ) Acos( t )
d
= + = +
với A = 0
s
A D A
4,5mm N 2 1 7
di
= = + =
. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 16 -
Chú ý: Giả sử lúc đầu tại điểm M trên màn không phải là vị trí của vân sáng hay vân
tối. Yêu cầu phải dịch một khoảng tối thiểu bằng bao nhiêu theo chiều nào để M trở
thành vân sáng ( hoặc tối)? Ta làm như sau:
Gọi Δxmin là khoảng cách từ M đến vân sáng ( hoặc tối) gần nhất.
- Nếu vân này ở trên M thì phải đưa vân này xuống, khe S dịch lên một đoạn Δy lên
trên sao cho: min
min '
yD
x
D
=
- Nếu vân này ở dưới M thì phải đưa vân này lên, khe S dịch xuống một đoạn Δy lên
trên sao cho: min
min '
yD
x
D
=
Ví dụ 9 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm.
Khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn 2 m. Khoảng cách từ khe S đến mặt
phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm.
Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng bao
nhiêu và theo chiều nào để tại vị trí trên màn có toạ độ x = − 1,2 mm chuyển thành
vân tối.
A. 0,4 mm theo chiều âm. B. 0,08 mm theo chiều âm.
C. 0,4 mm theo chiều dương. D. 0,08 mm theo chiều dương.
Giải:
Khoảng vân: i = D
a
= 2 mm (1).Vân tối thứ 1 có tọa độ x = -1 mm gần M nhất cách
M: Δxmin = 0,2 mm, vân này nằm trên M nên S phải dịch lên phía trên (chiều dương)
một đoạn: /
min
min
xD
y
D
= = 0,08 mm. Chọn D.
*Bài toán nâng cao: Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo phương song song với
S1S2 theo phương trình u = A0cosωt thì vân sáng trung tâm ( hay hệ vân ) dao động
điều hòa theo phương trình: 0
/
AD
y cos( t ) Acos( t )
D
= + = +
- Trong khoảng thời gian T/2 hệ vân giao thoa dịch chuyển được quãng đường 2A,
trên đoạn này số vân sáng: Ns = 2L
1
2i
+
=2A
1
i
+
Suy ra số vân sáng dịch chuyển qua O sau khoảng thời gian T/2, T, và t (s) lần lượt là
NS, 2NS, và t.f.2 NS.
Ví dụ 10 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc cho vân
giao thoa trên màn E với khoảng vân đo được là 1,5 mm. Biết khe S cách mặt phẳng
hai khe S1S2 một khoảng d và mặt phẳng hai khe S1S2 cách màn một khoảng D = 3d.
Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo quy luật u = l,5cos3πt (mm) (t đo bằng
giây) theo phương song song với trục Ox thì khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu
vân sáng dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 21. B. 28 C. 25 D. 14.
Giải:
Ta có: f 1,5 Hz
2
==
.
Hệ vân dao động điều hòa theo phương trình: 0
AD
y cos( t ) Acos( t )
d
= + = +
với A = 0
s
A D A
4,5mm N 2 1 7
di
= = + =
. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 17 -
Vậy số vân sáng dịch chuyển qua O là trong 1 s là: 1,5.2.7 = 21. Chọn A.
3.1.7. Dạng 7. Quan sát vân giao thoa qua kính lúp.
- Nếu mắt người không có tật dùng kính lúp (có
tiêu cự f) để quan sát các vân giao thoa trong trạng
thái không điều tiết thì mặt phẳng tiêu diện vật của
kính lúp đóng vai trò như màn ảnh giao thoa nên D
= L - f
- Góc trông n khoảng vân: ni
tan
f
=
Ví dụ 1 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng với hai khe S1, S2 cách nhau một khoảng a =
0,96 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp, tiêu cự f = 4 cm, đặt cách mặt
phẳng của hai khe một khoảng L = 40 cm. Trong kính lúp (ngắm chừng vô cực)
người ta đếm được 15 vân sáng. Khoảng cách giữa tâm của hai vân sáng ngoài cùng
đo được là 2,1 mm. Tính góc trông khoảng vân và bước sóng của bức xạ.
A. 3,5.10
−3
rad; 0,5 µm. B. 3,75. 10
−3
rad; 0,4 µm.
C. 37,5. 10
−3
rad; 0,4 µm. D. 3,5. 10
−3
rad; 0,5 µm.
Giải: 3
6
i
2,1 tan 3,75.10 rad
i 0,15mm f
15 1
ai
D L f 0,36m 0,4.10 m
D
−
−
= =
==
−
= − = = =
Chọn B
Ví dụ 2 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc
có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 1 mm. Vân giao thoa được nhìn qua một
kính lúp có tiêu cự 5 cm đặt cách mặt phẳng hai khe một khoảng L = 45 cm. Một
người có mắt bình thường đặt mắt sát kính lúp và quan sát hệ vân trong trạng thái
không điều tiết thì thấy góc trông khoảng vân là 15’. Bước sóng λ của ánh sáng là
A. 0,62 µm. B. 0,50 µm. C. 0,58 µm. D. 0,55 µm.
Giải: 6
4
D L f 0,4m
ai
0,55.10 mi
Dtan i 2,18.10 m
f
−
−
= − =
= =
= =
Chọn D
3.1.8. Dạng 8. Bài toán liên quan đến ảnh và vật qua thấu kính hội tụ
- Với bài toán ảnh thật của vật qua thấu kính
hội tụ, nếu giữ cố định vật và màn cách nhau
một khoảng L, di chuyển thấu kính trong
khoảng giữa vật và màn mà có hai vị trí thấu
kính cách nhau một khoảng 1 đều cho ảnh rõ
nét trên màn.
- Lần 1 cho ảnh a1 thì khoảng cách vật và ảnh
đến thấu kính lần lượt d1 = x; d1
/
= L – x = y
- Lần 2 cho ảnh a2 thì khoảng cách vật và ảnh
đến thấu kính lần lượt d2 = y; d2
/
= L – y = x
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 17 -
Vậy số vân sáng dịch chuyển qua O là trong 1 s là: 1,5.2.7 = 21. Chọn A.
3.1.7. Dạng 7. Quan sát vân giao thoa qua kính lúp.
- Nếu mắt người không có tật dùng kính lúp (có
tiêu cự f) để quan sát các vân giao thoa trong trạng
thái không điều tiết thì mặt phẳng tiêu diện vật của
kính lúp đóng vai trò như màn ảnh giao thoa nên D
= L - f
- Góc trông n khoảng vân: ni
tan
f
=
Ví dụ 1 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng với hai khe S1, S2 cách nhau một khoảng a =
0,96 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp, tiêu cự f = 4 cm, đặt cách mặt
phẳng của hai khe một khoảng L = 40 cm. Trong kính lúp (ngắm chừng vô cực)
người ta đếm được 15 vân sáng. Khoảng cách giữa tâm của hai vân sáng ngoài cùng
đo được là 2,1 mm. Tính góc trông khoảng vân và bước sóng của bức xạ.
A. 3,5.10
−3
rad; 0,5 µm. B. 3,75. 10
−3
rad; 0,4 µm.
C. 37,5. 10
−3
rad; 0,4 µm. D. 3,5. 10
−3
rad; 0,5 µm.
Giải: 3
6
i
2,1 tan 3,75.10 rad
i 0,15mm f
15 1
ai
D L f 0,36m 0,4.10 m
D
−
−
= =
==
−
= − = = =
Chọn B
Ví dụ 2 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc
có bước sóng λ, khoảng cách hai khe a = 1 mm. Vân giao thoa được nhìn qua một
kính lúp có tiêu cự 5 cm đặt cách mặt phẳng hai khe một khoảng L = 45 cm. Một
người có mắt bình thường đặt mắt sát kính lúp và quan sát hệ vân trong trạng thái
không điều tiết thì thấy góc trông khoảng vân là 15’. Bước sóng λ của ánh sáng là
A. 0,62 µm. B. 0,50 µm. C. 0,58 µm. D. 0,55 µm.
Giải: 6
4
D L f 0,4m
ai
0,55.10 mi
Dtan i 2,18.10 m
f
−
−
= − =
= =
= =
Chọn D
3.1.8. Dạng 8. Bài toán liên quan đến ảnh và vật qua thấu kính hội tụ
- Với bài toán ảnh thật của vật qua thấu kính
hội tụ, nếu giữ cố định vật và màn cách nhau
một khoảng L, di chuyển thấu kính trong
khoảng giữa vật và màn mà có hai vị trí thấu
kính cách nhau một khoảng 1 đều cho ảnh rõ
nét trên màn.
- Lần 1 cho ảnh a1 thì khoảng cách vật và ảnh
đến thấu kính lần lượt d1 = x; d1
/
= L – x = y
- Lần 2 cho ảnh a2 thì khoảng cách vật và ảnh
đến thấu kính lần lượt d2 = y; d2
/
= L – y = x
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 18 - L
x
x y L 2
x y L
y
2
+
=
+=
− = −
=
+ Độ cao ảnh lớn: 1
1 /
1
dx
a a a
dy
== (1) + Độ cao ảnh nhỏ: 2
2 /
2
dy
a a a
dx
== (2)
Từ (1) và (2) suy ra khoảng cách 2 khe: 12
a a a=
Ví dụ 1 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, khoảng cách từ 2 khe đến màn
là 1,5 m. Đặt trong khoảng giữa khe và màn một thấu kính hội tụ sao cho trục chính
của thấu kính vuông góc với mặt phẳng chứa 2 khe và cách đều 2 khe. Di chuyển thấu
kính dọc theo trục chính, người ta thấy có 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét cả 2 khe
trên màn, đồng thời ảnh của 2 khe trong hai trường hợp cách nhau các khoảng lần lượt
là 0,9 mm và 1,6 mm. Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,72 µm ta thu được hệ vân giao thoa trên màn có khoảng vân là
A. 0,48 mm. B. 0,56 mm. C. 0,72 mm. D. 0,90 mm.
Giải:
Ta có: 1
12
2
xL
aax
Dy2
a a a 1,2mm i 0,9mm
L ay
y aa
2 x
+
==
= = = =
−
= =
Chọn D
Ví dụ 2 (VD). Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1 và F2 đặt
trước một màn M một khoảng 1,2 m. Đặt giữa màn và hai khe một thấu kính hội tụ,
người ta tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng 72 cm cho ta ảnh rõ
nét của hai khe trên màn. Ở vị trí mà ảnh bé hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1' và
F2' là 0,4mm. Bỏ thấu kính ra rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm. Điểm M trên màn cách O 1,125mm là vân sáng
hay tối?
A. Vân tối thứ 2 B. Vân tối thứ 3 C. Vân sáng bậc 3 D. Vân sáng bậc 2
Giải:
Ta có: 1
2
xL
aax
y2
L y 1,2 0,72 D
y a a 0,4 a a 1,6mm i 0,45mm
2 x 1,2 0,72 a
+
==
− −
= = = = = =
+ M
x
2,5
i
=
M là vân tối thứ 3. Chọn B
3.1.9. Dạng 9. Sai số
* Cách tính giá trị trung bình và sai số trực tiếp.
- Giá trị trung bình: _
1 2 n
A A .. A
A
n
+ + +
=
- Sai số tuyệt đối của mỗi lần đo: _ _ _
1 1 2 2 n n
A A A ; A A A ; ...; A A A = − = − = − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 18 - L
x
x y L 2
x y L
y
2
+
=
+=
− = −
=
+ Độ cao ảnh lớn: 1
1 /
1
dx
a a a
dy
== (1) + Độ cao ảnh nhỏ: 2
2 /
2
dy
a a a
dx
== (2)
Từ (1) và (2) suy ra khoảng cách 2 khe: 12
a a a=
Ví dụ 1 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, khoảng cách từ 2 khe đến màn
là 1,5 m. Đặt trong khoảng giữa khe và màn một thấu kính hội tụ sao cho trục chính
của thấu kính vuông góc với mặt phẳng chứa 2 khe và cách đều 2 khe. Di chuyển thấu
kính dọc theo trục chính, người ta thấy có 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét cả 2 khe
trên màn, đồng thời ảnh của 2 khe trong hai trường hợp cách nhau các khoảng lần lượt
là 0,9 mm và 1,6 mm. Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,72 µm ta thu được hệ vân giao thoa trên màn có khoảng vân là
A. 0,48 mm. B. 0,56 mm. C. 0,72 mm. D. 0,90 mm.
Giải:
Ta có: 1
12
2
xL
aax
Dy2
a a a 1,2mm i 0,9mm
L ay
y aa
2 x
+
==
= = = =
−
= =
Chọn D
Ví dụ 2 (VD). Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1 và F2 đặt
trước một màn M một khoảng 1,2 m. Đặt giữa màn và hai khe một thấu kính hội tụ,
người ta tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng 72 cm cho ta ảnh rõ
nét của hai khe trên màn. Ở vị trí mà ảnh bé hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1' và
F2' là 0,4mm. Bỏ thấu kính ra rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh
sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm. Điểm M trên màn cách O 1,125mm là vân sáng
hay tối?
A. Vân tối thứ 2 B. Vân tối thứ 3 C. Vân sáng bậc 3 D. Vân sáng bậc 2
Giải:
Ta có: 1
2
xL
aax
y2
L y 1,2 0,72 D
y a a 0,4 a a 1,6mm i 0,45mm
2 x 1,2 0,72 a
+
==
− −
= = = = = =
+ M
x
2,5
i
=
M là vân tối thứ 3. Chọn B
3.1.9. Dạng 9. Sai số
* Cách tính giá trị trung bình và sai số trực tiếp.
- Giá trị trung bình: _
1 2 n
A A .. A
A
n
+ + +
=
- Sai số tuyệt đối của mỗi lần đo: _ _ _
1 1 2 2 n n
A A A ; A A A ; ...; A A A = − = − = − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 19 -
- Sai số tuyệt đối của phép đo: 1 2 n
max min
A A ... A
A (VL 10 CB)
n
AA
A (VL 10 NC)
2
+ + +
=
−
=
- Sai số tỉ đối (tương đối): A
A (%)
A
=
* Ghi kết quả đo: _
A A A=
Khi ghi kết quả cần lưu ý: (Theo SGK Vật lí 10, Vật lí 10 NC, SGV Vật lí 10 NC)
- Sai số tuyệt đối thường chỉ được viết đến 1 hoặc tối đa là 2 chữ số có nghĩa.
- Giá trị trung bình được viết đến bậc thập phân tương ứng.
- Sai số của kết quả không nhỏ hơn sai số của của dụng cụ đo kém chính xác nhất.
- Số chữ số có nghĩa của kết quả không nhiều hơn số chữ số có nghĩa của dữ kiện kém
chính xác nhất.
- Số chữ số có nghĩa là tất cả các con số tính từ trái qua phải kể từ chữ số đầu tiên khác
không.
- Số chữ số có nghĩa càng nhiều cho biết kết quả có sai số càng nhỏ.
Ví dụ 1 (TH).
Khi đo bước sóng ánh sáng một học sinh tính được 0,63345( m); 0,025479( m) = =
thì kết quả được ghi như thế nào?
Hướng dẫn:
Nếu sai số tuyệt đối lấy 1 CSCN: 0,63 0,03 ( m) = =
Nếu lấy sai số tuyệt đối 2 CSCN: 0,633 0,025 ( m) = =
* Cách tính sai số gián tiếp:
- Sai số gián tiếp của một tổng hoặc một hiệu bằng tổng sai số tuyệt đối của các số
hạng.
Ví dụ: F=X + Y – Z → F = X + Y + Z
- Sai số gián tiếp của một tích hoặc một thương bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số.
Ví dụ: X.Y
F
Z
= → F X Y Z
F X Y Z hay
F X Y Z
= + + = + +
- Sai số gián tiếp của một lũy thừa: n
n
XX
n
XX
=
- Sai số gián tiếp của một căn số : n
n
X 1 X
nXX
=
* Chú ý: Các hằng số phải được lấy gần đúng đến số lẻ thập phân sao cho sai số tỉ đối
của phép lấy gần đúng nhỏ hơn 10 lần tổng sai số tỉ đối của các đại lượng trong công
thức.
Ví dụ 2 (VD). Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương
pháp giao thoa khe Y-âng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a =1,20 ± 0,03
(mm); khoảng cách từ hai khe đến màn D = 1,60 ± 0,05 (m) và độ rộng của 10 khoảng
vân là L = 8,00 ± 0,16 (mm). Sai số tương đối của phép đo là
A. 1,60% B. 7,63% C. 0,96% D. 5,83%
Giải: Từ công thức: = D
ai SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 19 -
- Sai số tuyệt đối của phép đo: 1 2 n
max min
A A ... A
A (VL 10 CB)
n
AA
A (VL 10 NC)
2
+ + +
=
−
=
- Sai số tỉ đối (tương đối): A
A (%)
A
=
* Ghi kết quả đo: _
A A A=
Khi ghi kết quả cần lưu ý: (Theo SGK Vật lí 10, Vật lí 10 NC, SGV Vật lí 10 NC)
- Sai số tuyệt đối thường chỉ được viết đến 1 hoặc tối đa là 2 chữ số có nghĩa.
- Giá trị trung bình được viết đến bậc thập phân tương ứng.
- Sai số của kết quả không nhỏ hơn sai số của của dụng cụ đo kém chính xác nhất.
- Số chữ số có nghĩa của kết quả không nhiều hơn số chữ số có nghĩa của dữ kiện kém
chính xác nhất.
- Số chữ số có nghĩa là tất cả các con số tính từ trái qua phải kể từ chữ số đầu tiên khác
không.
- Số chữ số có nghĩa càng nhiều cho biết kết quả có sai số càng nhỏ.
Ví dụ 1 (TH).
Khi đo bước sóng ánh sáng một học sinh tính được 0,63345( m); 0,025479( m) = =
thì kết quả được ghi như thế nào?
Hướng dẫn:
Nếu sai số tuyệt đối lấy 1 CSCN: 0,63 0,03 ( m) = =
Nếu lấy sai số tuyệt đối 2 CSCN: 0,633 0,025 ( m) = =
* Cách tính sai số gián tiếp:
- Sai số gián tiếp của một tổng hoặc một hiệu bằng tổng sai số tuyệt đối của các số
hạng.
Ví dụ: F=X + Y – Z → F = X + Y + Z
- Sai số gián tiếp của một tích hoặc một thương bằng tổng sai số tỉ đối của các thừa số.
Ví dụ: X.Y
F
Z
= → F X Y Z
F X Y Z hay
F X Y Z
= + + = + +
- Sai số gián tiếp của một lũy thừa: n
n
XX
n
XX
=
- Sai số gián tiếp của một căn số : n
n
X 1 X
nXX
=
* Chú ý: Các hằng số phải được lấy gần đúng đến số lẻ thập phân sao cho sai số tỉ đối
của phép lấy gần đúng nhỏ hơn 10 lần tổng sai số tỉ đối của các đại lượng trong công
thức.
Ví dụ 2 (VD). Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương
pháp giao thoa khe Y-âng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a =1,20 ± 0,03
(mm); khoảng cách từ hai khe đến màn D = 1,60 ± 0,05 (m) và độ rộng của 10 khoảng
vân là L = 8,00 ± 0,16 (mm). Sai số tương đối của phép đo là
A. 1,60% B. 7,63% C. 0,96% D. 5,83%
Giải: Từ công thức: = D
ai SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 20 -
Ta có: λ = a + D + i = a
a
+ D
D + i
i
= a
a
+ D
D + L
L .
( Vì i = 10
L i
i = L
L ).
Suy ra: λ = 0,03
1,20 + 0,05
1,60 + 0,16
8,00 = 0,07625 = 7,63 %. Chọn B
Ví dụ 3 (VD). Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng bằng thí nghiệm
giao thoa qua khe Iâng. Kết quả đo được ghi vào bảng số liệu sau:
Khoảng cách hai khe a=0,15 0,01mm
Lầnđo D(m) L(mm) (Khoảng cách 6 vân sáng liên
tiếp)
1 0,40 9,12
2 0,43 9,21
3 0,42 9,20
4 0,41 9,01
5 0,43 9,07
Trung bình
Bỏ qua sai số dụng cụ. Kết quả đo bước sóng của học sinh đó là:
A.0,68 0,05 (µm) B. 0,65 0,06 (µm)
C.0,68 0,06 (µm) D.0,65 0,05 (µm)
Giải: Áp dụng công thức: λ = ai
D = aL
5D ( i = 5
L ) giữa 6 vân có 5 khoảng vân i
= a
a
+D
D
+L
L
= a
a
+D
D
+i
i
Do vậy: λ = 0,65 0,06 (m) Chọn B
3.1.10. Bài tập tự giải:
Câu 1 . Giao thoa ánh sáng đơn sắc của Y-âng có = 0,6m ; a = 1mm; D = 2m .
Khoảng vân i là:
A. 0,3 mm B. 1,2mm C.3.10
-6
m D. 12mm
Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết D = 2 m, a = 1 mm, =
0,6 m. Vân sáng thứ ba cách vân trung tâm một khoảng là
A. 4,2 mm B. 3,6 mm C. 4,8 mm D. 6 mm
Khoảng cách hai khe a = 0,15 0,01mm
Lầnđo D
(m)
D
(m)
L
(mm)
L
(mm)
i
(mm)
i
(mm)
λ
(m)
λ
(m)
1 0,40 0,018 9,12 0,002 1,824 0,004 0,684
2 0,43 0,012 9,21 0,088 1,842 0,0176 0,643
3 0,42 0,000 9,20 0,078 1,84 0,0156 0,657
4 0,41 0,008 9,01 0,112 1,802 0,0244 0,659
5 0,43 0,012 9,07 0,052 1,814 0,0104 0,633
Trung
bình
0,418 0,010 9,122 0,0664 1,8244 0,0144 0,6546 0,064 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 20 -
Ta có: λ = a + D + i = a
a
+ D
D + i
i
= a
a
+ D
D + L
L .
( Vì i = 10
L i
i = L
L ).
Suy ra: λ = 0,03
1,20 + 0,05
1,60 + 0,16
8,00 = 0,07625 = 7,63 %. Chọn B
Ví dụ 3 (VD). Một học sinh làm thí nghiệm đo bước song ánh sáng bằng thí nghiệm
giao thoa qua khe Iâng. Kết quả đo được ghi vào bảng số liệu sau:
Khoảng cách hai khe a=0,15 0,01mm
Lầnđo D(m) L(mm) (Khoảng cách 6 vân sáng liên
tiếp)
1 0,40 9,12
2 0,43 9,21
3 0,42 9,20
4 0,41 9,01
5 0,43 9,07
Trung bình
Bỏ qua sai số dụng cụ. Kết quả đo bước sóng của học sinh đó là:
A.0,68 0,05 (µm) B. 0,65 0,06 (µm)
C.0,68 0,06 (µm) D.0,65 0,05 (µm)
Giải: Áp dụng công thức: λ = ai
D = aL
5D ( i = 5
L ) giữa 6 vân có 5 khoảng vân i
= a
a
+D
D
+L
L
= a
a
+D
D
+i
i
Do vậy: λ = 0,65 0,06 (m) Chọn B
3.1.10. Bài tập tự giải:
Câu 1 . Giao thoa ánh sáng đơn sắc của Y-âng có = 0,6m ; a = 1mm; D = 2m .
