Bài 25.14, 25.15 trang 69 SBT Vật Lí 12


Giải bài 25.14, 25.15 trang 69 sách bài tập vật lí 12. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m.

Lựa chọn câu để xem lời giải nhanh hơn

25.14

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là \(2mm,\) khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là \(1,2m.\) Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng hỗn hợp \(500nm\) và \(660nm\) thì thu được hệ vân giao thoa trên màn. Biết vân chính giữa (trung tâm) ứng với hai bức xạ trên trùng nhau. Khoảng cách từ vân chính giữa đến vân gần nhất cùng màu với vân chính giữa là

A. \(9,9mm\)                       B. \(19,8mm\)

C. \(29,7mm\)                     D. \(4,9mm\)

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng \({x_1} = {x_2}\)

Lời giải chi tiết:

Điều kiện vân trùng

\(\begin{array}{l}{x_1} = {x_2} \Leftrightarrow {k_1}\dfrac{{{\lambda _1}D}}{a} = {k_2}\dfrac{{{\lambda _2}D}}{a}\\ \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} \\\Rightarrow \dfrac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \dfrac{{660}}{{500}} = \dfrac{{33}}{{25}}\end{array}\)

Vậy vân trùng đầu tiên ứng với \(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 33\\{k_2} = 25\end{array} \right.\)

Vân trùng \({i_{trung}} = \dfrac{{{k_1}{\lambda _1}D}}{a} \\= \dfrac{{{{33.500.10}^{ - 9}}.1,2}}{{{{2.10}^{ - 3}}}}\\ = 9,{9.10^{ - 3}}m = 9,9mm\)

Chọn A

25.15

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe \(S\) đồng thời phát ra ba bức xạ đơn sắc có bước sóng là \({\lambda _1} = 0,42\mu m;{\lambda _2} = 0,56\mu m\) và \({\lambda _3} = 0,63\mu m.\) Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống vân trung tâm, nếu vân sáng của hai bức xạ trùng nhau ta chỉ tính là một vân sáng, thì số vân sáng quan sát được sẽ là

A. \(27\)                                    B. \(23\)           

C. \(26\)                                    D. \(21\)

Phương pháp giải:

Sử dụng điều kiện vân trùng: \({x_1} = {x_2} = {x_3} \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} = {k_3}{\lambda _3}\)

Lời giải chi tiết:

Điều kiện vân trùng \(3\):

\(\begin{array}{l}{x_1} = {x_2} = {x_3}\\ \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2} = {k_3}{\lambda _3}\\ \Leftrightarrow {k_1}.0,42 = {k_2}.0,56 = {k_3}.0,63\\ \Leftrightarrow {k_1}.6 = {k_2}.8 = {k_3}.9\\ \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 12\\{k_2} = 9\\{k_3} = 8\end{array} \right.\\ \Rightarrow {i_{trung}} = \dfrac{{{k_1}{\lambda _1}D}}{a} \\= \dfrac{{12.0,42.D}}{a} = 5,04\dfrac{D}{a}\end{array}\)

Vậy là trong khoảng \(2\) vân trùng gần nhất cùng màu vân trung tâm có: \(11\) vân sáng của \({\lambda _1}\);\(8\) vân sáng của \({\lambda _2}\);\(7\) vân sáng của \({\lambda _3}\)
+ Số vân trùng bức xạ \({\lambda _1};{\lambda _2}\):

\(\begin{array}{l}{x_1} = {x_2}\\ \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2}\\ \Rightarrow \dfrac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}} = \dfrac{{0,56}}{{0,42}} = \dfrac{4}{3}\end{array}\)

Vậy có các cặp vân trùng bức xạ \({\lambda _1};{\lambda _2}\) trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là \(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 4\\{k_2} = 3\end{array} \right.\) và \(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 8\\{k_2} = 6\end{array} \right.\)

+ Số vân trùng bức xạ \({\lambda _1};{\lambda _3}\):

\(\begin{array}{l}{x_1} = {x_3}\\ \Leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {k_3}{\lambda _3} \\\Rightarrow \dfrac{{{k_1}}}{{{k_3}}} = \dfrac{{{\lambda _3}}}{{{\lambda _1}}} = \dfrac{{0,63}}{{0,42}} = \dfrac{3}{2}\end{array}\)

