Các dạng bài tập Giao thoa Sóng ánh sáng ( LTĐH) | Blog Góc Vật lí

Các dạng bài tập Giao thoa Sóng ánh sáng

📚 Blog Góc Vật lí – Vật lí | LTĐH | ✍️ Bùi Công Thắng

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.

📌 Nội dung chính:

• 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

Hình 1: Giao thoa khe Y-âng và các công thức liên quan

- Vị trí vân sáng bậc k: x_s = k·i
- Vị trí vân tối thứ k: x_t = (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.

Lời giải chi tiết:
- 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.

Lời giải:
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 M: 2 / 1,2 = 1,67 → vân tối thứ 2?
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: N_s = 2·⌊L/(2i)⌋ + 1
Số vân tối: N_t = 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.

i = λD/a = 0,6·10⁻³·2500 / 1 = 1,5 mm.
L/(2i) = 12,5 / 3 = 4,166 → N_s = 2·4 + 1 = 9, N_t = 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?

i₁ = λD/a = 0,6·10⁻³·750/1,2 = 0,375 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.

🔗 Quay lại bài viết gốc: Các dạng bài tập Giao thoa Sóng ánh sáng (4 dạng chính)
📘 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 file Word để in ấn (học offline)
📄 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.

📚 Xem thêm cùng chủ đề Giao thoa sóng ánh sáng:

• Bước sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n
• Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 đến bậc 8 cùng phía
• Tổng số vân sáng, tối trong miền giao thoa
• 20 Bài tập Dạng 4: Giao thoa sóng ánh sáng trong môi trường chiết suất n & thay đổi khoảng cách D đến màn chắn
• 86 câu sóng ánh sáng luyện thi đại học

💬 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!

🔎 Bạn muốn tìm kiếm gì không?

Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng ánh sáng trắng: Khoảng cách từ M trên màn đến vân trung tâm là bao nhiêu ?

Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Xác định toạ độ điểm M trên trường giao thoa với thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng" thuộc chủ đề  Đề thi thử Môn Vật lí.

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, vị trí M 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, biết rằng khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m, và ánh sáng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm?

A. 5,9 mm                     

B. 6,7 mm                 

C. 5,5 mm          

D. 6,3 mm

Lời giải của Blog Góc Vật lí 

Theo giả thiết, trên màn chắn, M là vị trí gần vân trung tâm nhất có đúng 5 bức xạ cho vân sáng nên:

Vậy

• Đáp án D

Giao thoa sóng ánh sáng trắng - Luyện Đề thi thử Môn Vật Lý Giải chi tiết - Blog Góc vật lí #3715PB-GVL

Blog Góc Vật lí chia sẻ bài viết "Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn giao thoa sóng ánh sáng trắng" thuộc chủ đề . Bạn có thể tìm đọc lại bài này bởi từ khóa: giao thoa ánh sáng trắng bằng khe Y-âng, Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn giao thoa, Vật lí LTĐH. 

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng bằng khe 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 đến ). Biết, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Khoảng có bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn bằng bao nhiêu?

Đây là một câu trắc nghiệm thuộc chương trình Vật Lý 12 trong giao thoa sóng ánh sáng; vị trí tọa độ của một điểm trong miền giao thoa được xác định giống nhau. Xác định tọa độ của ánh sáng màu lam ở bậc 1 và tọa độ của ánh sáng màu cam trong quang phổ bậc 1 Từ đó suy ra bề rộng quang phổ bậc 1. 

Từ đó suy ra được rộng quang phổ bậc 1. Tương tự cho: bề rộng quang phổ bậc 2, bậc 3, bậc 4.

Từ quang phổ bậc 4 trở đi sẽ có vùng giao với quang phổ bậc thấp hơn.

Khoảng rộng nhỏ nhất không có vân sáng nào Thỏa mãn điều kiện sau 

Đáp án D. 

Bài viết này thuộc chủ đề Vật lí LTĐH, bạn có đóng góp về nội dung bài viết này xin hãy để lại nhận xét cuối bài viết hoặc liên hệ với Admin Góc Vật lí: Bùi Công Thắng nha. Chúc bạn thành công!

Xem thêm cách giải bài tập Giao thoa sóng ánh sáng trắng bằng thí nghiệm Young trong vật lí phổ thông

Thí nghiệm Young là một trong những minh chứng đơn giản và hiệu quả nhất cho tính chất sóng của ánh sáng. Để giải bài tập về giao thoa sóng ánh sáng trắng, bạn có thể làm theo các bước sau:

Hiểu nguyên lý: Trong thí nghiệm Young, ánh sáng trắng bị chia thành các thành phần quang phổ khác nhau khi đi qua hai khe hẹp, tạo ra các vạch sáng tối trên màn quan sát.

Xác định bước sóng của ánh sáng: Ánh sáng trắng bao gồm nhiều bước sóng khác nhau. Bạn cần chọn một bước sóng cụ thể (ví dụ: ánh sáng đỏ có bước sóng khoảng 700 nm, ánh sáng tím khoảng 400 nm) để tính toán.

Sử dụng công thức giao thoa: Công thức để tính vị trí các vạch sáng tối là:

Trong đó:

xk là vị trí của vạch sáng (k là bậc của vạch sáng, có thể là nguyên số 0, ±1, ±2,...)

λ  là bước sóng của ánh sáng

D là khoảng cách từ khe đến màn

d là khoảng cách giữa hai khe

Áp dụng vào bài tập cụ thể: Dùng các thông số được cho trong đề bài để tính toán vị trí các vạch sáng tối.

Nếu bạn gặp bất kỳ khó khăn nào khi áp dụng các bước này vào bài tập cụ thể, cứ nói nhé! Chúng tôi ở đây để giúp bạn vượt qua.

  Bạn muốn Tìm kiếm gì không?