Khoảng vân i là:
A. 0,3 mm B. 1,2mm C.3.10
-6
m D. 12mm
Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết D = 2 m, a = 1 mm, =
0,6 m. Vân sáng thứ ba cách vân trung tâm một khoảng là
A. 4,2 mm B. 3,6 mm C. 4,8 mm D. 6 mm
Khoảng cách hai khe a = 0,15 0,01mm
Lầnđo D
(m)
D
(m)
L
(mm)
L
(mm)
i
(mm)
i
(mm)
λ
(m)
λ
(m)
1 0,40 0,018 9,12 0,002 1,824 0,004 0,684
2 0,43 0,012 9,21 0,088 1,842 0,0176 0,643
3 0,42 0,000 9,20 0,078 1,84 0,0156 0,657
4 0,41 0,008 9,01 0,112 1,802 0,0244 0,659
5 0,43 0,012 9,07 0,052 1,814 0,0104 0,633
Trung
bình
0,418 0,010 9,122 0,0664 1,8244 0,0144 0,6546 0,064 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 21 -
Câu 3. Một nguồn sáng đơn sắc S cách 2 khe Y-âng 0,2 mm phát ra một bước xạ đơn
sắc có = 0,64 m . Hai khe cách nhau a = 3,2 mm , màn cách 2 khe 3 m. Chiều rộng
vùng giao thoa trên màn là 14 mm. Số vân tối quan sát được trên màn là
A. 22 B. 23 C. 24 D. 25
Câu 4. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1mm.
Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cách
vân này lần lượt là 6mm ; 7mm có bao nhiêu vân sáng
A. 6 vân. B. 7 vân. C. 9 vân. D. 5 vân.
Câu 5. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, 2 khe có a=1mm
được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng 600nm.Các vân giao thoa hứng được trên màn
cách 2 khe 2m.Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 2,4mm có :
A. 1 vân tối B. vân sáng bậc 2 C. vân sáng bậc 3 D. không có vân nào cả
Câu 6. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng
đơn sắc = 0,5m ,khoảng cách giữa 2 khe là 0,2mm khoảng cách từ 2 khe tới màn
là 80cm. Điểm M cách vân trung tâm 0,7cm thuộc:
A. vân sáng thứ 4 B. vân sáng thứ 3 C. vân tối thứ 3 D.vân tối thứ 4
Câu 7. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng 0,400m .Khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, từ 2 khe đến màn là 1m. Khoảng
cách giữa 2 vân sáng bậc 9 ở bên phải và bên trái của vân sáng trung tâm là :
A. 3,4mm B. 3,6mm C. 3,8mm D. 4mm
Câu 8. Trong giao thoa vớí khe Y-âng, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng
bậc 2 đến vân sáng bậc 5 cùng một phía với vân trung tâm là 3mm. Số vân sáng quan
sát được trên vùng giao thoa có bề rộng 13mm là :
A. 15 vân. B. 9 vân. C. 13 vân. D. 11 vân.
Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng với nguồn ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,45
m .Cho biết khoảng cách giữa 2 khe sáng là a = 3mm, khoảng cách giữa 2 khe sáng
đến màn hứng vân là D = 1m. Tính khoảng cách giữa 2 vân tối liên tiếp.
A. 1,2mm B. 3.10
– 3
mm C. 0,15.10
– 3
m D. không tính được
Câu 10. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng được chiếu sáng bằng
ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách hai khe là a, khoảng cách từ hai khe
đến màn là D. Trên màn quan sát được hệ vân giao thoa. Khoảng cách từ vân sáng bậc
ba đến vân tối thứ năm ở cùng một phía của vân trung tâm là bao nhiêu?
A. 2D
a
. B. 3D
2a
. C. 3D
a
. D. D
a
.
Câu 11. Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5m đến khe
Y-âng S1, S 2 với S 1S2 = a = 0,5mm .Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn (E) 1 khoảng D
= 1m.Chiều rộng của vùng giao thoa quan sát được trên màn là L = 12,5mm. Tìm số
vân sáng và số vân tối quan sát được.
A. 13sáng, 12 tối B. 11sáng, 12 tối C. 12sáng, 13 tối D. 13sáng, 14 tối
Câu 12. Trong giao thoa ánh sáng với thí nghiệm Y-âng, khoảng vân là i. Nếu đặt toàn
bộ thiết bị trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân giao thoa là:
A. n.i B. i/n. C. i/(n + 1). D. i/(n - 1).
Câu 13. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với nguồn S phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có
bước sóng
1 = 0,62m và
2 thì tại vị trí vân sáng bậc 5 của
1 trùng với một vân sáng của
2.
Biết rằng
2 nằm trong khoảng từ 0,45m đến 0,68m.
2 bằng
A. 0,517m B. 0,582m C. 0,482m D. 0,653m SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 21 -
Câu 3. Một nguồn sáng đơn sắc S cách 2 khe Y-âng 0,2 mm phát ra một bước xạ đơn
sắc có = 0,64 m . Hai khe cách nhau a = 3,2 mm , màn cách 2 khe 3 m. Chiều rộng
vùng giao thoa trên màn là 14 mm. Số vân tối quan sát được trên màn là
A. 22 B. 23 C. 24 D. 25
Câu 4. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa vân sáng và vân tối nằm cạnh nhau là 1mm.
Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn và ở hai bên so với vân trung tâm, cách
vân này lần lượt là 6mm ; 7mm có bao nhiêu vân sáng
A. 6 vân. B. 7 vân. C. 9 vân. D. 5 vân.
Câu 5. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, 2 khe có a=1mm
được chiếu bởi ánh sáng có bước sóng 600nm.Các vân giao thoa hứng được trên màn
cách 2 khe 2m.Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 2,4mm có :
A. 1 vân tối B. vân sáng bậc 2 C. vân sáng bậc 3 D. không có vân nào cả
Câu 6. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng
đơn sắc = 0,5m ,khoảng cách giữa 2 khe là 0,2mm khoảng cách từ 2 khe tới màn
là 80cm. Điểm M cách vân trung tâm 0,7cm thuộc:
A. vân sáng thứ 4 B. vân sáng thứ 3 C. vân tối thứ 3 D.vân tối thứ 4
Câu 7. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng 0,400m .Khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, từ 2 khe đến màn là 1m. Khoảng
cách giữa 2 vân sáng bậc 9 ở bên phải và bên trái của vân sáng trung tâm là :
A. 3,4mm B. 3,6mm C. 3,8mm D. 4mm
Câu 8. Trong giao thoa vớí khe Y-âng, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng
bậc 2 đến vân sáng bậc 5 cùng một phía với vân trung tâm là 3mm. Số vân sáng quan
sát được trên vùng giao thoa có bề rộng 13mm là :
A. 15 vân. B. 9 vân. C. 13 vân. D. 11 vân.
Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng với nguồn ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,45
m .Cho biết khoảng cách giữa 2 khe sáng là a = 3mm, khoảng cách giữa 2 khe sáng
đến màn hứng vân là D = 1m. Tính khoảng cách giữa 2 vân tối liên tiếp.
A. 1,2mm B. 3.10
– 3
mm C. 0,15.10
– 3
m D. không tính được
Câu 10. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng được chiếu sáng bằng
ánh sáng đơn sắc có bước sóng , khoảng cách hai khe là a, khoảng cách từ hai khe
đến màn là D. Trên màn quan sát được hệ vân giao thoa. Khoảng cách từ vân sáng bậc
ba đến vân tối thứ năm ở cùng một phía của vân trung tâm là bao nhiêu?
A. 2D
a
. B. 3D
2a
. C. 3D
a
. D. D
a
.
Câu 11. Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng = 0,5m đến khe
Y-âng S1, S 2 với S 1S2 = a = 0,5mm .Mặt phẳng chứa S1S2 cách màn (E) 1 khoảng D
= 1m.Chiều rộng của vùng giao thoa quan sát được trên màn là L = 12,5mm. Tìm số
vân sáng và số vân tối quan sát được.
A. 13sáng, 12 tối B. 11sáng, 12 tối C. 12sáng, 13 tối D. 13sáng, 14 tối
Câu 12. Trong giao thoa ánh sáng với thí nghiệm Y-âng, khoảng vân là i. Nếu đặt toàn
bộ thiết bị trong chất lỏng có chiết suất n thì khoảng vân giao thoa là:
A. n.i B. i/n. C. i/(n + 1). D. i/(n - 1).
Câu 13. Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với nguồn S phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có
bước sóng
1 = 0,62m và
2 thì tại vị trí vân sáng bậc 5 của
1 trùng với một vân sáng của
2.
Biết rằng
2 nằm trong khoảng từ 0,45m đến 0,68m.
2 bằng
A. 0,517m B. 0,582m C. 0,482m D. 0,653m SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 22 -
Câu 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2m. Trong khoảng rộng 12,5mm
trên màn có 13 vân tối biết một đầu là vân tối còn một đầu là vân sáng. Bước sóng của ánh
sáng đơn sắc đó là
A. 0,5µm B. 0,46µm C. 0,48µm D. 0,52µm
Câu 15. Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng với a = 1mm, D =1m, S phát ra
ánh sáng có bước sóng 0,5m Nếu cho màn dịch chuyển về phía hai khe một đoạn
20cm thì khoảng cách vân thay đổi bao nhiêu ?
A. Giảm 0,2mm. B. Giảm 0,1mm. C. Tăng 0,2mm. D. Tăng 0,1mm.
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng: người ta dùng nguồn sáng đơn sắc S có bước sóng 0,6 m =
, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 0,2m. Thay nguồn S bằng nguồn S
'
là nguồn đơn sắc có bước sóng λ
’
thì người ta thấy vị trí vân sáng thứ 4 tạo bởi λ
’
trùng
với vị trí vân sáng thứ 5 tạo bởi λ. Bước sóng λ
’
bằng:
A. 0,6m B. 0,7m C. 0,75m D. 0,65m
Câu 17. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,2cm. Nếu thực hiện
giao thoa ánh sáng trong nước có chiết suất n = 4/3 thì khoảng cách giữa hai vân sáng
liên tiếp là bao nhiêu ?
A. in = 2mm. B. in = 1mm. C. in = 1,8mm. D. in = 1,5mm.
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, người ta thấy khoảng
vân tăng thêm 0,3 mm khi dời màn để khoảng cách giữa màn và hai khe tăng thêm 0,5
m. Biết hai khe cách nhau là a = 1 mm. Bước sóng của ánh sáng đã sử dụng là:
A. 0,40 µm. B. 0,58 µm. C. 0,60 µm D. 0,75 µm.
Câu 19. (Mã 202. QG 2017). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn
sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến hành trong
không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối với ánh sáng
đơn sắc nói trên. Đề khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban đầu, người ta
thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện khác. Khoảng cách
giữa hai khe lúc này bằng
A. 0,9 mm. B. 1,6 mm. C. 1,2 mm. D. 0,6 mm.
Câu 20. Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bướcsóng 500 nm. H là chân đường cao
hạ vuông góctừ S1tới màn M. Lúc đầu người ta thấy H là một cực đại giao thoa. Dịch
màn M ra xa hai khe S1, S2đến khi tại H bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì
độ dịch là 1/7 m. Để năng lượngtại H lại triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là
16/35 m. Khoảng cách hai khe S1và S2 là:
A. 0,5 mm B. 1 mm C. 2 mm D. 1,8 mm
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m. Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân
sáng bậc 4 nằm ở hai điểm M và N. Dịch màn quan sát một đoạn 50cm theo hướng ra
2 khe Y-âng thì số vân sáng trên đoạn MN giảm so với lúc đầu là
A. 7 vân. B. 4 vân. C. 6 vân. D. 2 vân.
Câu 22. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước
sóng λ người ta đặt màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng
vân i = 1mm. Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe lần lượt là D
+ΔD hoặc D -ΔD thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2i và i. Nếu khoảng
cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D +3ΔD thì khoảng vân trên màn là: SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 22 -
Câu 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách
giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2m. Trong khoảng rộng 12,5mm
trên màn có 13 vân tối biết một đầu là vân tối còn một đầu là vân sáng. Bước sóng của ánh
sáng đơn sắc đó là
A. 0,5µm B. 0,46µm C. 0,48µm D. 0,52µm
Câu 15. Thực hiện giao thoa ánh sáng qua khe Y-âng với a = 1mm, D =1m, S phát ra
ánh sáng có bước sóng 0,5m Nếu cho màn dịch chuyển về phía hai khe một đoạn
20cm thì khoảng cách vân thay đổi bao nhiêu ?
A. Giảm 0,2mm. B. Giảm 0,1mm. C. Tăng 0,2mm. D. Tăng 0,1mm.
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng: người ta dùng nguồn sáng đơn sắc S có bước sóng 0,6 m =
, khoảng cách giữa hai khe đến màn là 0,2m. Thay nguồn S bằng nguồn S
'
là nguồn đơn sắc có bước sóng λ
’
thì người ta thấy vị trí vân sáng thứ 4 tạo bởi λ
’
trùng
với vị trí vân sáng thứ 5 tạo bởi λ. Bước sóng λ
’
bằng:
A. 0,6m B. 0,7m C. 0,75m D. 0,65m
Câu 17. Thực hiện giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước
sóng là λ. Người ta đo khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,2cm. Nếu thực hiện
giao thoa ánh sáng trong nước có chiết suất n = 4/3 thì khoảng cách giữa hai vân sáng
liên tiếp là bao nhiêu ?
A. in = 2mm. B. in = 1mm. C. in = 1,8mm. D. in = 1,5mm.
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, người ta thấy khoảng
vân tăng thêm 0,3 mm khi dời màn để khoảng cách giữa màn và hai khe tăng thêm 0,5
m. Biết hai khe cách nhau là a = 1 mm. Bước sóng của ánh sáng đã sử dụng là:
A. 0,40 µm. B. 0,58 µm. C. 0,60 µm D. 0,75 µm.
Câu 19. (Mã 202. QG 2017). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn
sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến hành trong
không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối với ánh sáng
đơn sắc nói trên. Đề khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban đầu, người ta
thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện khác. Khoảng cách
giữa hai khe lúc này bằng
A. 0,9 mm. B. 1,6 mm. C. 1,2 mm. D. 0,6 mm.
Câu 20. Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bướcsóng 500 nm. H là chân đường cao
hạ vuông góctừ S1tới màn M. Lúc đầu người ta thấy H là một cực đại giao thoa. Dịch
màn M ra xa hai khe S1, S2đến khi tại H bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì
độ dịch là 1/7 m. Để năng lượngtại H lại triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là
16/35 m. Khoảng cách hai khe S1và S2 là:
A. 0,5 mm B. 1 mm C. 2 mm D. 1,8 mm
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng đơn sắc có bước sóng 0,6m. Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng
cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân
sáng bậc 4 nằm ở hai điểm M và N. Dịch màn quan sát một đoạn 50cm theo hướng ra
2 khe Y-âng thì số vân sáng trên đoạn MN giảm so với lúc đầu là
A. 7 vân. B. 4 vân. C. 6 vân. D. 2 vân.
Câu 22. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước
sóng λ người ta đặt màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng D thì khoảng
vân i = 1mm. Khi khoảng cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe lần lượt là D
+ΔD hoặc D -ΔD thì khoảng vân thu được trên màn tương ứng là 2i và i. Nếu khoảng
cách từ màn quan sát đến mặt phẳng hai khe là D +3ΔD thì khoảng vân trên màn là: SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 23 -
A. 3 mm. B. 4 mm. C. 2 mm. D. 2,5 mm.
Câu 23.Trong thí nghiệm Y-âng, khi màn cách hai khe một đoạn D1 thì trên màn thu
được một hệ vân giao thoa. Dời màn đến vị trí cách hai khe đoạn D2 người ta thấy hệ
vân trên màn có vân tối thứ nhất (tính từ vân trung tâm) trùng với vân sáng bậc 1 của
hệ vân lúc đầu. Tỉ số D2/D1 bằng bao nhiêu?
A. 1,5. B. 2,5. C. 2. D. 3.
Câu 24. (Triệu Sơn – Thanh Hóa). Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh
sáng có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng. Giữ cố định các điều
kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt
phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất là 1/7 m thì M chuyển thành vân tối. Dịch
thêm một đoạn nhỏ nhất 16/35 m thì M lại là vân tối. Khoảng cách hai khe đến màn
ảnh khi chưa dịch chuyển bằng
A. 1 m. B. 3 m. C. 1,5 m. D. 1,8 m.
Câu 25. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,75 mm. Khoảng cách từ
khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,75 µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiếu bằng bao nhiêu
để vị trí của vân sáng trung tâm ban đầu vẫn là vân sáng.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 0,6 mm. D. 0,4 mm.
Câu 26. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai
khe đến màn là D thì khoảng vân giao thoa là 2 mm. Khoảng cách từ khe S đến mặt
phẳng hai khe là d = D/5. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn
theo chiều dương một đoạn 1,6 mm thì vân tối thứ 2 nằm ở toạ độ nào trong số các
toạ độ sau?
A. -5mm B. +11mm C. +12mm D. -12mm
Câu 27. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm. Khoảng cách từ
khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn bằng b thì có 3 khoảng
vân dịch chuyển qua gốc tọa độ O và lúc này O vẫn là vị trí của vân sáng. Tính b.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 1,6 mm. D. 2,4 mm.
Câu 28. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, cho D = 1,5m.
Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ S tới mặt
phảng hai khe là d = 60cm. Khoảng vân đo được trên màn bằng 3mm. Cho S dời theo
phương song song với S1S2 về phía S2. Hỏi để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại
sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu.
A. 3,75mm B. 2,4mm C. 0,6mm. D. 1,2mm
Câu 29. Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Khoảng cách từ S tới
mặt phẳng hai khe là d. Hai khe cách màn một đoạn là 2,7m. Cho S dời theo phương
song song với S1S2 về phía S1 một đoạn 1,5mm. Hệ vân giao thoa trên màn di chuyển
4,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2. Tính d:
A. 0,45m. B. 0,9m. C. 1,8m. D. 2,7m.
Câu 30. Trong qua trình tiến trình thí nghiêm giao thoa ánh sánh với khe Y-âng với
ánh sáng đơn sắc λ. Khi dịch chuyển nguồn sáng S song song với màn đến vị trí sao
cho hiệu số khoảng cách từ S đến S1 và S2 bằng λ. Khi đó tại O của màn sẽ có:
A. vân sáng bậc nhất dịch chuyển tới đó. B. vân tối thứ nhất dịch chuyển tới đó.
C. vân sáng bậc 0. D. Chưa kết luận được.
Câu 31. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, người ta chiếu ánh sáng đơn sắc vào
hai khe hẹp cách nhau 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn hứng vân là 1,5m, bước
sóng của ánh sáng đơn sắc là 0,75µm. Đặt một bản mặt song song dày 1µm bằng thuỷ SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 23 -
A. 3 mm. B. 4 mm. C. 2 mm. D. 2,5 mm.
Câu 23.Trong thí nghiệm Y-âng, khi màn cách hai khe một đoạn D1 thì trên màn thu
được một hệ vân giao thoa. Dời màn đến vị trí cách hai khe đoạn D2 người ta thấy hệ
vân trên màn có vân tối thứ nhất (tính từ vân trung tâm) trùng với vân sáng bậc 1 của
hệ vân lúc đầu. Tỉ số D2/D1 bằng bao nhiêu?
A. 1,5. B. 2,5. C. 2. D. 3.
Câu 24. (Triệu Sơn – Thanh Hóa). Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh
sáng có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng. Giữ cố định các điều
kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt
phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất là 1/7 m thì M chuyển thành vân tối. Dịch
thêm một đoạn nhỏ nhất 16/35 m thì M lại là vân tối. Khoảng cách hai khe đến màn
ảnh khi chưa dịch chuyển bằng
A. 1 m. B. 3 m. C. 1,5 m. D. 1,8 m.
Câu 25. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,75 mm. Khoảng cách từ
khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,75 µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiếu bằng bao nhiêu
để vị trí của vân sáng trung tâm ban đầu vẫn là vân sáng.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 0,6 mm. D. 0,4 mm.
Câu 26. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai
khe đến màn là D thì khoảng vân giao thoa là 2 mm. Khoảng cách từ khe S đến mặt
phẳng hai khe là d = D/5. Cho khe S dịch chuyển theo phương song song với màn
theo chiều dương một đoạn 1,6 mm thì vân tối thứ 2 nằm ở toạ độ nào trong số các
toạ độ sau?
A. -5mm B. +11mm C. +12mm D. -12mm
Câu 27. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm. Khoảng cách từ
khe S đến mặt phẳng hai khe 80 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn bằng b thì có 3 khoảng
vân dịch chuyển qua gốc tọa độ O và lúc này O vẫn là vị trí của vân sáng. Tính b.
A. 1 mm. B. 0,8 mm. C. 1,6 mm. D. 2,4 mm.
Câu 28. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, cho D = 1,5m.
Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ S tới mặt
phảng hai khe là d = 60cm. Khoảng vân đo được trên màn bằng 3mm. Cho S dời theo
phương song song với S1S2 về phía S2. Hỏi để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại
sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu.
A. 3,75mm B. 2,4mm C. 0,6mm. D. 1,2mm
Câu 29. Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Khoảng cách từ S tới
mặt phẳng hai khe là d. Hai khe cách màn một đoạn là 2,7m. Cho S dời theo phương
song song với S1S2 về phía S1 một đoạn 1,5mm. Hệ vân giao thoa trên màn di chuyển
4,5mm theo phương song song với S1S2 về phía S2. Tính d:
A. 0,45m. B. 0,9m. C. 1,8m. D. 2,7m.
Câu 30. Trong qua trình tiến trình thí nghiêm giao thoa ánh sánh với khe Y-âng với
ánh sáng đơn sắc λ. Khi dịch chuyển nguồn sáng S song song với màn đến vị trí sao
cho hiệu số khoảng cách từ S đến S1 và S2 bằng λ. Khi đó tại O của màn sẽ có:
A. vân sáng bậc nhất dịch chuyển tới đó. B. vân tối thứ nhất dịch chuyển tới đó.
C. vân sáng bậc 0. D. Chưa kết luận được.
Câu 31. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, người ta chiếu ánh sáng đơn sắc vào
hai khe hẹp cách nhau 0,5mm, khoảng cách từ hai khe tới màn hứng vân là 1,5m, bước
sóng của ánh sáng đơn sắc là 0,75µm. Đặt một bản mặt song song dày 1µm bằng thuỷ SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 24 -
tinh có chiết suất n = 1,62 chắn giữa khe S1 và màn. Ta thấy hệ thống vân trên màn sẽ
dời chỗ một khoảng là:
A. 1,5mm. B. 3mm. C. 1,86mm. D. 0,3mm.
Câu 32. Trong thí nghiệm Y-âng cho a = 2mm, D = 2,2m. Người ta đặt trước khe sáng
S1 một bản mặt song song mỏng chiết suất n, bề dày e = 6µm. Khi đó ta thấy hệ thống
vân giao thoa trên màn bị dịch chuyển một đoạn 3mm về phía S1. Chiết suất n của chất
làm bản mỏng là:
A. 1,40. B. 1,45. C. 1,60. D. 1,50.
Câu 33. Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp
giao thoa khe Y-âng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a =1,50 ± 0,01 (mm);
khoảng cách từ hai khe đến màn D = 580 ± 1 (mm) và khoảng cách giữa 3 vân sáng
liên tiếp là L = 5,00 ± 0,02 (mm). Sai số tỉ đối (tương đối) của phép đo là
A. 4,6 % B. 1,2 % C. 0,5 % D. 5,8 %
Câu 34. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe là 0,54mm. Khoảng cách
từ S đến mặt phẳng hai khe 50 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,5µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn 1,25 mm thì tốc tọa độ
O là:
A. vân tối thứ 3 B. vân tối thứ 2 C. vân sáng bậc 3 D. vân sáng bậc 2
Câu 35. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm. Khoảng
cách từ mặt phẳng hai khe đến màn 2 m. Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai
khe 80 cm. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm. Cho khe
S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu và
theo chiều nào để tại vị trí trên màn có toạ độ x = −1,2 mm chuyển thành vân sáng.