Vậy có các cặp vân trùng bức xạ \({\lambda _1};{\lambda _3}\) trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là \(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 3\\{k_3} = 2\end{array} \right.\) ;\(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 6\\{k_3} = 4\end{array} \right.\)và \(\left\{ \begin{array}{l}{k_1} = 9\\{k_3} = 6\end{array} \right.\)

+ Số vân trùng bức xạ \({\lambda _2};{\lambda _3}\):

\(\begin{array}{l}{x_2} = {x_3}\\ \Leftrightarrow {k_2}{\lambda _2} = {k_3}{\lambda _3} \\\Rightarrow \dfrac{{{k_2}}}{{{k_3}}} = \dfrac{{{\lambda _3}}}{{{\lambda _2}}} = \dfrac{{0,63}}{{0,56}} = \dfrac{9}{8}\end{array}\)

Vậy không có các cặp vân trùng bức xạ \({\lambda _1};{\lambda _3}\) trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm.

Vậy tổng số vân sáng quan sát được trong khoảng hai vân cùng màu với vân trung tâm là \(N = 11 + 8 + 7 - 2 - 3 = 21\)

Chọn D

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4 trên 3 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 25. Giao thoa ánh sáng

  • Bài 25.16 trang 69 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.16 trang 69 sách bài tập vật lí 12. Trong một thí nghiệm với hai khe Y-âng, hai khe hẹp F1, F2 cách nhau một khoảng a = 1,2 mm, màn M để hứng vân giao thoa ở cách mặt phẳng chứa F1, F2 một khoảng D = 0,9 m.

  • Bài 25.17 trang 70 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.17 trang 70 sách bài tập vật lí 12. Một người dùng thí nghiệm Y-âng để đo bước sóng của một chùm sáng đơn sắc

  • Bài 25.18 trang 70 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.18 trang 70 sách bài tập vật lí 12. Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe F1, F2 cách nhau 1,2 mm và cách màn quan sát 0,8 m. Bước sóng của ánh sáng là 546 nm.

  • Bài 25.19 trang 70 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.19 trang 70 sách bài tập vật lí 12. Một người dự định làm thí nghiệm Y-âng với bức xạ vàng

  • Bài 25.20 trang 70 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.20 trang 70 sách bài tập vật lí 12. Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1, F2, đặt trước một màn M, cách một khoảng D = 1,2 m

  • Bài 25.21 trang 70 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.21 trang 70 sách bài tập vật lí 12. Trong một thí nghiệm Y-âng, hai khe F1, F2 cách nhau một khoảng a = 1,8 mm.

  • Bài 25.22 trang 71 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.22 trang 71 sách bài tập vật lí 12. Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách a giữa hai khe F1, F2 là 2 mm, khoảng cách D từ F1, F2 tới màn quan sát là 1,2 m.

  • Bài 25.23 trang 71 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.23 trang 71 sách bài tập vật lí 12. Một nguồn sáng điểm phát đồng thời một bức xạ đơn sắc màu đỏ, bước sóng

  • Bài 25.24 trang 71 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.24 trang 71 sách bài tập vật lí 12. Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe F1, F2 là 1,2 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.

  • Bài 25.25 trang 71 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.25 trang 71 sách bài tập vật lí 12. Một khe hẹp F phát ánh sáng trắng chiếu sáng hai khe song song F1, F2 cách nhau 1,5 mm. Màn M quan sát vân giao thoa cách mặt phẳng của hai khe một khoảng D = 1,2 m.

  • Bài 25.26 trang 72 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.26 trang 72 sách bài tập vật lí 12. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng

  • Bài 25.12, 25.13 trang 69 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.12, 25.13 trang 69 sách bài tập vật lí 12. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng đồng thời phát ra hai bức xạ đơn sắc, trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng

  • Bài 25.10, 25.11 trang 68 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.10, 25.11 trang 68 sách bài tập vật lí 12. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe sáng được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng từ

  • Bài 25.7, 25.8, 25.9 trang 68 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.7, 25.8, 25.9 trang 68 sách bài tập vật lí 12. Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc màu lam, ta quan sát được hệ vân giao thoa trên màn.

  • Bài 25.4, 25.5, 25.6 trang 67 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.4, 25.5, 25.6 trang 67 sách bài tập vật lí 12. Trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i được tính bằng công thức:

  • Bài 25.1, 25.2, 25.3 trang 67 SBT Vật Lí 12

    Giải bài 25.1, 25.2, 25.3 trang 67 sách bài tập vật lí 12. Hai nguồn sáng nào dưới đây là hai nguồn sáng kết hợp?

>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2022 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.