Các dạng bài tập Giao thoa Sóng ánh sáng
Hãy cùng tìm hiểu Các dạng bài tập điển hình về sóng ánh sáng và giao thoa sóng ánh sáng, cố gắng chinh phục kì thi THPT Quốc gia sắp tới bạn nhé.
- Dạng 1. Tính bước sóng ánh sáng
- Dạng 2. Tính khoảng cách giữa các vân và xác định số vân sáng, vân tối
- Dạng 3. Tìm số vân trên trường giao thoa
- Dạng 4. Giao thoa trong môi trường có chiết suất n và thay đổi khoảng cách L
Dạng 1. Tính bước sóng ánh sáng
📖 Kiến thức cần nhớ
- Vị trí vân sáng bậc k: xs = k·i
- Vị trí vân tối thứ k: xt = (k – ½)·i
- Khoảng vân: i = λD / a
💡 Ví dụ 1: Trong thí nghiệm Y-âng, a = 0,8 mm, D = 1,2 m. Từ vân sáng trung tâm đến vân tối thứ 5 cách nhau 4,32 mm. Tìm bước sóng λ.
- Vân tối thứ 5 cách vân trung tâm: 4,5·i = 4,32 mm → i = 0,96 mm.
- Bước sóng: λ = (a·i)/D = (0,8·0,96)/1,2 = 0,64 μm.
✅ Đáp án: 0,64 μm
💡 Ví dụ 2: Thí nghiệm Y-âng có a = 1,2 mm, D = 2 m. Người ta đo được khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 cùng phía là 3 mm. Tính λ.
Khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 và bậc 5: (5-2)·i = 3 mm → i = 1 mm.
λ = (a·i)/D = (1,2·1)/2 = 0,6 μm.
✅ Đáp án: 0,6 μm
📝 Bài tập vận dụng
Trong thí nghiệm Y-âng, a = 0,5 mm, D = 2 m, trên màn trong vùng MN = 2 cm có 10 vân tối, M và N đều là vân sáng. Tìm λ.
Đáp án: 0,45 μm
📌 Muốn luyện thêm 20 bài tập Dạng 1 có lời giải chi tiết, xem tại: ĐÂY và tải file về in ấn.
Dạng 2. Khoảng cách giữa các vân & số vân sáng, tối
📖 Kiến thức cần nhớ
Khoảng cách giữa vân sáng bậc k và vân tối thứ k’: Δx = |k·i – (k’ – ½)·i|
Nếu hai vân cùng phía: Δx = |x₂ – x₁|, khác phía: Δx = x₁ + x₂.
Khoảng vân i = λD/a.
📌 Ví dụ 1: i = 1,2 mm. Xét M, N cùng phía vân trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm. Hỏi trên MN có bao nhiêu vân sáng, vân tối?
Tại N: 4,5 / 1,2 = 3,75 → vân tối thứ 4?
Kết quả: có 2 vân sáng, 2 vân tối. ✅ Đáp án A
📘 Luyện thêm 20 bài tập Dạng 2 (khoảng cách vân và số vân) có lời giải chi tiết.
Dạng 3. Số vân trên trường giao thoa
📖 Công thức
Bề rộng trường giao thoa L:
Số vân sáng: Ns = 2·⌊L/(2i)⌋ + 1
Số vân tối: Nt = 2·⌊L/(2i) + 0,5⌋
(⌊⌋ là phần nguyên)
🌟 Ví dụ: a = 1 mm, D = 2,5 m, λ = 0,6 μm, bề rộng L = 12,5 mm. Tìm tổng số vân sáng, vân tối.
L/(2i) = 12,5 / 3 = 4,166 → Ns = 2·4 + 1 = 9, Nt = 2·(4+0,5)= 8.
✅ Tổng cộng 17 vân.
Dạng 4. Giao thoa trong môi trường chiết suất n & thay đổi D
📖 Lý thuyết
Khi đặt hệ trong môi trường chiết suất n: bước sóng giảm: λ' = λ/n → khoảng vân i' = i/n.
Khi thay đổi D: i₂ / i₁ = D₂ / D₁.
🧪 Ví dụ: λ = 600 nm, a = 1,2 mm. Lúc đầu D = 75 cm. Cần dịch màn thế nào để i' = 0,5 mm?
i' / i₁ = D'/D → 0,5 / 0,375 = D' / 750 → D' = 1000 mm = 1 m.
Vậy dịch màn ra xa thêm 0,25 m.
📘 Xem thêm:
- 20 bài tập Dạng 1 – Tính bước sóng
- 20 bài tập Dạng 2 – Khoảng cách vân & số vân
- 20 bài tập Dạng 3 – Số vân trên trường giao thoa
📄 Tải tại đây
Bạn có thể tìm đọc lại bài này bằng từ khóa: Các dạng bài tập Giao thoa Sóng ánh sáng, LTĐH, Vật lí 12.
💬 Bài viết thuộc chủ đề Vật lí 12, LTĐH. Mọi đóng góp xin để lại nhận xét hoặc liên hệ Admin Bùi Công Thắng – Blog Góc Vật lí. Chúc bạn thành công!