A. 0,32 mm theo chiều âm. B. 0,08 mm theo chiều âm.
C. 0,32 rnm theo chiều dương D. 0,08 mm theo chiều dương.
Câu 36. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc cho vân giao thoa
trên màn E với khoảng vân đo được là 1,5 mm. Biết khe S cách mặt phẳng hai khe
S1S2 một khoảng d và mặt phẳng hai khe S1S2 cách màn một khoảng D = 2d. Nếu cho
nguồn S dao động điều hòa theo quy luật u = l,5cos3πt (mm) (t đo bằng giây) theo
phương song song với trục Ox thì khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu vân sáng
dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 21. B. 28 C. 15 D. 14.
Câu 37. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm,
khe S có bề rộng vô cùng hẹp, hai khe S1 và S2 cách nhau a = 0,5 mm và khoảng cách
từ mặt phẳng chứa hai khe S1S2 đến màn quan sát E là D = 2 m. Biết khe S cách mặt
phẳng hai khe S1S2 một khoảng d = 0,8 m. Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo
quy luật u = 10cos2πt (mm) (t đo bằng giây) theo phương song song với trục Ox thì
khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu vân sáng dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 11. B. 52. C. 50. D.24.
Câu 38. Trên đường đi của chùm tia sáng do một trong 2 khe của máy giao thoa Y-
âng phát ra, người ta đặt một ống thuỷ tinh dày 1 cm có đáy phẳng và song song với
nhau. Lúc đầu trong ống chứa không khí,sau đó thay bằng clo. Người ta quan sát thấy
hệ vân dịch chuyển đi một đoạn bằng 10 lần khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp.
Máy được chiếu bằng ánh sáng có 0,589 μm, chiết suất không khí 1,000276. Chiết
suất của khí clo là
A. 1,000865. B. 1,000856. C. 1,000568. D. 1,000586
Câu 39. Trong thí nghiệm Y-âng với bước sóng 0,6 μm với hai khe F1, F2 cách nhau
một khoảng a = 0,8 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp (ngắm chừng vô
cực), tiêu cự f = 4 cm, đặt cách mặt phẳng của hai khe một khoảng L = 40 cm. Tính
góc trông khoảng vân. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 24 -
tinh có chiết suất n = 1,62 chắn giữa khe S1 và màn. Ta thấy hệ thống vân trên màn sẽ
dời chỗ một khoảng là:
A. 1,5mm. B. 3mm. C. 1,86mm. D. 0,3mm.
Câu 32. Trong thí nghiệm Y-âng cho a = 2mm, D = 2,2m. Người ta đặt trước khe sáng
S1 một bản mặt song song mỏng chiết suất n, bề dày e = 6µm. Khi đó ta thấy hệ thống
vân giao thoa trên màn bị dịch chuyển một đoạn 3mm về phía S1. Chiết suất n của chất
làm bản mỏng là:
A. 1,40. B. 1,45. C. 1,60. D. 1,50.
Câu 33. Một học sinh tiến hành thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp
giao thoa khe Y-âng. Học sinh đó đo được khoảng cách hai khe a =1,50 ± 0,01 (mm);
khoảng cách từ hai khe đến màn D = 580 ± 1 (mm) và khoảng cách giữa 3 vân sáng
liên tiếp là L = 5,00 ± 0,02 (mm). Sai số tỉ đối (tương đối) của phép đo là
A. 4,6 % B. 1,2 % C. 0,5 % D. 5,8 %
Câu 34. Thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe là 0,54mm. Khoảng cách
từ S đến mặt phẳng hai khe 50 cm. Giao thoa với ánh sáng đơn sắc có 0,5µm. Cho
khe S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn 1,25 mm thì tốc tọa độ
O là:
A. vân tối thứ 3 B. vân tối thứ 2 C. vân sáng bậc 3 D. vân sáng bậc 2
Câu 35. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng khoảng cách hai khe 0,6 mm. Khoảng
cách từ mặt phẳng hai khe đến màn 2 m. Khoảng cách từ khe S đến mặt phẳng hai
khe 80 cm. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 µm. Cho khe
S dịch chuyển theo phương song song với màn một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu và
theo chiều nào để tại vị trí trên màn có toạ độ x = −1,2 mm chuyển thành vân sáng.
A. 0,32 mm theo chiều âm. B. 0,08 mm theo chiều âm.
C. 0,32 rnm theo chiều dương D. 0,08 mm theo chiều dương.
Câu 36. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc cho vân giao thoa
trên màn E với khoảng vân đo được là 1,5 mm. Biết khe S cách mặt phẳng hai khe
S1S2 một khoảng d và mặt phẳng hai khe S1S2 cách màn một khoảng D = 2d. Nếu cho
nguồn S dao động điều hòa theo quy luật u = l,5cos3πt (mm) (t đo bằng giây) theo
phương song song với trục Ox thì khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu vân sáng
dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 21. B. 28 C. 15 D. 14.
Câu 37. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm,
khe S có bề rộng vô cùng hẹp, hai khe S1 và S2 cách nhau a = 0,5 mm và khoảng cách
từ mặt phẳng chứa hai khe S1S2 đến màn quan sát E là D = 2 m. Biết khe S cách mặt
phẳng hai khe S1S2 một khoảng d = 0,8 m. Nếu cho nguồn S dao động điều hòa theo
quy luật u = 10cos2πt (mm) (t đo bằng giây) theo phương song song với trục Ox thì
khi đặt mắt tại O sẽ thấy có bao nhiêu vân sáng dịch chuyển qua trong 1 giây?
A. 11. B. 52. C. 50. D.24.
Câu 38. Trên đường đi của chùm tia sáng do một trong 2 khe của máy giao thoa Y-
âng phát ra, người ta đặt một ống thuỷ tinh dày 1 cm có đáy phẳng và song song với
nhau. Lúc đầu trong ống chứa không khí,sau đó thay bằng clo. Người ta quan sát thấy
hệ vân dịch chuyển đi một đoạn bằng 10 lần khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp.
Máy được chiếu bằng ánh sáng có 0,589 μm, chiết suất không khí 1,000276. Chiết
suất của khí clo là
A. 1,000865. B. 1,000856. C. 1,000568. D. 1,000586
Câu 39. Trong thí nghiệm Y-âng với bước sóng 0,6 μm với hai khe F1, F2 cách nhau
một khoảng a = 0,8 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp (ngắm chừng vô
cực), tiêu cự f = 4 cm, đặt cách mặt phẳng của hai khe một khoảng L = 40 cm. Tính
góc trông khoảng vân. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 25 -
A. 3,5.10
−3
rad. B. 3,75.10
−3
rad. C. 6,75.10
−3
rad. D. 3,25.10
−3
rad.
Câu 40. Trong thí nghiệm Y-âng với bước sóng 0,64 pin với hai khe F1, F2 cách nhau
một khoảng a = 0,9 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp (ngắm chừng vô
cực), tiêu cự f = 6 cm, đặt cách mặt phẳng của hai khe một khoáng L = 60 cm. Tính
góc trông khoảng vân.
A. 3,5.10
−3
rad. B. 6,40.10
−3
rad. C. 6,75.10
−3
rad. D. 3,25.10
−3
rad.
Câu 41. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện với ánh sáng đơn sắc bước sóng
0,4 μm. Người ta đặt một bán thủy tinh có bề dày 4 μm trước một trong hai khe Y-âng
thì qua sát thấy có 4 khoảng vân dịch qua gốc tọa độ. Chiết suất của bản thủy tinh là
A. 1,4. B. 1,5. C. 1,6 D. 1,7
Câu 42. Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1 và F2 đặt trước
một màn M một khoảng 1,2 m. Đặt giữa màn và hai khe một thau kính hội tụ, người ta
tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng 72 cm cho ta ảnh rõ nét của
hai khe trên màn. Ở vị trí mà anh bé hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1' và F2' là
0,4mm. Bỏ thấu kính ra rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh sáng
đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm. Tính khoảng vân giao thoa trên màn:
A. 0,45 mm B. 0,85 mm. C. 0,83 mm D. 0,4 mm.
Câu 43. Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D =
1,2 m. Đặt trong khoảng giữa 2 khe và màn một thấu kính hội tụ sao cho trục chính
của thấu kính vuông góc với mặt phẳng chứa 2 khe và cách đều 2 khe. Di chuyển thấu
kính dọc theo trục chính, người ta thấy có 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét cả 2 khe
trên màn, đồng thời ảnh của 2 khe trong hai trường hợp cách nhau các khoảng lần lượt
là 0,4 mm và 1,6 mm. Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ ta thu được hệ vân giao thoa trên màn có khoảng vân là i = 0,72 mm. Giá
trị λ bằng
A. 0,48 μm. B. 0,56 μm. C. 0,72 μm. D. 0,41 μm.
Câu 44. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,5 μm phát ra từ khe hẹp S song song và cách đều hai khe S1, S2.
Khoảng cách giữa hai khe S1, S2 là 2 mm, màn chứa hai khe S1, S2 cách nguồn S một
khoảng 1 cm và song song với màn quan sát. Khi đặt ngay sau khe S1 một bản thuỷ
tinh có bề dày 4 μm, chiết suất n = 1,5 thì hệ vân giao thoa bị dịch chuyển. Để hệ vân
giao thoa trở về vị trí cũ thì người ta phải dịch chuyển khe S theo phương song song
với màn quan sát
A. một đoạn 1 mm về phía khe S1. B. một đoạn 1 mm về phía khe S2.
C. một đoạn 2 mm về phía khe S1. D. một đoạn 2 mm về phía khe S2.
Câu 45: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với
ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm khoảng
cách giữa hai khe S1S2 là 1mm. Màn quan sát E
gắn với một lò xo có thể dao động điều hòa dọc
theo trục đối xứng của hệ. Ban đầu màn E ở vị trí
cân bằng là vị trí mà lò xo không biến dạng, lúc
này khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến
màn quan sát E là D = 2m. Truyền cho màn E
vận tốc ban đầu hướng ra xa mặt phẳng chứa hai khe để màn dao động điều hòa theo
phương ngang với biên độ A = 40cm và chu kì T = 2,4s. Thời gian ngắn nhất kể từ lúc
màn E dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm 5,4mm cho vân sáng lần
thứ ba là
A. 1,2s. B. 1,4s. C. 1,6s. D. 1,8s. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 25 -
A. 3,5.10
−3
rad. B. 3,75.10
−3
rad. C. 6,75.10
−3
rad. D. 3,25.10
−3
rad.
Câu 40. Trong thí nghiệm Y-âng với bước sóng 0,64 pin với hai khe F1, F2 cách nhau
một khoảng a = 0,9 mm, các vân được quan sát qua một kính lúp (ngắm chừng vô
cực), tiêu cự f = 6 cm, đặt cách mặt phẳng của hai khe một khoáng L = 60 cm. Tính
góc trông khoảng vân.
A. 3,5.10
−3
rad. B. 6,40.10
−3
rad. C. 6,75.10
−3
rad. D. 3,25.10
−3
rad.
Câu 41. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện với ánh sáng đơn sắc bước sóng
0,4 μm. Người ta đặt một bán thủy tinh có bề dày 4 μm trước một trong hai khe Y-âng
thì qua sát thấy có 4 khoảng vân dịch qua gốc tọa độ. Chiết suất của bản thủy tinh là
A. 1,4. B. 1,5. C. 1,6 D. 1,7
Câu 42. Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1 và F2 đặt trước
một màn M một khoảng 1,2 m. Đặt giữa màn và hai khe một thau kính hội tụ, người ta
tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng 72 cm cho ta ảnh rõ nét của
hai khe trên màn. Ở vị trí mà anh bé hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1' và F2' là
0,4mm. Bỏ thấu kính ra rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh sáng
đơn sắc có bước sóng λ = 0,6µm. Tính khoảng vân giao thoa trên màn:
A. 0,45 mm B. 0,85 mm. C. 0,83 mm D. 0,4 mm.
Câu 43. Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D =
1,2 m. Đặt trong khoảng giữa 2 khe và màn một thấu kính hội tụ sao cho trục chính
của thấu kính vuông góc với mặt phẳng chứa 2 khe và cách đều 2 khe. Di chuyển thấu
kính dọc theo trục chính, người ta thấy có 2 vị trí của thấu kính cho ảnh rõ nét cả 2 khe
trên màn, đồng thời ảnh của 2 khe trong hai trường hợp cách nhau các khoảng lần lượt
là 0,4 mm và 1,6 mm. Bỏ thấu kính đi, chiếu sáng 2 khe bằng ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ ta thu được hệ vân giao thoa trên màn có khoảng vân là i = 0,72 mm. Giá
trị λ bằng
A. 0,48 μm. B. 0,56 μm. C. 0,72 μm. D. 0,41 μm.
Câu 44. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng, ánh sáng đơn sắc có
bước sóng λ = 0,5 μm phát ra từ khe hẹp S song song và cách đều hai khe S1, S2.
Khoảng cách giữa hai khe S1, S2 là 2 mm, màn chứa hai khe S1, S2 cách nguồn S một
khoảng 1 cm và song song với màn quan sát. Khi đặt ngay sau khe S1 một bản thuỷ
tinh có bề dày 4 μm, chiết suất n = 1,5 thì hệ vân giao thoa bị dịch chuyển. Để hệ vân
giao thoa trở về vị trí cũ thì người ta phải dịch chuyển khe S theo phương song song
với màn quan sát
A. một đoạn 1 mm về phía khe S1. B. một đoạn 1 mm về phía khe S2.
C. một đoạn 2 mm về phía khe S1. D. một đoạn 2 mm về phía khe S2.
Câu 45: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng với
ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm khoảng
cách giữa hai khe S1S2 là 1mm. Màn quan sát E
gắn với một lò xo có thể dao động điều hòa dọc
theo trục đối xứng của hệ. Ban đầu màn E ở vị trí
cân bằng là vị trí mà lò xo không biến dạng, lúc
này khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến
màn quan sát E là D = 2m. Truyền cho màn E
vận tốc ban đầu hướng ra xa mặt phẳng chứa hai khe để màn dao động điều hòa theo
phương ngang với biên độ A = 40cm và chu kì T = 2,4s. Thời gian ngắn nhất kể từ lúc
màn E dao động đến khi điểm M trên màn cách vân trung tâm 5,4mm cho vân sáng lần
thứ ba là
A. 1,2s. B. 1,4s. C. 1,6s. D. 1,8s. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 26 -
3.2. Chuyên đề 2: Giao thoa ánh sáng nhiều thành phần.
Nhận xét: Khi chùm đa sắc gồm nhiều bức xạ chiếu vào khe Y-âng để tạo ra giao thoa.
Trên màn quan sát được hệ vân giao thoa của các bức xạ trên. Vân trung tâm là sự chồng
chập của các vân sáng bậc k = 0 của các bức xạ này nên có màu của nguồn sáng. Trên
màn thu được sự chồng chập:
+ Của các vạch sáng trùng nhau,
+ Các vạch tối trùng nhau
+ Hoặc vạch sáng trùng vạch tối giữa các bức xạ này.
3.2.1. Dạng 1. Giao thoa của ánh sáng 2 thành phần
Phương pháp:
a) Vân sáng trùng nhau của hai bức xạ: xs1 = xs2 k11
D
a
= k22
D
a
1 2 2
2 1 1
k i b
k i c
= = =
= phân số tối giản (với b và c là số nguyên)
1
2
k b.n
k c.n
=
=
Tọa độ vân trùng: 1
1
D
x b.n b.n.i
a
== với n = 0, ±1, ±2,...
k1 0 b 2b 3b 4b 5b .....
k2 0 c 2c 3c 4c 5c .....
x( Vị trí
trùng)
0 1
D
b
a
. 1
2
D
b
a
1
3
D
b
a
1
4
D
b
a
1
5
D
b
a
.......
-Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân trùng:
Tại vị trí có k1 = k2 = 0 là vân trùng trung tâm, do đó khoảng cách gần nhau nhất giữa
hai vân trùng đúng bằng khoảng cách từ vân trùng trung tâm đến vân trùng bậc 1 của
cả 2 ánh sáng đơn sắc: i12 = x = bi1 = ci2
- Tìm số vân sáng trùng nhau thuộc vùng giao thoa có bề rộng L:
+ Nếu L đối xứng qua vân trung tâm hay một vân sáng trùng bất kì: S
12
L
N 2 1
2i
=+
+ Nếu L = MN không đối xứng, biết tọa độ điểm M, N lần lượt là xM, xN ( giả sử xN <
xM ): Số vân sáng trùng: xN ≤ k.i12 ≤ xM ( số giá trị k nguyên là số vân sáng trùng cần
tìm ).
* Chú ý:
+ Nếu M, N ở cùng một bên đối với vân trung tâm thì xN và xM cùng dấu.
+ Nếu M, N ở hai bên đối với vân trung tâm thì xN và xM trái dấu.
- Tìm số vân sáng trong đoạn MN thuộc vùng giao thoa:
+ Số cực đại giao thoa của 1
: xN ≤ k1i1 ≤ xM
+ Số cực đại giao thoa của 2
: xN ≤ k2i2 ≤ xM
+ Số vân sáng trùng nhau của 1
và 2
: xN ≤ ki12 ≤ xM
Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN: n = k1 + k2 - k
Số vân sáng đơn sắc quan sát được trên đoạn MN: n = k1 + k2 – 2.k
* Chú ý: Nếu xét trong khoảng thì bỏ dấu “ = ”.
+Vân tối trùng nhau của hai bức xạ: xt1 = xt2
(2k1 + 1)a2
D
1
= (2k2+1)2
D
2a
1 2 2
2 1 1
2k 1 i b
2k 1 i c
+
= = =
+ = phân số tối giản (với b và c
là các số nguyên dương lẻ). SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 26 -
3.2. Chuyên đề 2: Giao thoa ánh sáng nhiều thành phần.
Nhận xét: Khi chùm đa sắc gồm nhiều bức xạ chiếu vào khe Y-âng để tạo ra giao thoa.
Trên màn quan sát được hệ vân giao thoa của các bức xạ trên. Vân trung tâm là sự chồng
chập của các vân sáng bậc k = 0 của các bức xạ này nên có màu của nguồn sáng. Trên
màn thu được sự chồng chập:
+ Của các vạch sáng trùng nhau,
+ Các vạch tối trùng nhau
+ Hoặc vạch sáng trùng vạch tối giữa các bức xạ này.
3.2.1. Dạng 1. Giao thoa của ánh sáng 2 thành phần
Phương pháp:
a) Vân sáng trùng nhau của hai bức xạ: xs1 = xs2 k11
D
a
= k22
D
a
1 2 2
2 1 1
k i b
k i c
= = =
= phân số tối giản (với b và c là số nguyên)
1
2
k b.n
k c.n
=
=
Tọa độ vân trùng: 1
1
D
x b.n b.n.i
a
== với n = 0, ±1, ±2,...
k1 0 b 2b 3b 4b 5b .....
k2 0 c 2c 3c 4c 5c .....
x( Vị trí
trùng)
0 1
D
b
a
. 1
2
D
b
a
1
3
D
b
a
1
4
D
b
a
1
5
D
b
a
.......
-Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 vân trùng:
Tại vị trí có k1 = k2 = 0 là vân trùng trung tâm, do đó khoảng cách gần nhau nhất giữa
hai vân trùng đúng bằng khoảng cách từ vân trùng trung tâm đến vân trùng bậc 1 của
cả 2 ánh sáng đơn sắc: i12 = x = bi1 = ci2
- Tìm số vân sáng trùng nhau thuộc vùng giao thoa có bề rộng L:
+ Nếu L đối xứng qua vân trung tâm hay một vân sáng trùng bất kì: S
12
L
N 2 1
2i
=+
+ Nếu L = MN không đối xứng, biết tọa độ điểm M, N lần lượt là xM, xN ( giả sử xN <
xM ): Số vân sáng trùng: xN ≤ k.i12 ≤ xM ( số giá trị k nguyên là số vân sáng trùng cần
tìm ).
* Chú ý:
+ Nếu M, N ở cùng một bên đối với vân trung tâm thì xN và xM cùng dấu.
+ Nếu M, N ở hai bên đối với vân trung tâm thì xN và xM trái dấu.
- Tìm số vân sáng trong đoạn MN thuộc vùng giao thoa:
+ Số cực đại giao thoa của 1
: xN ≤ k1i1 ≤ xM
+ Số cực đại giao thoa của 2
: xN ≤ k2i2 ≤ xM
+ Số vân sáng trùng nhau của 1
và 2
: xN ≤ ki12 ≤ xM
Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN: n = k1 + k2 - k
Số vân sáng đơn sắc quan sát được trên đoạn MN: n = k1 + k2 – 2.k
* Chú ý: Nếu xét trong khoảng thì bỏ dấu “ = ”.
+Vân tối trùng nhau của hai bức xạ: xt1 = xt2
(2k1 + 1)a2
D
1
= (2k2+1)2
D
2a
1 2 2
2 1 1
2k 1 i b
2k 1 i c
+
= = =
+ = phân số tối giản (với b và c
là các số nguyên dương lẻ). SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 27 -
- Nếu bài toán có nghiệm 1
2
2k 1 b(2n 1)
2k 1 c(2n 1)
+ = +
+ = +
Tọa độ vân trùng: 1 1 2
D i i
x b(2n 1) b(2n 1). c(2n 1).
2a 2 2
= + = + = + (n = 0, ±1, ±2...)
Như vậy:
- Vị trí vân tối trùng đầu tiên cách vân trung tâm: 12
1
ii
x b. c.
22
= =
- Khoảng cách hai vân tối trùng liền kề: t
i
= 12
x b.i c.i = =
Giữa hai vân sáng trùng có 1 vân tối trùng ở chính giữa.
+ Số vân xT trong trường giao thoa: -T
LL
x
22
1
L D L
b(2n 1).
2 2a 2
− + (*)
Số giá trị của n thỏa mãn (*) = số vân tối trùng trong trường giao thoa.
- Số vân T
x
trong miền MN L: M T N
x x x
(xM; xN là tọa độ và xM < xN
(**)
Số vân tối trùng trong vùng MN là số giá trị n thỏa mãn (**)
+Vân sáng của bức xạ λ1 trùng với vân tối của bức xạ λ2 :
xs1 = xt2 k1 1
D
a
= (2k2+1)2
D
2a
1 2 2
2 1 1
k i b
2k 1 2 2i c
= = =
+ = phân số tối giản (với
b là số nguyên dương, c là số nguyên dương lẻ ).
Nếu bài toán có nghiệm 1
2
k b(2n 1)
2k 1 c(2n 1)
=+
+ = +
Tọa độ vân trùng: 1
x b(2n 1)i
=+ với n = 0, ±1, ±2,...
- Số vân sáng λ1 trùng vân tối λ2 là số giá trị của n thỏa mãn biểu thức:
1
L L L L
x b(2n 1)i
2 2 2 2
− +
- Số vân vân sáng λ1 trùng vân tối λ2 trong miền MN L là số giá trị của n thỏa mãn
biểu thức:
MN
x x x
(xM; xN là tọa độ và xM < xN ).
Ví dụ 1 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp được
chiếu bởi nguồn sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,44μm và λ2 =
0,48μm. Hỏi trên màn quan sát thấy có mấy loại vân sáng:
A. 2 B. 3 C. 1 D. 4
Ví dụ 2 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp cách
nhau 1mm, khoảng cách từ màn quan sát đến màn chứa hai khe hẹp là 1,25m. Ánh
sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,64μm và λ2
= 0,48μm. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần
nó nhất là:
A. 3,6mm B. 4,8mm. C. 1,2mm. D. 2,4mm.
Giải:
Khi vân sáng trùng nhau: 12
1 1 2 2
21
k 0,48 3
k =k
k 0,64 4
= = =
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 27 -
- Nếu bài toán có nghiệm 1
2
2k 1 b(2n 1)
2k 1 c(2n 1)
+ = +
+ = +
Tọa độ vân trùng: 1 1 2
D i i
x b(2n 1) b(2n 1). c(2n 1).
2a 2 2
= + = + = + (n = 0, ±1, ±2...)
Như vậy:
- Vị trí vân tối trùng đầu tiên cách vân trung tâm: 12
1
ii
x b. c.
22
= =
- Khoảng cách hai vân tối trùng liền kề: t
i
= 12
x b.i c.i = =
Giữa hai vân sáng trùng có 1 vân tối trùng ở chính giữa.
+ Số vân xT trong trường giao thoa: -T
LL
x
22
1
L D L
b(2n 1).
2 2a 2
− + (*)
Số giá trị của n thỏa mãn (*) = số vân tối trùng trong trường giao thoa.
- Số vân T
x
trong miền MN L: M T N
x x x
(xM; xN là tọa độ và xM < xN
(**)
Số vân tối trùng trong vùng MN là số giá trị n thỏa mãn (**)
+Vân sáng của bức xạ λ1 trùng với vân tối của bức xạ λ2 :
xs1 = xt2 k1 1
D
a
= (2k2+1)2
D
2a
1 2 2
2 1 1
k i b
2k 1 2 2i c
= = =
+ = phân số tối giản (với
b là số nguyên dương, c là số nguyên dương lẻ ).
Nếu bài toán có nghiệm 1
2
k b(2n 1)
2k 1 c(2n 1)
=+
+ = +
Tọa độ vân trùng: 1
x b(2n 1)i
=+ với n = 0, ±1, ±2,...
- Số vân sáng λ1 trùng vân tối λ2 là số giá trị của n thỏa mãn biểu thức:
1
L L L L
x b(2n 1)i
2 2 2 2
− +
- Số vân vân sáng λ1 trùng vân tối λ2 trong miền MN L là số giá trị của n thỏa mãn
biểu thức:
MN
x x x
(xM; xN là tọa độ và xM < xN ).
Ví dụ 1 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp được
chiếu bởi nguồn sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,44μm và λ2 =
0,48μm. Hỏi trên màn quan sát thấy có mấy loại vân sáng:
A. 2 B. 3 C. 1 D. 4
Ví dụ 2 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp cách
nhau 1mm, khoảng cách từ màn quan sát đến màn chứa hai khe hẹp là 1,25m. Ánh
sáng dùng trong thí nghiệm gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,64μm và λ2
= 0,48μm. Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần
nó nhất là:
A. 3,6mm B. 4,8mm. C. 1,2mm. D. 2,4mm.
Giải:
Khi vân sáng trùng nhau: 12
1 1 2 2
21
k 0,48 3
k =k
k 0,64 4
= = =
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 28 -
Vậy: 31
1 2 1
.D
k 3; k 4 x 3i 3. 2,4.10 m 2,4mm
a
−
= = = = = = Chọn D
Ví dụ 3 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng
thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm và bức xạ
màu lục có bước sóng λl (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến 575 nm). Trên màn quan
sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng
màu lục. Tính bước sóng λl của ánh sáng màu lục.
Giải.
Vị trí các vân trùng có: kdd = kll kd = ll
d
k
. Vì giữa hai vân trùng gần nhau nhất
có 8 vân màu lục nên vân trùng đầu tiên tính từ vân vân trung tâm là vân sáng bậc 9
của ánh sáng màu lục.
Ta có: 720
500.9 = 6,25 kd 720
575.9 = 7,12. Vì kd Z nên kd = 7 l = dd
l
k
k
= 560 nm.
Ví dụ 4 (VD). Thực hiện giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc
nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2. Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai
vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng. Trong đó, số
vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sóng của λ2 là:
A. 0,4μm. B. 0,45μm C. 0,72μm D. 0,54μm
Giải :
gọi x là khoảng cách giữa 2 VS trùng gần nhau nhất.
TH1: Trong khoảng giữa 2 VS trùng có 7 VS của λ1 và 4 VS của λ2
Kể cả 2 VS trùng thì có 9 VS của λ1 và 6 VS của λ2 nên x = 8i1= 5i2 => 8 λ1 = 5λ2
=> λ2 = 1,024μm( loại)
TH2: Trong khoảng giữa 2 VS trùng có 4 VS của λ1 và 7 VS của λ2
Kể cả 2 VS trùng thì có 6 VS của λ1 và 9 VS của λ2 Nên x = 5 i1= 8 i2 => 5 λ1
= 8λ2 => λ2 = 0,4μm( nhận) Chọn A
Ví dụ 5(VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng
trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm. Trên màn
quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm, cách vân trung
tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm.
a. Tìm số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ trên đoạn MN.
A.. 3 B. 4 C. 2 D. 5
b. Tìm số vân sáng quan sát được trên đoạn MN
A. 18 B. 15 C. 16 D. 12
c. Tìm số vân sáng đơn sắc quan sát được trên đoạn MN
A. 18 B. 15 C. 16 D. 12
Giải :
Các vân trùng có: k11
D
a
= k22
D
a
k2 = k1 1
2
= 3
4 k1; các vân sáng trùng ứng với k1
= 0, 4, 8, 12, ... và k2 = 0, 3, 6, 9, ... .
Vì i1 = 1
D
a
= 1,8.10
-3
m M
1
x
i = 3,1; N
1
x
i = 12,2 trên đoạn MN có 9 vân sáng của
bức xạ 1 (từ vân sáng bậc 4 đến vân sáng bậc 12). SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 28 -
Vậy: 31
1 2 1
.D
k 3; k 4 x 3i 3. 2,4.10 m 2,4mm
a
−
= = = = = = Chọn D
Ví dụ 3 (VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng
thời hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng λd = 720 nm và bức xạ
màu lục có bước sóng λl (có giá trị trong khoảng từ 500 nm đến 575 nm). Trên màn quan
sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có 8 vân sáng
màu lục. Tính bước sóng λl của ánh sáng màu lục.
Giải.
Vị trí các vân trùng có: kdd = kll kd = ll
d
k
. Vì giữa hai vân trùng gần nhau nhất
có 8 vân màu lục nên vân trùng đầu tiên tính từ vân vân trung tâm là vân sáng bậc 9
của ánh sáng màu lục.
Ta có: 720
500.9 = 6,25 kd 720
575.9 = 7,12. Vì kd Z nên kd = 7 l = dd
l
k
k
= 560 nm.
Ví dụ 4 (VD). Thực hiện giao thoa ánh sáng với nguồn gồm hai thành phần đơn sắc
nhìn thấy có bước sóng λ1 = 0,64μm; λ2. Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai
vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng. Trong đó, số
vân của bức xạ λ1 và của bức xạ λ2 lệch nhau 3 vân, bước sóng của λ2 là:
A. 0,4μm. B. 0,45μm C. 0,72μm D. 0,54μm
Giải :
gọi x là khoảng cách giữa 2 VS trùng gần nhau nhất.
TH1: Trong khoảng giữa 2 VS trùng có 7 VS của λ1 và 4 VS của λ2
Kể cả 2 VS trùng thì có 9 VS của λ1 và 6 VS của λ2 nên x = 8i1= 5i2 => 8 λ1 = 5λ2
=> λ2 = 1,024μm( loại)
TH2: Trong khoảng giữa 2 VS trùng có 4 VS của λ1 và 7 VS của λ2
Kể cả 2 VS trùng thì có 6 VS của λ1 và 9 VS của λ2 Nên x = 5 i1= 8 i2 => 5 λ1
= 8λ2 => λ2 = 0,4μm( nhận) Chọn A
Ví dụ 5(VD). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng dùng
trong thí nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm. Trên màn
quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm, cách vân trung
tâm lần lượt là 5,5 mm và 22 mm.
a. Tìm số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ trên đoạn MN.
A.. 3 B. 4 C. 2 D. 5
b. Tìm số vân sáng quan sát được trên đoạn MN
A. 18 B. 15 C. 16 D. 12
c. Tìm số vân sáng đơn sắc quan sát được trên đoạn MN
A. 18 B. 15 C. 16 D. 12
Giải :
Các vân trùng có: k11
D
a
= k22
D
a
k2 = k1 1
2
= 3
4 k1; các vân sáng trùng ứng với k1
= 0, 4, 8, 12, ... và k2 = 0, 3, 6, 9, ... .
Vì i1 = 1
D
a
= 1,8.10
-3
m M
1
x
i = 3,1; N
1
x
i = 12,2 trên đoạn MN có 9 vân sáng của
bức xạ 1 (từ vân sáng bậc 4 đến vân sáng bậc 12). SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 29 -
Vì i2 = 2
D
a
= 2,4.10
-3
m M
2
x
i = 2,3; N
2
x
i = 9,2 trên đoạn MN có 9 vân sáng của
bức xạ 2 (từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 9).
Vậy trên đoạn MN có:
a. N = 3 vân sáng trùng nhau của 2 bức xạ ứng với k1 = 4; 8 và 12 và k2 = 3; 6 và 9.
Chọn A
b. Số vân sáng quan sát được: N1 = 9 + 9 -3 = 15 Chọn B
c. Số vân sáng quan sát được: N1 = 9 + 9 -2.3 = 12 Chọn D
Ví dụ 6 (VDC). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực hiện đồng thời hai bức xạ
đơn sắc với khoảng vân trên màn thu được lần lượt là: i1 = 0,5mm; i2 = 0,3mm. Tìm số
vị trí có 2 vân tối của hai hệ trùng nhau thuộc:
a.Vùng giao thoa có bề rộng là 5mm.
b.Trong khoảng từ vân sáng bậc 1 của 1
đến vân sáng bậc 10 của 2
ở hai bên vân
trung tâm.
Giải: Khi 2 vân tối trùng nhau: 12
21
2k 1 i 3
2k 1 i 5
+
==
+ 1
2
2k 1 3(2n 1)
2k 1 5(2n 1)
+ = +
+ = +
1
2
k 3n 1
k 5n 2
= = +
= = + 1
1
k 11
TT
Di
x x 3(2n 1). 3(2n 1) 3(2n 1).0,5/ 2
2a 2
= = + = + = +
a. Ta có: -T
L L 5 3(2n 1).0,5 5
x
2 2 2 2 2
+
− 2,16 n 1,167 n 0; 1; 2− = −
có 4 vị trí vân tối trùng nhau trên trường giao thoa L:
b. Ta có: M T N 1 2
3(2n 1).0,5 1
x x x 1.i 10.i n 1,5 n 0;1
26
+
− − =
có 2 vị trí.
Ví dụ 7 (VDC). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với 2 ánh
sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt i1 = 0,8mm, i2 = 0,6mm. Biết
trường giao thoa rộng: L = 9,6mm. Hỏi số vị trí mà :
a) x12
TS
x
= . b. x12
ST
x
=
Giải:
a.k2i2=(2k1+1)21 2 1
112
k 2(2n 1)i k i 0,8 2
2k 1 3(2n 1)2 2k 1 2i 2.0,6 3
=+
= = =
+ = ++ 22
x k i 2(2n 1).0,6
= = + LL
x 4,8 2(2n 1).0,6 4,8 2,5 n 1,5
22
− − + −
n = 0;1;-1;-2 có 4 vị trí.
b. k1i1=(2k2 +1)2 1 2
21
i k i 0,6 3
2 2k 1 2i 2.0,8 8
= = =
+
Vì 2k2 + 1 phải lẻ nên 2k2 + 1 = 8 là không thỏa mãn. Như vậy không có vị trí nào có
x12
ST
x
= thuộc vùng giao thoa.
3.2.2. Dạng 2. Giao thoa của ánh sáng 3,4... thành phần
Xét trường hợp ánh sáng gồm 3 thành phần ( 4,5... thành phần làm tương tự)
a. Bài toán 1: Xác định khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng cùng màu với vân sáng
trung tâm (giữa hai vân sáng trùng nhau, vị trí trùng nhau của hai vân sáng,khoảng
cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần nó.. ) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 29 -
Vì i2 = 2
D
a
= 2,4.10
-3
m M
2
x
i = 2,3; N
2
x
i = 9,2 trên đoạn MN có 9 vân sáng của
bức xạ 2 (từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 9).
Vậy trên đoạn MN có:
a. N = 3 vân sáng trùng nhau của 2 bức xạ ứng với k1 = 4; 8 và 12 và k2 = 3; 6 và 9.
Chọn A
b. Số vân sáng quan sát được: N1 = 9 + 9 -3 = 15 Chọn B
c. Số vân sáng quan sát được: N1 = 9 + 9 -2.3 = 12 Chọn D
Ví dụ 6 (VDC). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng thực hiện đồng thời hai bức xạ
đơn sắc với khoảng vân trên màn thu được lần lượt là: i1 = 0,5mm; i2 = 0,3mm. Tìm số
vị trí có 2 vân tối của hai hệ trùng nhau thuộc:
a.Vùng giao thoa có bề rộng là 5mm.
b.Trong khoảng từ vân sáng bậc 1 của 1
đến vân sáng bậc 10 của 2
ở hai bên vân
trung tâm.
Giải: Khi 2 vân tối trùng nhau: 12
21
2k 1 i 3
2k 1 i 5
+
==
+ 1
2
2k 1 3(2n 1)
2k 1 5(2n 1)
+ = +
+ = +
1
2
k 3n 1
k 5n 2
= = +
= = + 1
1
k 11
TT
Di
x x 3(2n 1). 3(2n 1) 3(2n 1).0,5/ 2
2a 2
= = + = + = +
a. Ta có: -T
L L 5 3(2n 1).0,5 5
x
2 2 2 2 2
+
− 2,16 n 1,167 n 0; 1; 2− = −
có 4 vị trí vân tối trùng nhau trên trường giao thoa L:
b. Ta có: M T N 1 2
3(2n 1).0,5 1
x x x 1.i 10.i n 1,5 n 0;1
26
+
− − =
có 2 vị trí.
Ví dụ 7 (VDC). Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với 2 ánh
sáng đơn sắc khoảng vân giao thoa trên màn lần lượt i1 = 0,8mm, i2 = 0,6mm. Biết
trường giao thoa rộng: L = 9,6mm. Hỏi số vị trí mà :
a) x12
TS
x
= . b. x12
ST
x
=
Giải:
a.k2i2=(2k1+1)21 2 1
112
k 2(2n 1)i k i 0,8 2
2k 1 3(2n 1)2 2k 1 2i 2.0,6 3
=+
= = =
+ = ++ 22
x k i 2(2n 1).0,6
= = + LL
x 4,8 2(2n 1).0,6 4,8 2,5 n 1,5
22
− − + −
n = 0;1;-1;-2 có 4 vị trí.
b. k1i1=(2k2 +1)2 1 2
21
i k i 0,6 3
2 2k 1 2i 2.0,8 8
= = =
+
Vì 2k2 + 1 phải lẻ nên 2k2 + 1 = 8 là không thỏa mãn. Như vậy không có vị trí nào có
x12
ST
x
= thuộc vùng giao thoa.
3.2.2. Dạng 2. Giao thoa của ánh sáng 3,4... thành phần
Xét trường hợp ánh sáng gồm 3 thành phần ( 4,5... thành phần làm tương tự)
a. Bài toán 1: Xác định khoảng cách ngắn nhất giữa vân sáng cùng màu với vân sáng
trung tâm (giữa hai vân sáng trùng nhau, vị trí trùng nhau của hai vân sáng,khoảng
cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng cùng màu với nó và gần nó.. ) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 30 -
Phương pháp:
- Khi vân sáng trùng nhau: k1i1 = k2i2 = k3i3 = .......... = knin
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 = .......... = knλn
k1a = k2b = k3c = .......... = knd
- Tìm BSCNN của a,b,c,d ( với hai bước sóng thì ta lập tỉ số tìm luôn k1 và k2)
- Tính: 1 2 3 4
BSCNN BSCNN BSCNN BSCNN
k ;k ;k ;k
a b c d
= = = =
- Khoảng cách cần tìm:
Khoảng cách giữa 2 vân sáng có màu giống với màu vân trung tâm:
i123 = k1i1 = k2i2 = k3i3
Vântối: 1 1 2 2 3 3
x (k 0,5).i (k 0,5).i (k 0,5).i = + = + = +
*Hoặc có thể xác định:
Khoảng vân trùng (khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm):
Ba bức xạ: ( )
123 1 2 3
i BSCNN i ,i ,i=
Ví dụ 1 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp được
chiếu bởi nguồn sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,44μm, λ2 =
0,48μm, λ3 = 0,35μm, λ4 = 0,58μm. Hỏi trên màn quan sát thấy có mấy loại vân sáng:
A. 2 B. 7 C. 11 D. 3
Ví dụ 2 (VD). Trong TN Y-âng về giao thoa ánh sáng,chiếu vào 2 khe Iâng 1 chùm
sáng đa sắc gồm 3 thành phần đơn sắc có bước sóng 1 =0.4m, 2 =0.6m, 3
=0.75m. Biết khoảng cách hai khe là a = 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn là D =
1m. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là:
A. 4 mm B. 6 mm C. 12 mm D. 8 mm
Bài giải: Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 0,4 k1 = 0,6 k2 = 0,75k3 8k1 = 12k2 = 15k3
Bội SCNN của 8, 12 và 15 là 120 k1 = 15; k2 = 10; k3 = 8.
Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là: i123 = k1i1 =
6 mm. Chọn B
Ví dụ 3 (VD). Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng.Ánh sáng sử dụng gồm
ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là : λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,54μm, λ3 =
0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung
tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?
A. 24 B. 27 C. 32 D. 18
Giải: Ta có : i1 = λ1.D/a , i2 = λ2.D/a , i3 = λ3.D/a
Lập tỷ số : i1/i2 = λ1/λ2 = 32/27; i1/i3 = λ1/λ3 = 4/3
khoảng vân trùng : i123 = 32.3.i2 = 27.4.i3
Ta có công thức vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm : xn = n.itrùng
+ vân đầu tiên kể từ vân trung tâm cò cùng màu : n = 1 x = itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
x = 32.3. λ2.D/a = 27.4. λ3.D/a = 32.λ2 = 36.λ3 x = k2.λ2 = k3.λ3
Cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc k = 32 của vân sáng màu lục
=> Chọn C
Ví dụ 4 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. khoảng cách
giữa 2 khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh
sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,6μm, λ3 = 0,54μm, λ4 =
0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là:
A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 30 -
Phương pháp:
- Khi vân sáng trùng nhau: k1i1 = k2i2 = k3i3 = .......... = knin
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 = .......... = knλn
k1a = k2b = k3c = .......... = knd
- Tìm BSCNN của a,b,c,d ( với hai bước sóng thì ta lập tỉ số tìm luôn k1 và k2)
- Tính: 1 2 3 4
BSCNN BSCNN BSCNN BSCNN
k ;k ;k ;k
a b c d
= = = =
- Khoảng cách cần tìm:
Khoảng cách giữa 2 vân sáng có màu giống với màu vân trung tâm:
i123 = k1i1 = k2i2 = k3i3
Vântối: 1 1 2 2 3 3
x (k 0,5).i (k 0,5).i (k 0,5).i = + = + = +
*Hoặc có thể xác định:
Khoảng vân trùng (khoảng cách nhỏ nhất giữa hai vân cùng màu với vân trung tâm):
Ba bức xạ: ( )
123 1 2 3
i BSCNN i ,i ,i=
Ví dụ 1 (TH). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng. Hai khe hẹp được
chiếu bởi nguồn sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,44μm, λ2 =
0,48μm, λ3 = 0,35μm, λ4 = 0,58μm. Hỏi trên màn quan sát thấy có mấy loại vân sáng:
A. 2 B. 7 C. 11 D. 3
Ví dụ 2 (VD). Trong TN Y-âng về giao thoa ánh sáng,chiếu vào 2 khe Iâng 1 chùm
sáng đa sắc gồm 3 thành phần đơn sắc có bước sóng 1 =0.4m, 2 =0.6m, 3
=0.75m. Biết khoảng cách hai khe là a = 1 mm, khoảng cách hai khe đến màn là D =
1m. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là:
A. 4 mm B. 6 mm C. 12 mm D. 8 mm
Bài giải: Vị trí các vân cùng màu với vân trung tâm: x = k1i1 = k2i2 = k3i3
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 0,4 k1 = 0,6 k2 = 0,75k3 8k1 = 12k2 = 15k3
Bội SCNN của 8, 12 và 15 là 120 k1 = 15; k2 = 10; k3 = 8.
Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là: i123 = k1i1 =
6 mm. Chọn B
Ví dụ 3 (VD). Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng.Ánh sáng sử dụng gồm
ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là : λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,54μm, λ3 =
0,48μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung
tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?
A. 24 B. 27 C. 32 D. 18
Giải: Ta có : i1 = λ1.D/a , i2 = λ2.D/a , i3 = λ3.D/a
Lập tỷ số : i1/i2 = λ1/λ2 = 32/27; i1/i3 = λ1/λ3 = 4/3
khoảng vân trùng : i123 = 32.3.i2 = 27.4.i3
Ta có công thức vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm : xn = n.itrùng
+ vân đầu tiên kể từ vân trung tâm cò cùng màu : n = 1 x = itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
x = 32.3. λ2.D/a = 27.4. λ3.D/a = 32.λ2 = 36.λ3 x = k2.λ2 = k3.λ3
Cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc k = 32 của vân sáng màu lục
=> Chọn C
Ví dụ 4 (VD). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. khoảng cách
giữa 2 khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh
sáng sử dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 = 0,64μm, λ2 = 0,6μm, λ3 = 0,54μm, λ4 =
0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là:
A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 31 -
Giải: Khi vân sáng trùng nhau: 1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
k = k k = k k 0,64 = k 0,6 k 0,54 = k 0,48
k 64 = k 60 k 54 = k 48 k 64 = k 60 k 54 = k 48
k 32 = k 30 k 27 = k 24
BSCNN(32,30,27,24) 4320
4320 4320 4320 4320
k 135; k 144; k 160; k
32 30 27 24
= =
= =
=
=
= = = = = = = = 180
Vậy: 1 2 3 4
135 144 160 180 0,0432 4,32 = = = = = =x i i i i m cm Chọn D
b. Bài toán 2: Xác định số vân sáng trong khoảng L = MN thuộc vùng giao thoa.
Phương pháp:
- Tính k1→ k3 như trong bài toán 1
- Xác định các vị trí trùng nhau cho từng cặp bức xạ.
Nguyên tắc lập tỉ số từng cặp:
k1 – k2 N12 là số vân trùng của 1
và 2
k2 – k3 N23 là số vân trùng của 2
và 3
k3 – k1 N31 là số vân trùng của 3
và 1
- Tính toán theo yêu cầu đề bài:
*Trường hợp 1: Xác định số vân sáng trong khoảng giữa 2 vân sáng có màu cùng
màu vân sáng trung tâm ( L = i123): N = k1 + k2 + k3 - N12 - N23 - N31
*Trường hợp 2: L = MN bất kì.
- Xác định số cực đại giao thoa đơn sắc: k1 , k2 , k3
- Xác định số vân trùng nhau của 2 bức xạ đơn sắc: N12; N23; N31
- Xác định số vân trùng nhau của 3 bức xạ đơn sắc: N123.
+ Số vân sáng quan sát được: N1 = k1 + k2 + k3 – (N12 + N23 + N31) – 2. N123
+ Số vân sáng đơn sắc quan sát được: N1 = k1 + k2 + k3 – 2.(N12 + N23 + N31) – 3. N123
+ Số vân sáng không đơn sắc quan sát được: N2 =N12 + N23 + N31 + N123
Chú ý:
- Tính số vân sáng trùng trong khoảng hoặc đoạn MN tương tự như làm với ánh sáng
đơn sắc nhưng với khoảng vân i12 hoặc i123.
- Làm tương tự với giao thoa ánh sáng 4, 5 …thành phần.
- Có bao nhiêu lần nhân đôi thì trong khoảng giữa có bấy nhiêu vị trí trùng nhau cho
từng cặp.
Ví dụ 5 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm . Trên
màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa hai vân sáng gần
nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm, ta quan sát được bao nhiêu vân sáng?
A. 34 B. 27 C. 32 D. 20
Giải:
Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3
k1.0,4 = k2.0,5 = k3.0,6 4k1 = 5k2 = 6k3
BSCNN(4,5,6) = 60 k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10 : Bậc 15 của λ1 trùng bậc 12 của λ2
trùng với bậc 10 của λ3
Ta lập tỉ số cho tới khi k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10
- Với cặp λ1, λ2 : 12
21
k 5 10 15
k 4 8 12
= = = =
có 2 vị trí trùng nhau N12 = 2 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 31 -
Giải: Khi vân sáng trùng nhau: 1 1 2 2 3 3 4 4 1 2 3 4
1 2 3 4 1 2 3 4
1 2 3 4
1 2 3 4
k = k k = k k 0,64 = k 0,6 k 0,54 = k 0,48
k 64 = k 60 k 54 = k 48 k 64 = k 60 k 54 = k 48
k 32 = k 30 k 27 = k 24
BSCNN(32,30,27,24) 4320
4320 4320 4320 4320
k 135; k 144; k 160; k
32 30 27 24
= =
= =
=
=
= = = = = = = = 180
Vậy: 1 2 3 4
135 144 160 180 0,0432 4,32 = = = = = =x i i i i m cm Chọn D
b. Bài toán 2: Xác định số vân sáng trong khoảng L = MN thuộc vùng giao thoa.
Phương pháp:
- Tính k1→ k3 như trong bài toán 1
- Xác định các vị trí trùng nhau cho từng cặp bức xạ.
Nguyên tắc lập tỉ số từng cặp:
k1 – k2 N12 là số vân trùng của 1
và 2
k2 – k3 N23 là số vân trùng của 2
và 3
k3 – k1 N31 là số vân trùng của 3
và 1
- Tính toán theo yêu cầu đề bài:
*Trường hợp 1: Xác định số vân sáng trong khoảng giữa 2 vân sáng có màu cùng
màu vân sáng trung tâm ( L = i123): N = k1 + k2 + k3 - N12 - N23 - N31
*Trường hợp 2: L = MN bất kì.
- Xác định số cực đại giao thoa đơn sắc: k1 , k2 , k3
- Xác định số vân trùng nhau của 2 bức xạ đơn sắc: N12; N23; N31
- Xác định số vân trùng nhau của 3 bức xạ đơn sắc: N123.
+ Số vân sáng quan sát được: N1 = k1 + k2 + k3 – (N12 + N23 + N31) – 2. N123
+ Số vân sáng đơn sắc quan sát được: N1 = k1 + k2 + k3 – 2.(N12 + N23 + N31) – 3. N123
+ Số vân sáng không đơn sắc quan sát được: N2 =N12 + N23 + N31 + N123
Chú ý:
- Tính số vân sáng trùng trong khoảng hoặc đoạn MN tương tự như làm với ánh sáng
đơn sắc nhưng với khoảng vân i12 hoặc i123.
- Làm tương tự với giao thoa ánh sáng 4, 5 …thành phần.
- Có bao nhiêu lần nhân đôi thì trong khoảng giữa có bấy nhiêu vị trí trùng nhau cho
từng cặp.
Ví dụ 5 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
đồng thời 3 bức xạ đơn sắc có bước sóng : λ1 = 0,4μm , λ2 = 0,5μm , λ3 = 0,6μm . Trên
màn quan sát ta hứng được hệ vân giao thoa , trong khoảng giữa hai vân sáng gần
nhau nhất cùng màu với vân sáng trung tâm, ta quan sát được bao nhiêu vân sáng?
A. 34 B. 27 C. 32 D. 20
Giải:
Khi các vân sáng trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3
k1.0,4 = k2.0,5 = k3.0,6 4k1 = 5k2 = 6k3
BSCNN(4,5,6) = 60 k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10 : Bậc 15 của λ1 trùng bậc 12 của λ2
trùng với bậc 10 của λ3
Ta lập tỉ số cho tới khi k1 = 15 ; k2 = 12 ; k3 = 10
- Với cặp λ1, λ2 : 12
21
k 5 10 15
k 4 8 12
= = = =
có 2 vị trí trùng nhau N12 = 2 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 32 -
- Với cặp λ2, λ3 : 23
32
k 6 12
k 5 10
= = =
có 1 vị trí trùng nhau N23 = 1
- Với cặp λ1, λ3 : 13
31
k 3 6 9 12 15
k 2 4 6 8 10
= = = = = =
có 4 vị trí trùng nhau N31 = 4
Vậy số vân sáng trong khoảng giữa 2 vân sáng có màu cùng màu vân sáng trung tâm:
N = k1 + k2 + k3 - N12 - N23 - N31 = 27 Chọn B
3.2.3. Bài tập tự giải:
Câu 1. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Y-âng và phát ra đồng thời hai
bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 m và bước sóng 2 chưa biết. Khoảng cách
giữa hai khe là a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = 1 m. Trong một
khoảng rộng L = 2,4 cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 3 vạch là kết
quả trùng nhau của hai hệ vân. Tính bước sóng 2, biết hai trong 3 vạch trùng nhau
nằm ngoài cùng của khoảng L.
A. 0,48.10
-6
m. B. 0,58.10
-6
m. C. 0,68.10
-6
m. D. 0,60.10
-6
m.
Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, trong vùng MN trên màn quan
sát, người ta đếm được 21 vân sáng với M và N là hai vân sáng khi dùng dánh sáng
đơn sắc có bước sóng 1
0,45 m = . Giữ nguyên điều kiện thí nghiệm, khi dùng nguồn
sáng đơn sắc khác với bước sóng 2
0,60 m = thì số vân sáng trong miền đó là
A. 18 B. 15 C. 16 D. 17
Câu 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a = 1mm,
hai khe cách màn quan sát 1 khoảng D = 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ
có bước sóng 1 = 0,4m và 2 = 0,56m . Hỏi trên đoạn MN với xM = 10mm và xN =
30mm có bao nhiêu vạch đen của 2 bức xạ trùng nhau?
A.3 B.4 C.5 D.6
Câu 4. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng. Nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp
gồm hai ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng 1 = 520nm, và ánh sáng có bước sóng 2
[620nm-740nm]. Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong
khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc 1, 2 và vân trung tâm
(không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng 1 nằm độc lập.
Bước sóng 2 có giá trị là:
A.728nm B.693,3nm C.624nm D.732nm
Câu 5. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát sáng đồng thời hai
bức xạ đơn sắc, có bước sóng lần lượt là 0,72 μm và 0,45 μm. Hỏi trên màn quan sát,
giũa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có bao nhiêu
vân sáng khác màu vân trung tâm? A. 10. B. 13. C. 12. D. 11.
Câu 6. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng. Nguồn sáng phát ra 2 bức xạ có 1
=0.5 um; 2 = 0.75 um. Xét tại M là vân sáng bậc 6 của 1; tại N là vân sáng bậc 6 ứng
với 2. Trên MN, ta đếm được bao nhiêu vân sáng?
A. 9 B.7 C.3 D.5
Câu 8. Một nguồn sáng điểm phát đồng thời hai bức xạ màu đỏ có =640nm và mầu
xanh lam có bước sóng 2 chiếu vào hai khe Y-âng .Trên màn quan sát hai khe người
ta thấy giữa hai vân sáng cùng mầu gần nhất với vân sáng chính giữa có 7 vân sáng
mầu xanh lam. Số vân sáng mầu đỏ giữa hai vân sáng cùng mầu trên là:
A.4 B.6 C.5 D.3 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 32 -
- Với cặp λ2, λ3 : 23
32
k 6 12
k 5 10
= = =
có 1 vị trí trùng nhau N23 = 1
- Với cặp λ1, λ3 : 13
31
k 3 6 9 12 15
k 2 4 6 8 10
= = = = = =
có 4 vị trí trùng nhau N31 = 4
Vậy số vân sáng trong khoảng giữa 2 vân sáng có màu cùng màu vân sáng trung tâm:
N = k1 + k2 + k3 - N12 - N23 - N31 = 27 Chọn B
3.2.3. Bài tập tự giải:
Câu 1. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Y-âng và phát ra đồng thời hai
bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,6 m và bước sóng 2 chưa biết. Khoảng cách
giữa hai khe là a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn là D = 1 m. Trong một
khoảng rộng L = 2,4 cm trên màn, đếm được 17 vạch sáng, trong đó có 3 vạch là kết
quả trùng nhau của hai hệ vân. Tính bước sóng 2, biết hai trong 3 vạch trùng nhau
nằm ngoài cùng của khoảng L.
A. 0,48.10
-6
m. B. 0,58.10
-6
m. C. 0,68.10
-6
m. D. 0,60.10
-6
m.
Câu 2. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, trong vùng MN trên màn quan
sát, người ta đếm được 21 vân sáng với M và N là hai vân sáng khi dùng dánh sáng
đơn sắc có bước sóng 1
0,45 m = . Giữ nguyên điều kiện thí nghiệm, khi dùng nguồn
sáng đơn sắc khác với bước sóng 2
0,60 m = thì số vân sáng trong miền đó là
A. 18 B. 15 C. 16 D. 17
Câu 3. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a = 1mm,
hai khe cách màn quan sát 1 khoảng D = 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ
có bước sóng 1 = 0,4m và 2 = 0,56m . Hỏi trên đoạn MN với xM = 10mm và xN =
30mm có bao nhiêu vạch đen của 2 bức xạ trùng nhau?
A.3 B.4 C.5 D.6
Câu 4. Trong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng. Nguồn sáng S là nguồn hỗn tạp
gồm hai ánh sáng đơn sắc. Ánh sáng 1 = 520nm, và ánh sáng có bước sóng 2
[620nm-740nm]. Quan sát hình ảnh giao thoa trên màn người ta nhận thấy trong
khoảng giữa vị trí trùng nhau thứ hai của hai vân sáng đơn sắc 1, 2 và vân trung tâm
(không kể vân trung tâm), có 12 vân sáng với ánh sáng có bước sóng 1 nằm độc lập.
Bước sóng 2 có giá trị là:
A.728nm B.693,3nm C.624nm D.732nm
Câu 5. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát sáng đồng thời hai
bức xạ đơn sắc, có bước sóng lần lượt là 0,72 μm và 0,45 μm. Hỏi trên màn quan sát,
giũa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm, có bao nhiêu
vân sáng khác màu vân trung tâm? A. 10. B. 13. C. 12. D. 11.
Câu 6. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng. Nguồn sáng phát ra 2 bức xạ có 1
=0.5 um; 2 = 0.75 um. Xét tại M là vân sáng bậc 6 của 1; tại N là vân sáng bậc 6 ứng
với 2. Trên MN, ta đếm được bao nhiêu vân sáng?
A. 9 B.7 C.3 D.5
Câu 8. Một nguồn sáng điểm phát đồng thời hai bức xạ màu đỏ có =640nm và mầu
xanh lam có bước sóng 2 chiếu vào hai khe Y-âng .Trên màn quan sát hai khe người
ta thấy giữa hai vân sáng cùng mầu gần nhất với vân sáng chính giữa có 7 vân sáng
mầu xanh lam. Số vân sáng mầu đỏ giữa hai vân sáng cùng mầu trên là:
A.4 B.6 C.5 D.3 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 33 -
Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe a =
2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh D = 2m. Nguồn S phát đồng thời hai bức
xạ có bước sóng 1 = 0,5m và 2 = 0,4m. Trên đoạn MN = 30mm (M và N ở một
bên của O và OM = 5,5mm) có bao nhiêu vân tối bức xạ 2 trùng với vân sáng của bức
xạ 1: A. 12 B. 15 C. 14 D. 13
Câu 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí
nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm. Trên màn quan sát,
gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần
lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ
là: A. 4. B. 2. C. 5. D. 3.
Câu 11. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. khoảng cách giữa 2
khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh sáng sử
dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 = 0,64μm , λ2 = 0,6μm , λ3 = 0,54μm. λ4 =
0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là?
A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm
Câu 12. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn
sắc trên màn thu được hai hệ vân giao thoa với khoảng vân lần lượt là 1,35 (mm) và
2,25 (mm). Tại hai điểm gần nhau nhất trên màn là M và N thì các vân tối của hai bức
xạ trùng nhau. Tính MN: A. 4,375mm B. 3,2 mm C. 3,375 mm D. 6,75 mm
Câu 14. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Y-âng và phát ra đồng thời hai
bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,44 m và bước sóng 2 chưa biết. Khoảng cách
giữa hai khe hẹp a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn D = 1 m. Trong một
khoảng rộng L = 5,72 cm trên màn, quan sát được 46 vạch sáng và 3 vạch tối. Tính 2,
biết hai trong ba vạch tối nằm ngoài cùng của khoảng L.
A. 0,68 m. B. 0,616 m. C. 0,52 m. D. 0,60 m.
Câu 15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời
hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 1 = 0,75 m và bức xạ màu
lam có bước sóng 2 = 0,45 m. Khoảng cách giữa hai khe hẹp a = 2 mm, khoảng cách
từ hai khe hẹp đến màn quan sát D = 2 m. Tính khoảng cách gần nhất từ vân sáng bậc
6 của ánh sáng màu lam đến vân tối xuất hiện trên màn.
A. 0,675 mm. B. 0,9 mm. C. 1,125 mm. D. 1,575 mm.
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời
hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 = 525 nm và 2 = 675 nm. Khoảng cách
giữa hai khe hẹp a = 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan
sát D = 1,2 m. Hỏi trên màn quan sát, xét một vùng giao thoa bất kỳ có bề rộng L = 18
mm thì có thể chứa được tối đa bao nhiêu vân tối ?
A. 4. B. 6. C. 5. D. 3.
Câu 17. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng nguồn S phát 3 ánh sáng đơn
sắc :màu tím λ1 = 0,42µm, màu lục λ2 = 0,56µm, màu đỏ λ3 = 0,7µm. Giữa hai vân
sáng liên tiếp có màu giống như màu vân trung tâm có 11 cực đại giao thoa của ánh
sáng đỏ. Số cực đại giao thoa của ánh sáng lục và tím giữa hai vân sáng liên tiếp nói
trên là:
A.15 lục và 20 tím B.14 lục và 19 tím C.14 lục và 20 tím D.13 lục và 18 tím
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a
= 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Nguồn
S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 µm, 2 = 0,5 µm và 3 = 0,6 µm. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 33 -
Câu 9. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe a =
2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh D = 2m. Nguồn S phát đồng thời hai bức
xạ có bước sóng 1 = 0,5m và 2 = 0,4m. Trên đoạn MN = 30mm (M và N ở một
bên của O và OM = 5,5mm) có bao nhiêu vân tối bức xạ 2 trùng với vân sáng của bức
xạ 1: A. 12 B. 15 C. 14 D. 13
Câu 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng dùng trong thí
nghiệm gồm hai bức xạ có bước sóng 1 = 450 nm và 2 = 600 nm. Trên màn quan sát,
gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần
lượt là 5,5 mm và 22 mm. Trên đoạn MN, số vị trí vân sáng trùng nhau của hai bức xạ
là: A. 4. B. 2. C. 5. D. 3.
Câu 11. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. khoảng cách giữa 2
khe kết hợp là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 50cm. ánh sáng sử
dụng gồm 4 bức xạ có bước sóng : λ1 = 0,64μm , λ2 = 0,6μm , λ3 = 0,54μm. λ4 =
0,48μm . Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân cùng màu với vân sáng trung tâm là?
A. 4,8mm B. 4,32 mm C. 0,864 cm D. 4,32cm
Câu 12. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn
sắc trên màn thu được hai hệ vân giao thoa với khoảng vân lần lượt là 1,35 (mm) và
2,25 (mm). Tại hai điểm gần nhau nhất trên màn là M và N thì các vân tối của hai bức
xạ trùng nhau. Tính MN: A. 4,375mm B. 3,2 mm C. 3,375 mm D. 6,75 mm
Câu 14. Một nguồn sáng điểm nằm cách đều hai khe Y-âng và phát ra đồng thời hai
bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 = 0,44 m và bước sóng 2 chưa biết. Khoảng cách
giữa hai khe hẹp a = 0,2 mm, khoảng cách từ các khe đến màn D = 1 m. Trong một
khoảng rộng L = 5,72 cm trên màn, quan sát được 46 vạch sáng và 3 vạch tối. Tính 2,
biết hai trong ba vạch tối nằm ngoài cùng của khoảng L.
A. 0,68 m. B. 0,616 m. C. 0,52 m. D. 0,60 m.
Câu 15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời
hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng 1 = 0,75 m và bức xạ màu
lam có bước sóng 2 = 0,45 m. Khoảng cách giữa hai khe hẹp a = 2 mm, khoảng cách
từ hai khe hẹp đến màn quan sát D = 2 m. Tính khoảng cách gần nhất từ vân sáng bậc
6 của ánh sáng màu lam đến vân tối xuất hiện trên màn.
A. 0,675 mm. B. 0,9 mm. C. 1,125 mm. D. 1,575 mm.
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời
hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là 1 = 525 nm và 2 = 675 nm. Khoảng cách
giữa hai khe hẹp a = 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan
sát D = 1,2 m. Hỏi trên màn quan sát, xét một vùng giao thoa bất kỳ có bề rộng L = 18
mm thì có thể chứa được tối đa bao nhiêu vân tối ?
A. 4. B. 6. C. 5. D. 3.
Câu 17. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khe Y-âng nguồn S phát 3 ánh sáng đơn
sắc :màu tím λ1 = 0,42µm, màu lục λ2 = 0,56µm, màu đỏ λ3 = 0,7µm. Giữa hai vân
sáng liên tiếp có màu giống như màu vân trung tâm có 11 cực đại giao thoa của ánh
sáng đỏ. Số cực đại giao thoa của ánh sáng lục và tím giữa hai vân sáng liên tiếp nói
trên là:
A.15 lục và 20 tím B.14 lục và 19 tím C.14 lục và 20 tím D.13 lục và 18 tím
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là a
= 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Nguồn
S phát đồng thời 3 bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 µm, 2 = 0,5 µm và 3 = 0,6 µm. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 34 -
Trên khoảng từ M đến N với MN = 6cm có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung
tâm biết rằng tại M và N là hai vân cùng màu với vân trung tâm?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Câu 20. Trong thí nghiệm khe Y-âng về giao thoa ánh sáng , nguồn S phát ra đồng
thời ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt: 0,40 µm (màu tím), 0,48 µm (màu
lam) và 0,72 µm (màu đỏ). Giữa 2 vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân
trung tâm có bao nhiêu vân có màu đơn sắc lam và bao nhiêu vân có màu đơn sắc đỏ :
A. 11 vân lam, 5 vân đỏ. B. 8 vân lam, 4 vân đỏ.
C. 10 vân lam, 4 vân đỏ. D. 9 vân lam, 5 vân đỏ.
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a=1mm,
hai khe cách màn quan sát 1 khoảng D=2m. Chiếu vào hai khe đồng thời ba bức xạ có
bước sóng 1 = 0,4 m, 2 = 0,56 m và 3 = 0,72 m. Hỏi trên đoạn MN về một phía
so với vân trung tâm với xM=1cm và xN=10 cm có bao nhiêu vạch đen của 3 bức xạ
trùng nhau?
A. 4. B. 3. C. 2. D. 5.
Câu 22. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng có a=1mm D=1m Khe S được chiếu
đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 =400nm ;2 =500nm : 3 =600nm Gọi
M là điểm nằm trong vùng giao thoa trên màn quan sát cách vị trí trung tâm O một
khoảng 7mm .Tổng số vân sáng đơn sắc của ba bức xạ quan sát được trên đoạn OM là.
A.19 B.25 C.31 D.42
Câu 23. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khe S phát ra đồng thời 3 ánh sáng đơn
sắc, có bước song tương ứng λ1 = 0,4 µm, 2 = 0,48 µm và 3 = 0,64 µm. Trên màn,
trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu trùng với vân trung tâm,quan sát thấy
số vân sáng không phải đơn sắc là: A. 11 B. 9 C. 44 D. 35
Câu 24. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, nguồn S phát đồng thời ba bức xạ
có bước sóng 1
400nm;= 23
500nm; 750nm = = . Giữa hai vân sáng gần nhau nhất
cùng màu với vân trung tâm còn quan sát thấy có bao nhiêu loại vân sáng?
A. 4. B. 7. C. 5. D. 6.
3.3. Chuyên đề 3: Giao thoa ánh sáng trắng.
Nhận xét: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng ta thấy:
+ Ở chính giữa mỗi ánh sáng đơn sắc đều cho một vạch màu riêng, tổng hợp của
chúng cho ta vạch sáng trắng (Do sự chồng chập của các vạch màu đỏ đến tím tại vị trí
này)
+ Do tím nhỏ hơn => itím.= tím .D/a nhỏ hơn => làm cho tia tím gần vạch trung tâm
hơn tia đỏ (Xét cùng một bậc giao thoa)
+ Tập hợp các vạch từ tím đến đỏ của cùng một bậc (cùng giá trị k) quang phổ của
bậc k đó, (Ví dụ: Quang phổ bậc 2 là bao gồm các vạch màu từ tím đến đỏ ứng với k =
2).
3.3.1. Dạng 1: Cho tọa độ x0 trên màn, hỏi tại đó có những bức xạ nào cho vạch tối
hoặc sáng?
a. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0 khi:
Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí đang xét nếu: x0 = k0
D x .a
a k.D
= (1)
Bức xạ có bước sóng thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nên: min t d m ax
= = (2)
Từ (1) và (2) ta có: 00
max min
ax ax
k
DD
(với k Z) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 34 -
Trên khoảng từ M đến N với MN = 6cm có bao nhiêu vân cùng màu với vân trung
tâm biết rằng tại M và N là hai vân cùng màu với vân trung tâm?
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
Câu 20. Trong thí nghiệm khe Y-âng về giao thoa ánh sáng , nguồn S phát ra đồng
thời ba ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt: 0,40 µm (màu tím), 0,48 µm (màu
lam) và 0,72 µm (màu đỏ). Giữa 2 vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân
trung tâm có bao nhiêu vân có màu đơn sắc lam và bao nhiêu vân có màu đơn sắc đỏ :
A. 11 vân lam, 5 vân đỏ. B. 8 vân lam, 4 vân đỏ.
C. 10 vân lam, 4 vân đỏ. D. 9 vân lam, 5 vân đỏ.
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a=1mm,
hai khe cách màn quan sát 1 khoảng D=2m. Chiếu vào hai khe đồng thời ba bức xạ có
bước sóng 1 = 0,4 m, 2 = 0,56 m và 3 = 0,72 m. Hỏi trên đoạn MN về một phía
so với vân trung tâm với xM=1cm và xN=10 cm có bao nhiêu vạch đen của 3 bức xạ
trùng nhau?
A. 4. B. 3. C. 2. D. 5.
Câu 22. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng có a=1mm D=1m Khe S được chiếu
đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng 1 =400nm ;2 =500nm : 3 =600nm Gọi
M là điểm nằm trong vùng giao thoa trên màn quan sát cách vị trí trung tâm O một
khoảng 7mm .Tổng số vân sáng đơn sắc của ba bức xạ quan sát được trên đoạn OM là.
A.19 B.25 C.31 D.42
Câu 23. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khe S phát ra đồng thời 3 ánh sáng đơn
sắc, có bước song tương ứng λ1 = 0,4 µm, 2 = 0,48 µm và 3 = 0,64 µm. Trên màn,
trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu trùng với vân trung tâm,quan sát thấy
số vân sáng không phải đơn sắc là: A. 11 B. 9 C. 44 D. 35
Câu 24. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, nguồn S phát đồng thời ba bức xạ
có bước sóng 1
400nm;= 23
500nm; 750nm = = . Giữa hai vân sáng gần nhau nhất
cùng màu với vân trung tâm còn quan sát thấy có bao nhiêu loại vân sáng?
A. 4. B. 7. C. 5. D. 6.
3.3. Chuyên đề 3: Giao thoa ánh sáng trắng.
Nhận xét: Khi thực hiện giao thoa với ánh sáng trắng ta thấy:
+ Ở chính giữa mỗi ánh sáng đơn sắc đều cho một vạch màu riêng, tổng hợp của
chúng cho ta vạch sáng trắng (Do sự chồng chập của các vạch màu đỏ đến tím tại vị trí
này)
+ Do tím nhỏ hơn => itím.= tím .D/a nhỏ hơn => làm cho tia tím gần vạch trung tâm
hơn tia đỏ (Xét cùng một bậc giao thoa)
+ Tập hợp các vạch từ tím đến đỏ của cùng một bậc (cùng giá trị k) quang phổ của
bậc k đó, (Ví dụ: Quang phổ bậc 2 là bao gồm các vạch màu từ tím đến đỏ ứng với k =
2).
3.3.1. Dạng 1: Cho tọa độ x0 trên màn, hỏi tại đó có những bức xạ nào cho vạch tối
hoặc sáng?
a. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân sáng tại x0 khi:
Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí đang xét nếu: x0 = k0
D x .a
a k.D
= (1)
Bức xạ có bước sóng thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nên: min t d m ax
= = (2)
Từ (1) và (2) ta có: 00
max min
ax ax
k
DD
(với k Z) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 35 -
Chọn k Z và thay các giá trị k tìm được vào (1) tính
Số bức xạ cho vân sáng tại M là số giá trị k.
b. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại x0:
Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí đang xét nếu:
x0 = (k 1 .D
)
2a
+ 0
x .a
(k 1/ 2).D
=
+ (1)
Bức xạ có bước sóng thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nên: min t d m ax
= = (2)
Từ (1) và (2) ta có: 00
max min
ax 1 ax 1
k
D 2 D 2
− −
(với k Z)
Chọn k Z và thay các giá trị k tìm được vào (1) tính
Số bức xạ cho vân tối tại M là số giá trị k.
Ví dụ 1 (TH): Hãy chọn câu đúng. Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì:
A.. Chỉ quan sát được vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân bậc 0 vẫn có màu trắng.
B. Hoàn toàn không quan sát được vân.
C. Vẫn quan sát được vân, gồm vân sáng và tối xen kẽ đều đặn.
D. Chỉ thấy các vân sáng có màu sắc mà không thấy vân tối nào.
Ví dụ 2 (VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng chách giữa 2 khe là
0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn là 2 m. Trên màn tại vị trí cách
vân trung tâm 3mm có vân sáng của những bức xạ nào?
Giải: xM = xS = k.D
a
3 3 6
M
ax 0,8.10 .3.10 1,2.10
kD k.2 k
− − −
= = =
Mà 380.10
-96
91,2.10
760.10
k
−
−
3,15 k 1,57 k 2;3 =
Vậy: k = 2 6
0,6.10 m
−
= = 0,6 m; k = 36
61,2.10
' 0,4.10 m
k
−
−
= = = 0,4m .
Ví dụ 3(VD): Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách 2 khe a = 1mm,
khoảng cách từ hai khe tới màn D = 1m. Chiếu vào khe S ánh sáng trắng có bước
sóng thỏa mãn:0,39 m 0,76 m .Trên bề rộng L = 2,34mm của màn ảnh (vân
trắng trung tâm ở chính giữa), số vân sáng màu có 0,585 m= quan sát thấy là:
A. 3 B. 2 C. 4 D. 5
Giải:
+ 0,585 m i 0,585mm= =
+L
2
2i
=
Trên miền L/2 có 2 vân sáng, vân sáng bậc 1 của λ không thể trùng với các
vân khác.
+ Xét tại VT vân sáng bậc 2 của có các vân sáng khác hay không :
k D/a = 2i => = 2ia/kD = 1,17/k m 0,39 m 1,17/ k 0,76 m 1,5 k 3 k 2;3 =
tại vị trí vân sáng bậc 2 của λ còn có 1 vân sáng bậc 3 của bức xạ khác trùng ở đó.
Như vậy trong miền L số vân sáng màu có λ = 0,585µm quan sát được là 2 vân sáng
bậc 1. Chọn B
Ví dụ 4(VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp s phát ra đồng
thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng 1
= 4410A
0
và 2
. Trên màn trong khoảng giữa 2 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 35 -
Chọn k Z và thay các giá trị k tìm được vào (1) tính
Số bức xạ cho vân sáng tại M là số giá trị k.
b. Các bức xạ của ánh sáng trắng cho vân tối (bị tắt) tại x0:
Ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại vị trí đang xét nếu:
x0 = (k 1 .D
)
2a
+ 0
x .a
(k 1/ 2).D
=
+ (1)
Bức xạ có bước sóng thuộc vùng ánh sáng nhìn thấy nên: min t d m ax
= = (2)
Từ (1) và (2) ta có: 00
max min
ax 1 ax 1
k
D 2 D 2
− −
(với k Z)
Chọn k Z và thay các giá trị k tìm được vào (1) tính
Số bức xạ cho vân tối tại M là số giá trị k.
Ví dụ 1 (TH): Hãy chọn câu đúng. Nếu làm thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng thì:
A.. Chỉ quan sát được vài vân bậc thấp có màu sắc, trừ vân bậc 0 vẫn có màu trắng.
B. Hoàn toàn không quan sát được vân.
C. Vẫn quan sát được vân, gồm vân sáng và tối xen kẽ đều đặn.
D. Chỉ thấy các vân sáng có màu sắc mà không thấy vân tối nào.
Ví dụ 2 (VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng chách giữa 2 khe là
0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn là 2 m. Trên màn tại vị trí cách
vân trung tâm 3mm có vân sáng của những bức xạ nào?
Giải: xM = xS = k.D
a
3 3 6
M
ax 0,8.10 .3.10 1,2.10
kD k.2 k
− − −
= = =
Mà 380.10
-96
91,2.10
760.10
k
−
−
3,15 k 1,57 k 2;3 =
Vậy: k = 2 6
0,6.10 m
−
= = 0,6 m; k = 36
61,2.10
' 0,4.10 m
k
−
−
= = = 0,4m .
Ví dụ 3(VD): Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách 2 khe a = 1mm,
khoảng cách từ hai khe tới màn D = 1m. Chiếu vào khe S ánh sáng trắng có bước
sóng thỏa mãn:0,39 m 0,76 m .Trên bề rộng L = 2,34mm của màn ảnh (vân
trắng trung tâm ở chính giữa), số vân sáng màu có 0,585 m= quan sát thấy là:
A. 3 B. 2 C. 4 D. 5
Giải:
+ 0,585 m i 0,585mm= =
+L
2
2i
=
Trên miền L/2 có 2 vân sáng, vân sáng bậc 1 của λ không thể trùng với các
vân khác.
+ Xét tại VT vân sáng bậc 2 của có các vân sáng khác hay không :
k D/a = 2i => = 2ia/kD = 1,17/k m 0,39 m 1,17/ k 0,76 m 1,5 k 3 k 2;3 =
tại vị trí vân sáng bậc 2 của λ còn có 1 vân sáng bậc 3 của bức xạ khác trùng ở đó.
Như vậy trong miền L số vân sáng màu có λ = 0,585µm quan sát được là 2 vân sáng
bậc 1. Chọn B
Ví dụ 4(VD): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe hẹp s phát ra đồng
thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng 1
= 4410A
0
và 2
. Trên màn trong khoảng giữa 2 SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 36 -
vân sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm còn có 9 vân sáng khác. Biết
rằng 0,38 m 0,76 m . Giá trị của 2
bằng:
A. 7717,5 A
0
B. 5512,5 A
0
C. 3675,0 A
0
D. 5292,0 A
0
Giải:
* Trên đoạn giữa 2 vận sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm có tổng số
vân sáng là : 9 + 2.2 = 13 (vân)
+ n là số vân sáng 1 => số khoảng vân : k1 = n – 1
+ (13 – n) là số vân sáng 2 => số khoảng vân : k2 = 13 - n – 1 = 12 – n
* Ta có :
1 2 2
2
21
k n 1 (n 1).0,441 (n 1).0,441
0,38 m 0,76 m
k 12 n 0,441 12 n 12 n
− − −
= = =
− − −
6,09 n 7,96 n = 7 => 2 = 0,5292m. Chọn D
Ví dụ 5(VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bứơc sóng từ 0,4 m đến 0,7
m. Khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp là a = 2mm, từ hai nguồn đến màn là D =
1,2m tại điểm M cách vân sáng trung tâm một khoảng xM = 1,95 mm có mấy bức xạ
nào cho vân sáng
A.có 1 bức xạ B.có 3 bức xạ C.có 8 bức xạ D.có 4 bức xạ
Giải:
Tại M có vân sáng nếu: xM = ni ( n N)
M
M 3
D a.x 2.1,95 3,25
x n. mm m
a n.D n.1,2.10 n
−
= = = =
Do: 0,4m 0,7m nên:
3,25 1 n 1
0,4 0,7 8,1... n 4,6... n 5,6,7,8
n 0,4 3,25 0,7
=
Như thế có 4 bức xạ ánh sáng tập trung ở M ứng với n = 5, 6, 7, 8
Thế vào (1) ta có bước sóng của chúng là: 5 = 0,65m;6 =0,542m; 7 =0,464m;
8 =0,406m. Chọn D
3.3.2. Dạng 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng
trắng
-Bề rộng quang phổ là khoảng cách từ vân sáng đỏ đến vân sáng tím cùng bậc
xk = kkk
d t d t d t
D
x x x k. ( ) k.(i i )
a
= − = − = − với k N, k là bậc quang phổ.
- Bề rộng quang phổ bậc 1: 1 sd1 st1 d t
x x x i i = − = −
- Bề rộng quang phổ bậc 2: 2 sd 2 st 2
x x x = −
………………………. ……………………….
- Bề rộng quang phổ bậc k : x k = x sđk – x stk = k.đ
.D
a
- k.t
.D
a
.
=> Bề rộng quang phổ bậc n trong giao thoa với ánh sáng trắng: xk = kdt
( )D
a
− .
-Bề rộng vùng xen phủ giữa quang phổ bậc 2 và bậc 3: Δx23 = xđ2 - xt3 = ( )
đt
D
23
a
− SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 36 -
vân sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm còn có 9 vân sáng khác. Biết
rằng 0,38 m 0,76 m . Giá trị của 2
bằng:
A. 7717,5 A
0
B. 5512,5 A
0
C. 3675,0 A
0
D. 5292,0 A
0
Giải:
* Trên đoạn giữa 2 vận sáng liên tiếp có màu giống màu của vân trung tâm có tổng số
vân sáng là : 9 + 2.2 = 13 (vân)
+ n là số vân sáng 1 => số khoảng vân : k1 = n – 1
+ (13 – n) là số vân sáng 2 => số khoảng vân : k2 = 13 - n – 1 = 12 – n
* Ta có :
1 2 2
2
21
k n 1 (n 1).0,441 (n 1).0,441
0,38 m 0,76 m
k 12 n 0,441 12 n 12 n
− − −
= = =
− − −
6,09 n 7,96 n = 7 => 2 = 0,5292m. Chọn D
Ví dụ 5(VD): Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng có bứơc sóng từ 0,4 m đến 0,7
m. Khoảng cách giữa hai nguồn kết hợp là a = 2mm, từ hai nguồn đến màn là D =
1,2m tại điểm M cách vân sáng trung tâm một khoảng xM = 1,95 mm có mấy bức xạ
nào cho vân sáng
A.có 1 bức xạ B.có 3 bức xạ C.có 8 bức xạ D.có 4 bức xạ
Giải:
Tại M có vân sáng nếu: xM = ni ( n N)
M
M 3
D a.x 2.1,95 3,25
x n. mm m
a n.D n.1,2.10 n
−
= = = =
Do: 0,4m 0,7m nên:
3,25 1 n 1
0,4 0,7 8,1... n 4,6... n 5,6,7,8
n 0,4 3,25 0,7
=
Như thế có 4 bức xạ ánh sáng tập trung ở M ứng với n = 5, 6, 7, 8
Thế vào (1) ta có bước sóng của chúng là: 5 = 0,65m;6 =0,542m; 7 =0,464m;
8 =0,406m. Chọn D
3.3.2. Dạng 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng
trắng
-Bề rộng quang phổ là khoảng cách từ vân sáng đỏ đến vân sáng tím cùng bậc
xk = kkk
d t d t d t
D
x x x k. ( ) k.(i i )
a
= − = − = − với k N, k là bậc quang phổ.
- Bề rộng quang phổ bậc 1: 1 sd1 st1 d t
x x x i i = − = −
- Bề rộng quang phổ bậc 2: 2 sd 2 st 2
x x x = −
………………………. ……………………….
- Bề rộng quang phổ bậc k : x k = x sđk – x stk = k.đ
.D
a
- k.t
.D
a
.
=> Bề rộng quang phổ bậc n trong giao thoa với ánh sáng trắng: xk = kdt
( )D
a
− .
-Bề rộng vùng xen phủ giữa quang phổ bậc 2 và bậc 3: Δx23 = xđ2 - xt3 = ( )
đt
D
23
a
− SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 37 -
- Bề rộng vân tối thứ nhất: Δx1 = xt1 = it = t
.D
a
- Bề rộng vân tối thứ hai: Δx2 = xt2 – xđ1 = 2it – iđ = td
D
(2.i i )
a
−
Lưu ý: Vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm O là vị trí trùng nhau của tất cả
các vân sáng của các bức xạ.
- Bề rộng quang phổ bậc k: đt
D
x k ( )
a
= − với đ và t là bước sóng ánh sáng đỏ
và tím
- Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k: Min t đ
D
x [k (k 0,5) ]
a
= − −
Max đt
D
x [k (k 0,5) ]
a
= + −
khi vân sáng và vân tối nằm khác phía đối với O Max đt
D
x [k (k 0,5) ]
a
= − −
khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với O
Ví dụ 1(TH): Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng trắng có a = 3mm, D = 3m,
bước sóng từ 0,4m đến 0,75m . Trên màn quan sát thu được các dải quang phổ. Bề
rộng của dải quang phổ thứ 2 kể từ vân sáng trắng trung tâm là bao nhiêu?
Giải: Ta có: Bề rộng quang phổ bậc 2: 2 2 6 3
2 đ t đ t 3
kD 2.3
x x x ( ) .0,35.10 0,7.10 m 0,7mm
a 3.10
−−
−
= − = − = = =
Ví dụ 2(VD): Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe Y-âng, khoảng cách 2 khe a
= 1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa
mãn 0,39µm 0,76µm. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác
nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là
A. 1,64mm B. 2,40 mm C. 3,24mm D.. 2,34mm
Giải:
*Nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau gần vân TT nhất là nơi chồng lên
nhau của quang phổ bậc 2 và bậc 3 ( không thể có ở quang phổ bậc 1)
21
.D
a
= 32
.D
a
(2 thuộc QP bậc 3, 1 thuộc QP bậc 2; 2 < 1) 1 = 1,52
* 0,39µm 0,76µm.
+ Gần vân TT nhất ứng với 2 nhỏ nhất là 0,39µm ; Khi đó 1 = 0,585µm ; x = 3a
D
2 =
2,34mm. Chọn D
Ví dụ 3(VDC): Trong thí nghiệm hai khe cách nhau 2mm và cách màn quan sát 2m.
Dùng ánh sáng trắng chiếu vào 2 khe. Biết bước sóng của ánh sáng tím là 0,38 m và
tia đỏ là 0,76 m . Bề rộng vân tối trên màn là:
A.95 m B.0,95m C. 380m D. 190m
Giải: Vị trí vân sáng tím và vân sáng đỏ trên màn:
xt = k t
D
a
= k. 0,38 (mm); xđ = k đ
D
a
= k. 0,76 (mm) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 37 -
- Bề rộng vân tối thứ nhất: Δx1 = xt1 = it = t
.D
a
- Bề rộng vân tối thứ hai: Δx2 = xt2 – xđ1 = 2it – iđ = td
D
(2.i i )
a
−
Lưu ý: Vị trí có màu cùng màu với vân sáng trung tâm O là vị trí trùng nhau của tất cả
các vân sáng của các bức xạ.
- Bề rộng quang phổ bậc k: đt
D
x k ( )
a
= − với đ và t là bước sóng ánh sáng đỏ
và tím
- Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k: Min t đ
D
x [k (k 0,5) ]
a
= − −
Max đt
D
x [k (k 0,5) ]
a
= + −
khi vân sáng và vân tối nằm khác phía đối với O Max đt
D
x [k (k 0,5) ]
a
= − −
khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với O
Ví dụ 1(TH): Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng trắng có a = 3mm, D = 3m,
bước sóng từ 0,4m đến 0,75m . Trên màn quan sát thu được các dải quang phổ. Bề
rộng của dải quang phổ thứ 2 kể từ vân sáng trắng trung tâm là bao nhiêu?
Giải: Ta có: Bề rộng quang phổ bậc 2: 2 2 6 3
2 đ t đ t 3
kD 2.3
x x x ( ) .0,35.10 0,7.10 m 0,7mm
a 3.10
−−
−
= − = − = = =
Ví dụ 2(VD): Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe Y-âng, khoảng cách 2 khe a
= 1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa
mãn 0,39µm 0,76µm. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác
nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là
A. 1,64mm B. 2,40 mm C. 3,24mm D.. 2,34mm
Giải:
*Nơi có hai vạch màu đơn sắc khác nhau trùng nhau gần vân TT nhất là nơi chồng lên
nhau của quang phổ bậc 2 và bậc 3 ( không thể có ở quang phổ bậc 1)
21
.D
a
= 32
.D
a
(2 thuộc QP bậc 3, 1 thuộc QP bậc 2; 2 < 1) 1 = 1,52
* 0,39µm 0,76µm.
+ Gần vân TT nhất ứng với 2 nhỏ nhất là 0,39µm ; Khi đó 1 = 0,585µm ; x = 3a
D
2 =
2,34mm. Chọn D
Ví dụ 3(VDC): Trong thí nghiệm hai khe cách nhau 2mm và cách màn quan sát 2m.
Dùng ánh sáng trắng chiếu vào 2 khe. Biết bước sóng của ánh sáng tím là 0,38 m và
tia đỏ là 0,76 m . Bề rộng vân tối trên màn là:
A.95 m B.0,95m C. 380m D. 190m
Giải: Vị trí vân sáng tím và vân sáng đỏ trên màn:
xt = k t
D
a
= k. 0,38 (mm); xđ = k đ
D
a
= k. 0,76 (mm) SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 38 -
vùng sáng trên màn nằm giữa vị trí vân sáng tím và đỏ cùng bậc.
.
Ta thấy vị trí vân sáng tím bậc 2k trùng với vị trí vấn sáng đỏ bậc k. Do vậy trên mà có
2 vùng tối
nằm giữa vân sáng trung tâm và vân sáng tím bậc 1. Phía ngoài vân sáng tím bậc 1 là
vùng sáng.
Bề rộng vùng tối trên màn là OT1 = 0,38 mm = 380 m. Chọn C
3.3.3. Dạng 3: Bài toán liên quan đến vị trí cho đúng n vân sáng trùng nhau
Chiếu vào 2 khe Y-âng bằng áng sáng có bước sóng: min max
.
Ta đã biết vân trung tâm có màu giống màu của ánh sáng do nguồn phát ra, các vân
sáng bậc khác không bị tách thành một dải màu (quang phổ liên tục ). Bề rộng của
quang phổ liên tục bậc k được tính bởi: xk = kmax min
( )D
a
− . (1)
Khi k tăng, các dải màu nói trên sẽ dãn ra và chồng chất dần lên nhau, do đó điểm có ít
nhất n vân sáng trùng nhau phải thuộc vùng giao nhau của ít nhất n quang phổ có bậc
liên tiếp nhau. Ta xét vùng giao nhau của n quang phổ bậc k ; k + 1 ; …. ; k + n – 1
như hình dưới đây.
Điều kiện cần để cho điểm M nằm trong vùng có n vân sáng trùng nhau: max min min
M
max min
D D (n 1) n 1
k x (k n 1) k
a a 1
− −
+ − =
− −
(1)
Để tại M không có quá n vân sáng trùng nhau thì điểm M không nằm trong
quang phổ bậc (k – 1) và cũng không nằm trong quang phổ bậc (k + n) :
(2). Với max
min
=
a. Bài toán 1. Tìm số vùng mà mọi điểm trong đó có đúng n vân sáng trùng nhau.
K
K+1
K+2
K+n-1
K+n
K-1
......
Vùng có n vân
sáng trùng
nhau
O T1 T2 T3 T4 T5 T6
Đ1 Đ2 Đ3
axm
D
k
a
min
( 1)+−
D
kn
a
min max max min
max min
D D n n
(k n) (k 1) k
a a 1
+ +
+ − =
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 38 -
vùng sáng trên màn nằm giữa vị trí vân sáng tím và đỏ cùng bậc.
.
Ta thấy vị trí vân sáng tím bậc 2k trùng với vị trí vấn sáng đỏ bậc k. Do vậy trên mà có
2 vùng tối
nằm giữa vân sáng trung tâm và vân sáng tím bậc 1. Phía ngoài vân sáng tím bậc 1 là
vùng sáng.
Bề rộng vùng tối trên màn là OT1 = 0,38 mm = 380 m. Chọn C
3.3.3. Dạng 3: Bài toán liên quan đến vị trí cho đúng n vân sáng trùng nhau
Chiếu vào 2 khe Y-âng bằng áng sáng có bước sóng: min max
.
Ta đã biết vân trung tâm có màu giống màu của ánh sáng do nguồn phát ra, các vân
sáng bậc khác không bị tách thành một dải màu (quang phổ liên tục ). Bề rộng của
quang phổ liên tục bậc k được tính bởi: xk = kmax min
( )D
a
− . (1)
Khi k tăng, các dải màu nói trên sẽ dãn ra và chồng chất dần lên nhau, do đó điểm có ít
nhất n vân sáng trùng nhau phải thuộc vùng giao nhau của ít nhất n quang phổ có bậc
liên tiếp nhau. Ta xét vùng giao nhau của n quang phổ bậc k ; k + 1 ; …. ; k + n – 1
như hình dưới đây.
Điều kiện cần để cho điểm M nằm trong vùng có n vân sáng trùng nhau: max min min
M
max min
D D (n 1) n 1
k x (k n 1) k
a a 1
− −
+ − =
− −
(1)
Để tại M không có quá n vân sáng trùng nhau thì điểm M không nằm trong
quang phổ bậc (k – 1) và cũng không nằm trong quang phổ bậc (k + n) :
(2). Với max
min
=
a. Bài toán 1. Tìm số vùng mà mọi điểm trong đó có đúng n vân sáng trùng nhau.
K
K+1
K+2
K+n-1
K+n
K-1
......
Vùng có n vân
sáng trùng
nhau
O T1 T2 T3 T4 T5 T6
Đ1 Đ2 Đ3
axm
D
k
a
min
( 1)+−
D
kn
a
min max max min
max min
D D n n
(k n) (k 1) k
a a 1
+ +
+ − =
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 39 -
Từ (1) và (2) số vùng có n vân sáng trùng nhau là số giá trị k thỏa mãn:
n 1 n
k
11
− +
− − (3) Với max
min
=
-Tìm số giá trị của k (với kz ) thỏa mãn (1) có N vùng.
-Vì ta đang xét số vùng trên nửa trường giao thoa số vùng có đúng n bức xạ cho vân
sáng trên toàn bộ trường giao thoa là 2N
+ Với ánh sáng trắng α = 2 nên luôn tồn tại 3 vùng với mọi giá trị của n
+ Với ánh sáng đa sắc khác có α < 2, có 3 loại
vùng sau đây:
a.1. Với các giá trị của k thỏa mãn: n n 1
k
11
−
− −
ta có: max min
DD
k (k n)
aa
+
min m ax
DD
(k n 1) (k 1)
aa
+ − −
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k của
λmax và bậc (k + n – 1) của λmin (hình a).Vùng a thường
ứng với các giá trị k nhỏ
a.2. Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
k1
11
+
− −
ta có: max min
DD
(k 1) (k n 1)
aa
− + −
min m ax
DD
(k n) k
aa
+
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k+n của λmin và bậc (k + n – 1)
của λmin (hình b).Vùng b thường ứng với các giá trị k lớn hơn.
a.3. Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
1k
11
+
+
− −
ta có: min m ax
DD
(k n) k
aa
+
và min m ax
DD
(k n 1) (k 1)
aa
+ − −
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k+n của λmin và bậc (k – 1) của
λmax (hình c).Vùng c thường ứng với các giá trị k lớn.
Ví dụ 1 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,45 m đến 0,75 m . Tìm số
vùng trên màn mà tại mỗi điểm trong vùng đó có sự trùng nhau của đúng 4 vân sáng
A.5 B.10 C.4 D. 8
Giải: kz5 n 1 n
k 4,5 k 8,5 k 5,6,7,8
3 1 1
− +
= ⎯⎯→ =
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 39 -
Từ (1) và (2) số vùng có n vân sáng trùng nhau là số giá trị k thỏa mãn:
n 1 n
k
11
− +
− − (3) Với max
min
=
-Tìm số giá trị của k (với kz ) thỏa mãn (1) có N vùng.
-Vì ta đang xét số vùng trên nửa trường giao thoa số vùng có đúng n bức xạ cho vân
sáng trên toàn bộ trường giao thoa là 2N
+ Với ánh sáng trắng α = 2 nên luôn tồn tại 3 vùng với mọi giá trị của n
+ Với ánh sáng đa sắc khác có α < 2, có 3 loại
vùng sau đây:
a.1. Với các giá trị của k thỏa mãn: n n 1
k
11
−
− −
ta có: max min
DD
k (k n)
aa
+
min m ax
DD
(k n 1) (k 1)
aa
+ − −
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k của
λmax và bậc (k + n – 1) của λmin (hình a).Vùng a thường
ứng với các giá trị k nhỏ
a.2. Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
k1
11
+
− −
ta có: max min
DD
(k 1) (k n 1)
aa
− + −
min m ax
DD
(k n) k
aa
+
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k+n của λmin và bậc (k + n – 1)
của λmin (hình b).Vùng b thường ứng với các giá trị k lớn hơn.
a.3. Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
1k
11
+
+
− −
ta có: min m ax
DD
(k n) k
aa
+
và min m ax
DD
(k n 1) (k 1)
aa
+ − −
Vùng cần tìm nằm trong khoảng giữa vân sáng bậc k+n của λmin và bậc (k – 1) của
λmax (hình c).Vùng c thường ứng với các giá trị k lớn.
Ví dụ 1 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,45 m đến 0,75 m . Tìm số
vùng trên màn mà tại mỗi điểm trong vùng đó có sự trùng nhau của đúng 4 vân sáng
A.5 B.10 C.4 D. 8
Giải: kz5 n 1 n
k 4,5 k 8,5 k 5,6,7,8
3 1 1
− +
= ⎯⎯→ =
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 40 -
Có N = 4 giá trị nguyên của k nên có 8 vùng cần tìm. Chọn D
Ví dụ 2(VDC): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,4 m đến 0,76 m . Tìm số
vùng trên màn mà tại mỗi điểm trong vùng đó có sự trùng nhau của đúng 5 vân sáng
A.3 B.6 C.7 D.8
Giải: kz19 n 1 n
k 4,4 k 7,6 k 5,6,7.
10 1 1
− +
= ⎯⎯→ =
− −
Có N = 3 giá trị nguyên của k nên có 6 vùng cần tìm. Chọn A
b.Bài toán 2.Khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến M có n bức xạ cho
vân sáng.
-Kể từ vân sáng trung tâm sẽ có nhiều vùng mà ở đó có n quang phổ chồng lên nhau
nhưng có n vân sáng trùng nhau lần đầu tiên thì các quang phổ chồng lên nhau có
dạng như hình vẽ
-Khoảng cách gần nhất: min
min min
min
D
x (k n 1)
a
n1
k k ?
1
= + −
−
=
− Với max
min
=
Ví dụ 3 (VDC). (THPTQG – 2016): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
cho a = 0,5 mm; D = 2 m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng
biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân
sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04 mm B. 6,08 mm C. 9,12 mm D. 4,56 mm
Giải: min
min min
max
min
min
D
x (k n 1) 4,56mm
750 75 a
n1380 38
k 1,02 k 2
1
= + − =
= = =
−
= =
− Chọn D
Ví dụ 4 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho a = 1 mm; D = 1
m. Nguồn sáng S phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ
500 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí
mà ở đó có bốn bức xạ cho vân sáng là x0. Tính x0 ?
A. 1,04 mm B. 5,0 mm C. 5,4 mm D. 4,5 mm
Giải: min
min min
max
min
min
D 0,5.1
x (k n 1) (6 4 1) 4,5mm
750 a1
1,5
n 1 4 1500
k 6 k 6
1 1,5 1
= + − = + − =
= = =
−−
= = =
− −
Chọn D
Ví dụ 5 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho a = 0,5 mm; D =
2 m. Nguồn sáng S phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ
380 nm đến 740 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí
mà ở đó có năm bức xạ cho vân sáng là ?
A. 13,68 mm B. 10,0 mm C. 12,16 mm D. 15,2 mm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 40 -
Có N = 4 giá trị nguyên của k nên có 8 vùng cần tìm. Chọn D
Ví dụ 2(VDC): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,4 m đến 0,76 m . Tìm số
vùng trên màn mà tại mỗi điểm trong vùng đó có sự trùng nhau của đúng 5 vân sáng
A.3 B.6 C.7 D.8
Giải: kz19 n 1 n
k 4,4 k 7,6 k 5,6,7.
10 1 1
− +
= ⎯⎯→ =
− −
Có N = 3 giá trị nguyên của k nên có 6 vùng cần tìm. Chọn A
b.Bài toán 2.Khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến M có n bức xạ cho
vân sáng.
-Kể từ vân sáng trung tâm sẽ có nhiều vùng mà ở đó có n quang phổ chồng lên nhau
nhưng có n vân sáng trùng nhau lần đầu tiên thì các quang phổ chồng lên nhau có
dạng như hình vẽ
-Khoảng cách gần nhất: min
min min
min
D
x (k n 1)
a
n1
k k ?
1
= + −
−
=
− Với max
min
=
Ví dụ 3 (VDC). (THPTQG – 2016): Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
cho a = 0,5 mm; D = 2 m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng
biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân
sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04 mm B. 6,08 mm C. 9,12 mm D. 4,56 mm
Giải: min
min min
max
min
min
D
x (k n 1) 4,56mm
750 75 a
n1380 38
k 1,02 k 2
1
= + − =
= = =
−
= =
− Chọn D
Ví dụ 4 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho a = 1 mm; D = 1
m. Nguồn sáng S phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ
500 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí
mà ở đó có bốn bức xạ cho vân sáng là x0. Tính x0 ?
A. 1,04 mm B. 5,0 mm C. 5,4 mm D. 4,5 mm
Giải: min
min min
max
min
min
D 0,5.1
x (k n 1) (6 4 1) 4,5mm
750 a1
1,5
n 1 4 1500
k 6 k 6
1 1,5 1
= + − = + − =
= = =
−−
= = =
− −
Chọn D
Ví dụ 5 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, cho a = 0,5 mm; D =
2 m. Nguồn sáng S phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ
380 nm đến 740 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí
mà ở đó có năm bức xạ cho vân sáng là ?
A. 13,68 mm B. 10,0 mm C. 12,16 mm D. 15,2 mm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 41 -
Giải: min
min min
max
min
min
D
x (k n 1) 13,68mm
740 37 a
n1380 19
k 4,2 k 5
1
= + − =
= = =
−
= =
− Chọn A
c.Bài toán 3. Khoảng cách xa nhất từ vân sáng trung tâm đến M có n bức xạ cho
vân sáng.
Từ hình vẽ ở trên và biểu thức (3) suy ra:
Khoảng cách xa nhất: min
M(max) max
max
D
x (k n)
a
n
k k ?
1
=+
+
=
− Với max
min
=
Ví dụ 6 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn
sáng phát ra vô số ánh sáng dơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến
750nm. Trên màn quan sát, khoảng cách lớn nhất từ vân sáng trung tâm đến vạch sáng
mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Giải: max
max
minmin
M(max) max
n
k k 4
750 75 1
D380 38
x (k n) 9,12mm
a
+
=
−
= = =
= + =
Chọn C
Ví dụ 7 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,4 m đến 0,5 m . Gọi M xa
vân sáng trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết D 1m;a 1mm== . Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất
với giá trị nào sau đây?
A.10,0 mm B.9,7 mm C.9,4 mm D.8,7 mm
Giải:max
min
M(max) max
n
k 21 k 20
1
D
x (k n) 9,6nm
a
+
= =
−
= + =
. Chọn B
d. Bài toán 4. Tìm điểm M mà tại đó có n vân sáng trùng nhau trong đó có vân
sáng của bức xạ có bước sóng 0
+ Với các giá trị của k thỏa mãn: n n 1
k
11
−
− −
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: k.λmax > m0
> (k + n –
1)λmin
+Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
k1
11
+
− −
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: (k + n).λmin > m0
> (k
+ n – 1)λmin +Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
1k
11
+
+
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 41 -
Giải: min
min min
max
min
min
D
x (k n 1) 13,68mm
740 37 a
n1380 19
k 4,2 k 5
1
= + − =
= = =
−
= =
− Chọn A
c.Bài toán 3. Khoảng cách xa nhất từ vân sáng trung tâm đến M có n bức xạ cho
vân sáng.
Từ hình vẽ ở trên và biểu thức (3) suy ra:
Khoảng cách xa nhất: min
M(max) max
max
D
x (k n)
a
n
k k ?
1
=+
+
=
− Với max
min
=
Ví dụ 6 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai
khe là 0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn
sáng phát ra vô số ánh sáng dơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến
750nm. Trên màn quan sát, khoảng cách lớn nhất từ vân sáng trung tâm đến vạch sáng
mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Giải: max
max
minmin
M(max) max
n
k k 4
750 75 1
D380 38
x (k n) 9,12mm
a
+
=
−
= = =
= + =
Chọn C
Ví dụ 7 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được
chiếu bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 0,4 m đến 0,5 m . Gọi M xa
vân sáng trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết D 1m;a 1mm== . Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất
với giá trị nào sau đây?
A.10,0 mm B.9,7 mm C.9,4 mm D.8,7 mm
Giải:max
min
M(max) max
n
k 21 k 20
1
D
x (k n) 9,6nm
a
+
= =
−
= + =
. Chọn B
d. Bài toán 4. Tìm điểm M mà tại đó có n vân sáng trùng nhau trong đó có vân
sáng của bức xạ có bước sóng 0
+ Với các giá trị của k thỏa mãn: n n 1
k
11
−
− −
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: k.λmax > m0
> (k + n –
1)λmin
+Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
k1
11
+
− −
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: (k + n).λmin > m0
> (k
+ n – 1)λmin +Với các giá trị của k thỏa mãn: nn
1k
11
+
+
− − SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 42 -
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: (k + n).λmin > m0
> (k –
1)λmax
Ví dụ 1 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm
xa vân trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng
ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 405 nm B. 420 nm C. 435 nm D. 450 nm
Giải:
Tồn tại 4 giá trị nguyên của k thỏa mãn: n 1 n
4,26 k 8,1
11
− +
= =
− −
Với hai quang phổ bậc k = 8 và k = 7 ta có: nn
6,68 1 k 8,1
11
+
= + =
− −
Do đó để bức xạ màu lam đang xét thuộc vùng ứng với k = 8 ta có điều kiện sau:
12.λmin > m0
7λmax min m ax
00
9,3 12 m 7 9,2
= =
Vô nghiệm.
Tương tự khi xét vùng k = 7 ta có điều kiện lúc này là : min m ax
00
11 m (7 1) 8,5 m 7,3 m 8
− =
Bước sóng nhỏ nhất lúc này được tính bởi: 0 min min
8 10 420nm = =
Ví dụ 2 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm
gần vân trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng
ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 405 nm B. 408 nm C. 411 nm D. 416 nm
Giải:
Tồn tại 4 giá trị nguyên của k thỏa mãn: n 1 n
4,26 k 8,1
11
− +
= =
− −
Ứng với k = 5 ta có: n n 1
4,26 k 5,68
11
−
= =
− −
Điều kiện để bức xạ màu lam đang xét cho vân sáng thuộc vùng này: min min
00
5 m (5 4 1) 6,57 m 6,17
+ −
. Vô nghiệm.
Tương tự ứng với k = 6 ta có: nn
5,68 k 1 6,68
11
= + =
− − min min
00
(6 4) m (6 4 1) 7,7 m 6,94 m 7
+ + − =
Bước sóng nhỏ nhất lúc này được tính bởi: 0 min min
7 9 408nm = =
3.3.4. Bài tập tự giải:
Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng (0,4µm 0,75µm), cho a =
1mm, D = 2m. Hãy tìm bề rộng của quang phổ liên tục bậc 3.
A. 2,1 mm. B. 1,8 mm. C. 1,4 mm D. 1,2 mm. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 42 -
Để bức xạ có bước sóng 0
thuộc quang phổ bậc k này ta có: (k + n).λmin > m0
> (k –
1)λmax
Ví dụ 1 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm
xa vân trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng
ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 405 nm B. 420 nm C. 435 nm D. 450 nm
Giải:
Tồn tại 4 giá trị nguyên của k thỏa mãn: n 1 n
4,26 k 8,1
11
− +
= =
− −
Với hai quang phổ bậc k = 8 và k = 7 ta có: nn
6,68 1 k 8,1
11
+
= + =
− −
Do đó để bức xạ màu lam đang xét thuộc vùng ứng với k = 8 ta có điều kiện sau:
12.λmin > m0
7λmax min m ax
00
9,3 12 m 7 9,2
= =
Vô nghiệm.
Tương tự khi xét vùng k = 7 ta có điều kiện lúc này là : min m ax
00
11 m (7 1) 8,5 m 7,3 m 8
− =
Bước sóng nhỏ nhất lúc này được tính bởi: 0 min min
8 10 420nm = =
Ví dụ 2 (VDC). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu
bằng ánh sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm
gần vân trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng
nhau. Biết một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng
ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 405 nm B. 408 nm C. 411 nm D. 416 nm
Giải:
Tồn tại 4 giá trị nguyên của k thỏa mãn: n 1 n
4,26 k 8,1
11
− +
= =
− −
Ứng với k = 5 ta có: n n 1
4,26 k 5,68
11
−
= =
− −
Điều kiện để bức xạ màu lam đang xét cho vân sáng thuộc vùng này: min min
00
5 m (5 4 1) 6,57 m 6,17
+ −
. Vô nghiệm.
Tương tự ứng với k = 6 ta có: nn
5,68 k 1 6,68
11
= + =
− − min min
00
(6 4) m (6 4 1) 7,7 m 6,94 m 7
+ + − =
Bước sóng nhỏ nhất lúc này được tính bởi: 0 min min
7 9 408nm = =
3.3.4. Bài tập tự giải:
Câu 1. Trong thí nghiệm Y-âng với ánh sáng trắng (0,4µm 0,75µm), cho a =
1mm, D = 2m. Hãy tìm bề rộng của quang phổ liên tục bậc 3.
A. 2,1 mm. B. 1,8 mm. C. 1,4 mm D. 1,2 mm. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 43 -
Câu 2. Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong
khoảng 0,4µm 0,75µm Tỉ số giữa bề rộng quang phổ bậc 1 và khoảng cách nhỏ
nhất giữa hai quang phổ bậc 1 và bậc 2 là
A. 7 B. 8 C. 5 D. 6
Câu 3 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng
trắng (0,38µm 0,76µm). Khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm khoảng cách từ
màn chứa hai khe tới màn hứng ảnh là 90cm. Tại điểm M cách vân trung tâm 0,6cm.
Hỏi có bao nhiêu ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại M ?
A. 2. B. 4 C. 3. D. 5.
Câu 4. Trong thí nghiệm Y-âng, a=1mm, D=1m. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng
(bước sóng từ 400nm đến 750nm). Đặt khe máy quang phổ tại vị trí cách vân trung
tâm 3mm thì trong máy quang phổ ta thu được mấy vạch phổ:
A. 2 B. 3 C. 4 D.5
Câu 5. Chiếu vào hai khe Y-âng một chùm ánh sáng trắng (bước sóng từ 390nm đến
760nm), có a=1mm, D =2m. Xác định khoảng cách ngắn nhất từ vân trung tâm đến vị
trí mà tại đó có hai bức xạ cho vân sáng?
A. 7,84mm B. 2,34mm C. 2,40mm D. 1,16mm
Câu 6. Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe
a = 2 mm, từ hai khe đến màn D = 2 m. Người ta chiếu sáng hai khi bằng ánh sáng
trắng (380 nm λ 760 nm). Quan sát điểm M trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm
3,3 mm. Tại M bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng
A. 490 nm. B. 508 nm. C. 388 nm. D. 440 nm.
Câu 7. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,9 mm, khoảng
cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là 1 m. Khe S được chiếu bằng ánh sáng trắng có
bước sóng 0,38 m 0,76 m . Bức xạ đơn sắc nào sau đây không cho vân sáng tại
điểm cách vân trung tâm 3 mm?
A. 0,45 m= B. 0,675 m=
C.0,65 m= D. 0,54 m=
Câu 8. Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng khe S phát ánh sáng trắng có bước sóng
0,38 μm ≤ λ ≤0,76 μm. Hai khe hẹp cách nhau 1mm. Bề rộng quang phổ bậc 1 đo
được là 0,38mm. Khi thay đổi khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát bằng cách
tịnh tiến màn quan sát dọc theo đường trung trực của hai khe thì bề rộng quang phổ
bậc 2 trên màn là 1,14mm. Màn đã dịch chuyển một đoạn bằng
A. 45cm. B. 55cm. C. 60cm. D. 50cm.
Câu 9. (Mã 204. QG 2017). 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. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên
màn, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng. Khoảng cách
từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 6,7 mm. B. 6,3 mm. C. 5,5 mm. D. 5,9 mm.
Câu 10. (Yên Lạc – Vĩnh Phúc 2017). Trong một thí nghiệm Y-âng về gia thoa ánh
sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe
hẹp đến màn ảnh là 80cm; nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40μm
đến 0,75μm. Trên màn ảnh, vị trí có sự trùng nhau của ba vân sáng của ba bức xạ đơn
sắc khác nhau ở cách vân sáng trung tâm một đoạn gần nhất là
A. 3,20mm. B. 9,60mm. C. 3,60mm. D. 1,92mm.
Câu 11 (Đề thi QG của Bộ GD 2016). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 43 -
Câu 2. Thí nghiệm giao thoa Y-âng với ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong
khoảng 0,4µm 0,75µm Tỉ số giữa bề rộng quang phổ bậc 1 và khoảng cách nhỏ
nhất giữa hai quang phổ bậc 1 và bậc 2 là
A. 7 B. 8 C. 5 D. 6
Câu 3 Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng
trắng (0,38µm 0,76µm). Khoảng cách giữa hai khe là 0,3mm khoảng cách từ
màn chứa hai khe tới màn hứng ảnh là 90cm. Tại điểm M cách vân trung tâm 0,6cm.
Hỏi có bao nhiêu ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại M ?
A. 2. B. 4 C. 3. D. 5.
Câu 4. Trong thí nghiệm Y-âng, a=1mm, D=1m. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng
(bước sóng từ 400nm đến 750nm). Đặt khe máy quang phổ tại vị trí cách vân trung
tâm 3mm thì trong máy quang phổ ta thu được mấy vạch phổ:
A. 2 B. 3 C. 4 D.5
Câu 5. Chiếu vào hai khe Y-âng một chùm ánh sáng trắng (bước sóng từ 390nm đến
760nm), có a=1mm, D =2m. Xác định khoảng cách ngắn nhất từ vân trung tâm đến vị
trí mà tại đó có hai bức xạ cho vân sáng?
A. 7,84mm B. 2,34mm C. 2,40mm D. 1,16mm
Câu 6. Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe
a = 2 mm, từ hai khe đến màn D = 2 m. Người ta chiếu sáng hai khi bằng ánh sáng
trắng (380 nm λ 760 nm). Quan sát điểm M trên màn ảnh, cách vân sáng trung tâm
3,3 mm. Tại M bức xạ cho vân tối có bước sóng ngắn nhất bằng
A. 490 nm. B. 508 nm. C. 388 nm. D. 440 nm.
Câu 7. Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,9 mm, khoảng
cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là 1 m. Khe S được chiếu bằng ánh sáng trắng có
bước sóng 0,38 m 0,76 m . Bức xạ đơn sắc nào sau đây không cho vân sáng tại
điểm cách vân trung tâm 3 mm?
A. 0,45 m= B. 0,675 m=
C.0,65 m= D. 0,54 m=
Câu 8. Trong thí nghiệm giao thoa khe Y-âng khe S phát ánh sáng trắng có bước sóng
0,38 μm ≤ λ ≤0,76 μm. Hai khe hẹp cách nhau 1mm. Bề rộng quang phổ bậc 1 đo
được là 0,38mm. Khi thay đổi khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát bằng cách
tịnh tiến màn quan sát dọc theo đường trung trực của hai khe thì bề rộng quang phổ
bậc 2 trên màn là 1,14mm. Màn đã dịch chuyển một đoạn bằng
A. 45cm. B. 55cm. C. 60cm. D. 50cm.
Câu 9. (Mã 204. QG 2017). 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. Chiếu vào hai khe ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Trên
màn, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng. Khoảng cách
từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
A. 6,7 mm. B. 6,3 mm. C. 5,5 mm. D. 5,9 mm.
Câu 10. (Yên Lạc – Vĩnh Phúc 2017). Trong một thí nghiệm Y-âng về gia thoa ánh
sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe
hẹp đến màn ảnh là 80cm; nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40μm
đến 0,75μm. Trên màn ảnh, vị trí có sự trùng nhau của ba vân sáng của ba bức xạ đơn
sắc khác nhau ở cách vân sáng trung tâm một đoạn gần nhất là
A. 3,20mm. B. 9,60mm. C. 3,60mm. D. 1,92mm.
Câu 11 (Đề thi QG của Bộ GD 2016). Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng,
khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 44 -
quan sát là 2m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên
liên tục từ 380nm đến 750nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm
đến vị trí mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm. B. 608mm. C. 9,12mm. D. 4,56mm.
Câu 12: (Thi thử chuyên Vinh). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng bằng Y-
âng, người ta dùng kính lọc sắc để chỉ cho ánh sáng từ màu lam đến màu cam đi qua
hai khe (có bước sóng từ 0,45 μm đến 0,65 μm). Biết S1S2= a=1mm, khoảng cách từ
hai khe đến màn D = 2m. Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào
quan sát được trên màn bằng
A. 0,9 mm. B. 0,2 mm. C. 0,5mm. D. 0,1 mm.
Câu 13. Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe Y-âng, khoảng cách 2 khe a =
1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa
mãn 0,39µm 0,76µm. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác
nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là
A. 3,24mm B. 2,40 mm C. 1,64mm D. 2,34mm
Câu 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng có bước sóng 735nm, 490nm, λ1 và λ2 . Tổng giá trị của λ1 + λ2
bằng: A. 1078nm B. 1080nm C. 1008nm D. 1181nm
Câu 15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với các thông số a = 1,2mm ,
D = 4m với nguồn phát ra ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,63µ, λ2 và λ3 ( một trong hai
bước sóng chưa biết thuộc khoảng từ 0,38µm đến 0,44µm). Biết vạch tối gần vân
trung tâm nhất là vị trí vân tối thứ 18 của λ2 và vân tối thứ 13 của λ3. Chọn phương án
đúng:
A. λ2 + λ3 = 0,9936µm B. λ2 + λ3 = 0,9836µm
C. λ1 + λ3 = 0,8936µm D. λ2 + λ1 = 0,8936µm
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 392nm đến 711nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng. Trong bốn bức xạ đó, nếu một bức xạ có bước sóng 582nm thì
bước sóng dài nhất gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 656 nm B. 698nm C. 710nm D. 600nm
Câu 17. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a =
1mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là 2m, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 400nm đến 750nm. Trên màn quan sát, tại điểm M khoét một
khe rất hẹp song song với khe S1 và S2 để đưa ánh sáng vào máy phân tích quang phổ.
Nếu máy quang phổ chỉ thu được 3 vạch sáng thì khoảng cách từ M đến vân sáng
trung tâm có thể bằng:
A. 4,56 mm B. 3,2mm C. 4,3mm D. 5,89mm
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 400nm đến 700nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng. Trong bốn bức xạ đó, nếu một bức xạ có bước sóng 500nm thì
bước sóng ngắn nhất gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 437 nm B. 401nm C. 432nm D. 428nm
Câu 19. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 410nm đến 740nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 3
bức xạ cho vân sáng với bức xạ có bước sóng tương ứng λ1, λ2 và λ3 ( với λ1 < λ2 < λ3
). Giá trị λ2 có thể là SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 44 -
quan sát là 2m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên
liên tục từ 380nm đến 750nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm
đến vị trí mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm. B. 608mm. C. 9,12mm. D. 4,56mm.
Câu 12: (Thi thử chuyên Vinh). Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng bằng Y-
âng, người ta dùng kính lọc sắc để chỉ cho ánh sáng từ màu lam đến màu cam đi qua
hai khe (có bước sóng từ 0,45 μm đến 0,65 μm). Biết S1S2= a=1mm, khoảng cách từ
hai khe đến màn D = 2m. Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào
quan sát được trên màn bằng
A. 0,9 mm. B. 0,2 mm. C. 0,5mm. D. 0,1 mm.
Câu 13. Trong thí nghiệm giao thoa áng sáng dùng khe Y-âng, khoảng cách 2 khe a =
1mm, khoảng cách hai khe tới màn D = 2m. Chiếu bằng sáng trắng có bước sóng thỏa
mãn 0,39µm 0,76µm. Khoảng cách gần nhất từ nơi có hai vạch màu đơn sắc khác
nhau trùng nhau đến vân sáng trung tâm ở trên màn là
A. 3,24mm B. 2,40 mm C. 1,64mm D. 2,34mm
Câu 14. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng có bước sóng 735nm, 490nm, λ1 và λ2 . Tổng giá trị của λ1 + λ2
bằng: A. 1078nm B. 1080nm C. 1008nm D. 1181nm
Câu 15. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với các thông số a = 1,2mm ,
D = 4m với nguồn phát ra ba ánh sáng đơn sắc: λ1 = 0,63µ, λ2 và λ3 ( một trong hai
bước sóng chưa biết thuộc khoảng từ 0,38µm đến 0,44µm). Biết vạch tối gần vân
trung tâm nhất là vị trí vân tối thứ 18 của λ2 và vân tối thứ 13 của λ3. Chọn phương án
đúng:
A. λ2 + λ3 = 0,9936µm B. λ2 + λ3 = 0,9836µm
C. λ1 + λ3 = 0,8936µm D. λ2 + λ1 = 0,8936µm
Câu 16. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 392nm đến 711nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng. Trong bốn bức xạ đó, nếu một bức xạ có bước sóng 582nm thì
bước sóng dài nhất gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 656 nm B. 698nm C. 710nm D. 600nm
Câu 17. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe a =
1mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là 2m, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 400nm đến 750nm. Trên màn quan sát, tại điểm M khoét một
khe rất hẹp song song với khe S1 và S2 để đưa ánh sáng vào máy phân tích quang phổ.
Nếu máy quang phổ chỉ thu được 3 vạch sáng thì khoảng cách từ M đến vân sáng
trung tâm có thể bằng:
A. 4,56 mm B. 3,2mm C. 4,3mm D. 5,89mm
Câu 18. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 400nm đến 700nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng. Trong bốn bức xạ đó, nếu một bức xạ có bước sóng 500nm thì
bước sóng ngắn nhất gần giá trị nào nhất sau đây:
A. 437 nm B. 401nm C. 432nm D. 428nm
Câu 19. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 410nm đến 740nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 3
bức xạ cho vân sáng với bức xạ có bước sóng tương ứng λ1, λ2 và λ3 ( với λ1 < λ2 < λ3
). Giá trị λ2 có thể là SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 45 -
A. 610 nm B. 595nm C. 540nm D. 490nm
Câu 20. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 380nm đến 750nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng với bức xạ có bước sóng tương ứng λ1, λ2 , λ3 và λ4 ( với λ1 < λ2 <
λ3 < λ4 ). giá trị λ3 có thể là:
A. 610 nm B. 460nm C. 690nm D. 552nm
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 750nm.
Trên màn quan sát, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có
hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 22. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 750nm.
Trên màn quan sát, khoảng cách lớn nhất từ vân sáng trung tâm đến vạch sáng mà ở
đó có hai bức xạ cho vân sáng là:
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 23. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 760nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 24. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 760nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 8 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 10,64mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 12,16mm
Câu 25. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 450nm đến 600nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 8 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 10,8mm B. 9,45mm C. 12,6mm D. 14,4mm
Câu 26. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, Nguồn sáng phát ra vô số ánh
sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 400nm đến 760nm ( 400nm <
λ<760nm). Trên màn quan sát, tại M chỉ có 1 bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có
bước sóng λ1, λ2 (λ1 < λ2 ) cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của λ2
A. 667nm B. 608nm C. 507nm D. 560nm
Câu 27. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, Nguồn sáng phát ra vô số ánh
sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 400nm đến 760nm ( 400nm <
λ<760nm). Trên màn quan sát, tại M có 2 bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có bước
sóng λ1, λ2 (λ1 < λ2 ) cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của λ2
A. 571nm B. 542nm C. 532nm D. 560nm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 45 -
A. 610 nm B. 595nm C. 540nm D. 490nm
Câu 20. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng
trắng có bước sóng từ 380nm đến 750nm. Trên màn quan sát, tại điểm M có đúng 4
bức xạ cho vân sáng với bức xạ có bước sóng tương ứng λ1, λ2 , λ3 và λ4 ( với λ1 < λ2 <
λ3 < λ4 ). giá trị λ3 có thể là:
A. 610 nm B. 460nm C. 690nm D. 552nm
Câu 21. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 750nm.
Trên màn quan sát, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có
hai bức xạ cho vân sáng là
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 22. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
0,5mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 750nm.
Trên màn quan sát, khoảng cách lớn nhất từ vân sáng trung tâm đến vạch sáng mà ở
đó có hai bức xạ cho vân sáng là:
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 23. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 760nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 3,04mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 4,56mm
Câu 24. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380nm đến 760nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 8 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 10,64mm B. 6,08mm C. 9,12mm D. 12,16mm
Câu 25. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là
1mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1m. Nguồn sáng
phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 450nm đến 600nm.
Trên màn quan sát, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 8 bức xạ cho vân sáng.
khoảng cách từ M tới vân sáng trung tâm có giá trị gần nhất giá trị nào sau đây
A. 10,8mm B. 9,45mm C. 12,6mm D. 14,4mm
Câu 26. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, Nguồn sáng phát ra vô số ánh
sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 400nm đến 760nm ( 400nm <
λ<760nm). Trên màn quan sát, tại M chỉ có 1 bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có
bước sóng λ1, λ2 (λ1 < λ2 ) cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của λ2
A. 667nm B. 608nm C. 507nm D. 560nm
Câu 27. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, Nguồn sáng phát ra vô số ánh
sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 400nm đến 760nm ( 400nm <
λ<760nm). Trên màn quan sát, tại M có 2 bức xạ cho vân sáng và hai bức xạ có bước
sóng λ1, λ2 (λ1 < λ2 ) cho vân tối. Giá trị nhỏ nhất của λ2
A. 571nm B. 542nm C. 532nm D. 560nm SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 46 -
Câu 28. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được chiếu
bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 405nm đến 690nm . Gọi M xa vân
sáng trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau.
Biết D 1m;a 1mm== . Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá
trị nào sau đây? A.3,9 mm B.4,5 mm C.4,9 mm D.5,5 mm
Câu 29. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 392 nm đến 711 nm. Gọi M là điểm trên màn
mà ở đó có đúng 4 vân sáng của 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau. Biết một trong 4 bức xạ
này có bước sóng 582 nm. Tìm bước sóng ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 0,46 μm. B. 0,45 μm. C. 0,44 μm D. 0,43 μm.
Câu 30. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm xa vân
trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau. Biết
một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng dài nhất của 4
bức xạ nói trên
A. 690 nm B. 660 nm C. 630 nm D. 600 nm
Phần 2. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA SÁNG KIẾN.
1. Áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy.
Qua việc triển khai chuyên đề của bản thân vào thực tế giảng dạy ở các lớp tôi giảng
dạy trong năm học 2018 - 2019. Tôi thấy học sinh sau khi tiếp cận phương pháp đã có
những chuyển biến về nhận thức và kĩ năng trình bày, sau khi được tiếp cận chuyên đề
này tôi nhận thấy các em đã nhận dạng các bài toán điển hình và từ đó đã giải được
các bài tập liên quan đến giao thoa của sóng ánh sáng trong chương trình trung học
phổ thông, đặc biệt là các bài tập cho học sinh khá giỏi trong đề thi THPT QG, đồng
thời trong quá trình giải toán các em cũng ít nhầm lẫn hơn.
2. Khả năng áp dụng của sáng kiến.
Có thể áp dụng vào công tác giảng dạy ôn thi THPT QG ở các khối 12 trường THPT.
VIII. NHỮNG THÔNG TIN CẦN BẢO MẬT : Sáng kiến không cần bảo mật
IX. CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN.
- Giáo viên:
+Hiểu rõ được nội dung kiến thức cần truyền đạt cho học sinh,
+ Để truyền đạt được kiến thức đến học sinh thì giáo viên phải chuẩn bị kĩ nội dung
mỗi phần mình định giảng dạy, phải xây dựng một phương pháp truyền đạt kiến thức
cho học sinh một cách đơn giản, dễ hiểu nhất tránh phức tạp hóa vấn đề. Nếu được
nên có những ví dụ minh họa thực tế để học sinh dễ tiếp thu.
+Mặt khác cần xây dựng phương pháp phù hợp với từng đối tượng học sinh.
+Sau mỗi dạng bài tập hay kết thúc một chuyên đề nên kiểm tra mức độ nhận thức của
học sinh, từ đó tìm ra những chỗ học sinh dễ mắc sai lầm để giúp các em cách khắc
phục.
+ Nên cùng học sinh đi xây dựng phương giải quyết vấn đề để học sinh nắm được vấn
đề nhanh và sâu sắc hơn, trách việc truyền đạt một chiều.
- Học sinh các khối lớp, học sinh ôn thi THPTQG có ý thức học tập bộ môn, say mê
nghiên cứu, tìm tòi, có ý thức vươn lên trong học tập, có mục tiêu học tập rõ ràng.
IX. ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN.
1. Đánh giá lợi ích thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả.
+ Học sinh đã thành thạo giải các bài toán về giao thoa sóng áng sáng với khe Y-âng
khi được bồi dưỡng nâng cao chuyên đề mà sáng kiến thực hiện. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 46 -
Câu 28. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe 1
S và 2
S được chiếu
bởi ánh sáng có bước sóng nằm trong khoảng thừ 405nm đến 690nm . Gọi M xa vân
sáng trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau.
Biết D 1m;a 1mm== . Khoảng cách từ M đến vân trung tâm có giá trị gần nhất với giá
trị nào sau đây? A.3,9 mm B.4,5 mm C.4,9 mm D.5,5 mm
Câu 29. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 392 nm đến 711 nm. Gọi M là điểm trên màn
mà ở đó có đúng 4 vân sáng của 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau. Biết một trong 4 bức xạ
này có bước sóng 582 nm. Tìm bước sóng ngắn nhất của 4 bức xạ nói trên
A. 0,46 μm. B. 0,45 μm. C. 0,44 μm D. 0,43 μm.
Câu 30. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh
sáng có bước sóng biến thiên liên tục từ 405 nm đến 690 nm. Gọi M là điểm xa vân
trung tâm nhất mà ở đó có đúng 4 vân sáng ứng với 4 bức xạ đơn sắc trùng nhau. Biết
một trong 4 bức xạ này màu lam ứng với bước sóng 525 nm. Bước sóng dài nhất của 4
bức xạ nói trên
A. 690 nm B. 660 nm C. 630 nm D. 600 nm
Phần 2. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG CỦA SÁNG KIẾN.
1. Áp dụng sáng kiến vào thực tế giảng dạy.
Qua việc triển khai chuyên đề của bản thân vào thực tế giảng dạy ở các lớp tôi giảng
dạy trong năm học 2018 - 2019. Tôi thấy học sinh sau khi tiếp cận phương pháp đã có
những chuyển biến về nhận thức và kĩ năng trình bày, sau khi được tiếp cận chuyên đề
này tôi nhận thấy các em đã nhận dạng các bài toán điển hình và từ đó đã giải được
các bài tập liên quan đến giao thoa của sóng ánh sáng trong chương trình trung học
phổ thông, đặc biệt là các bài tập cho học sinh khá giỏi trong đề thi THPT QG, đồng
thời trong quá trình giải toán các em cũng ít nhầm lẫn hơn.
2. Khả năng áp dụng của sáng kiến.
Có thể áp dụng vào công tác giảng dạy ôn thi THPT QG ở các khối 12 trường THPT.
VIII. NHỮNG THÔNG TIN CẦN BẢO MẬT : Sáng kiến không cần bảo mật
IX. CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN.
- Giáo viên:
+Hiểu rõ được nội dung kiến thức cần truyền đạt cho học sinh,
+ Để truyền đạt được kiến thức đến học sinh thì giáo viên phải chuẩn bị kĩ nội dung
mỗi phần mình định giảng dạy, phải xây dựng một phương pháp truyền đạt kiến thức
cho học sinh một cách đơn giản, dễ hiểu nhất tránh phức tạp hóa vấn đề. Nếu được
nên có những ví dụ minh họa thực tế để học sinh dễ tiếp thu.
+Mặt khác cần xây dựng phương pháp phù hợp với từng đối tượng học sinh.
+Sau mỗi dạng bài tập hay kết thúc một chuyên đề nên kiểm tra mức độ nhận thức của
học sinh, từ đó tìm ra những chỗ học sinh dễ mắc sai lầm để giúp các em cách khắc
phục.
+ Nên cùng học sinh đi xây dựng phương giải quyết vấn đề để học sinh nắm được vấn
đề nhanh và sâu sắc hơn, trách việc truyền đạt một chiều.
- Học sinh các khối lớp, học sinh ôn thi THPTQG có ý thức học tập bộ môn, say mê
nghiên cứu, tìm tòi, có ý thức vươn lên trong học tập, có mục tiêu học tập rõ ràng.
IX. ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN.
1. Đánh giá lợi ích thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả.
+ Học sinh đã thành thạo giải các bài toán về giao thoa sóng áng sáng với khe Y-âng
khi được bồi dưỡng nâng cao chuyên đề mà sáng kiến thực hiện. SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 47 -
+ Rèn luyện cho học sinh kỹ năng trình bày lời giải theo hướng mà các em đã lựa
chọn. Khuyến khích các em tìm tòi nhiều cách giải, đặc biệt là những cách giải hay,
ngắn gọn.
+ Rèn luyện cho học sinh kỹ năng, thói quen kiểm tra và đánh giá kết quả. Điều này
giúp các em hiểu sâu thêm kiến thức và liên hệ, tìm tòi những kết quả mới, bài toán
mới. Đồng thời các em hình thành được phương pháp giải các bài toán tổng quát, điển
hình.
+ Học sinh thêm yêu thích bộ môn, biết vận dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán
gặp trong thực tiễn.
2. Kết quả thực nghiệm sau khi tác giả áp dụng sáng kiến.
a. Kết quả bài kiểm tra 25 phút sau khi áp dụng chuyên đề ở các lớp mà tác giả trực
tiếp giảng dạy.
Lớp
Sĩ số Các làn điểm đánh giá
0-<3,5 3,5-<5 5-<6,5 6,5-<8 8-10
12A4
35 0 0 8 17 10
12A5
37 0 0 10 18 9
12A7
40 0 2 15 18 5
c. Phân tích và đánh giá
Qua kết quả kiểm tra cho thấy hầu hết các em đã có kết quả từ trung bình trở lên,
trong đó số em đạt điểm đạt điểm khá giỏi tăng lên rõ rệt. Kết quả cho thấy các em đã
vận dụng tốt các phương pháp để làm bài kiểm tra của mình. Chuyên đề có tính khả thi
và có thể áp dụng cho học sinh lớp 12 để giải các bài tập trắc nghiệm Vật lý lớp 12
phần “Giao thoa sóng ánh sáng với khe Y-âng” .
XI. CÁC TỔ CHỨC, CÁ NHÂN ĐÃ THAM GIA ÁP D ỤNG SÁNG KIẾN.
Số
TT
Tên tổ chức/cá
nhân
Địa chỉ Phạm vi/Lĩnh vực
áp dụng sáng kiến
1 Lê Thị Thuý Hậu
THPT Lê Xoay Dạy ôn thi THPTQG tại trường
THPT Lê Xoay
Vĩnh tường, ngày.. tháng.. năm 2020
Thủ trưởng đơn vị
(Ký tên, đóng dấu)
........, ngày.....tháng......năm......
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
(Ký tên, đóng dấu)
VT, ngày 8 thán 2 năm 2020
Tác giả sáng kiến
(Ký, ghi rõ họ tên)
Lê Thị Thuý Hậu
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 47 -
+ Rèn luyện cho học sinh kỹ năng trình bày lời giải theo hướng mà các em đã lựa
chọn. Khuyến khích các em tìm tòi nhiều cách giải, đặc biệt là những cách giải hay,
ngắn gọn.
+ Rèn luyện cho học sinh kỹ năng, thói quen kiểm tra và đánh giá kết quả. Điều này
giúp các em hiểu sâu thêm kiến thức và liên hệ, tìm tòi những kết quả mới, bài toán
mới. Đồng thời các em hình thành được phương pháp giải các bài toán tổng quát, điển
hình.
+ Học sinh thêm yêu thích bộ môn, biết vận dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán
gặp trong thực tiễn.
2. Kết quả thực nghiệm sau khi tác giả áp dụng sáng kiến.
a. Kết quả bài kiểm tra 25 phút sau khi áp dụng chuyên đề ở các lớp mà tác giả trực
tiếp giảng dạy.
Lớp
Sĩ số Các làn điểm đánh giá
0-<3,5 3,5-<5 5-<6,5 6,5-<8 8-10
12A4
35 0 0 8 17 10
12A5
37 0 0 10 18 9
12A7
40 0 2 15 18 5
c. Phân tích và đánh giá
Qua kết quả kiểm tra cho thấy hầu hết các em đã có kết quả từ trung bình trở lên,
trong đó số em đạt điểm đạt điểm khá giỏi tăng lên rõ rệt. Kết quả cho thấy các em đã
vận dụng tốt các phương pháp để làm bài kiểm tra của mình. Chuyên đề có tính khả thi
và có thể áp dụng cho học sinh lớp 12 để giải các bài tập trắc nghiệm Vật lý lớp 12
phần “Giao thoa sóng ánh sáng với khe Y-âng” .
XI. CÁC TỔ CHỨC, CÁ NHÂN ĐÃ THAM GIA ÁP D ỤNG SÁNG KIẾN.
Số
TT
Tên tổ chức/cá
nhân
Địa chỉ Phạm vi/Lĩnh vực
áp dụng sáng kiến
1 Lê Thị Thuý Hậu
THPT Lê Xoay Dạy ôn thi THPTQG tại trường
THPT Lê Xoay
Vĩnh tường, ngày.. tháng.. năm 2020
Thủ trưởng đơn vị
(Ký tên, đóng dấu)
........, ngày.....tháng......năm......
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG
SÁNG KIẾN CẤP CƠ SỞ
(Ký tên, đóng dấu)
VT, ngày 8 thán 2 năm 2020
Tác giả sáng kiến
(Ký, ghi rõ họ tên)
Lê Thị Thuý Hậu
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 48 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vật lý 12. NXB Giáo dục - 2007.
2. Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí 12. Tập 3- Nguyễn Phú Đồng.
3. Giải toán Vật lí 12 – Bùi Quang Hân.
4. Phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lí 12- Lê Văn Thành.
5. Hướng dẫn ôn tập và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Vật lí – Nguyễn
Anh Vinh
6. Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao Vật lí THPT 12 – Vũ Thanh Khiết.
7. Tuyển tập các đề thi THPT QG môn Vật lí.
8. Tuyển tập các đề thi thử THPT QG môn Vật lí 12 của các trường THPT, các tỉnh
trên toàn quốc.
9. Các đề thi học sinh giỏi các tỉnh trong cả nước.
10. Tuyển tập tạp chí vật lí và tuổi trẻ.
11. Tuyển tập các đề thi Olympic 30 – 4 môn Vật lí .
12. Internet
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 48 -
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Vật lý 12. NXB Giáo dục - 2007.
2. Bồi dưỡng học sinh giỏi vật lí 12. Tập 3- Nguyễn Phú Đồng.
3. Giải toán Vật lí 12 – Bùi Quang Hân.
4. Phân loại và phương pháp giải nhanh bài tập Vật lí 12- Lê Văn Thành.
5. Hướng dẫn ôn tập và phương pháp giải nhanh bài tập trắc nghiệm Vật lí – Nguyễn
Anh Vinh
6. Tuyển tập các bài toán cơ bản và nâng cao Vật lí THPT 12 – Vũ Thanh Khiết.
7. Tuyển tập các đề thi THPT QG môn Vật lí.
8. Tuyển tập các đề thi thử THPT QG môn Vật lí 12 của các trường THPT, các tỉnh
trên toàn quốc.
9. Các đề thi học sinh giỏi các tỉnh trong cả nước.
10. Tuyển tập tạp chí vật lí và tuổi trẻ.
11. Tuyển tập các đề thi Olympic 30 – 4 môn Vật lí .
12. Internet
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Phương pháp giải bài tập giao thoa ánh sáng với khe Y-âng
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 49 -
NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM SKKN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Lê Thị Thúy Hậu – THPT Lê Xoay
- Trang: 49 -
NHẬN XÉT - ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM SKKN
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
...........................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
.....................................................................................................................
SangKienKinhNghiemKHTN.com
Categories
GeneralDownload
Download Slideshow Get the original presentation fileQuick Actions
Statistics
- Views 1
- Slides 49
- Age 312 days
Related Slideshows
22
Pray For The Peace Of Jerusalem and You Will Prosper
RodolfoMoralesMarcuc
45 views
26
Don_t_Waste_Your_Life_God.....powerpoint
chalobrido8
48 views
31
VILLASUR_FACTORS_TO_CONSIDER_IN_PLATING_SALAD_10-13.pdf
JaiJai148317
44 views
14
Fertility awareness methods for women in the society
Isaiah47
41 views
35
Chapter 5 Arithmetic Functions Computer Organisation and Architecture
RitikSharma297999
43 views
5
syakira bhasa inggris (1) (1).pptx.......
ourcommunity56
42 views