Bài tập về Tính chất sóng của ánh sáng Vật lí lớp 12 (Có đáp án) - Phần 5

BÀI TẬP VỀ TÍNH CHẤT SÓNG CỦA ÁNH SÁNG P-5
Câu 21 Trong thí nghiệm Y-âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc , màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe S1S2 = a 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 thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách S1S2 thêm thì tại M là:
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 2Da
 Ta có xM = 
 Chọn đáp án C: Vân sáng bậc 8
Câu 22: Hai nguồn S1 và S2 dao động theo các phương trình u1 = a1cos(90pt) cm; u2 = a2cos(90pt + p/4) cm trên mặt nước. Xét về một phía đường trung trực của S1S2 ta thấy vân bậc k đi qua điểm M có hiệu số MS1-MS2 = 13,5 cm và vân bậc k + 2 (cùng loại với vân k) đi qua điểm M` có M’S1-M’S2 = 21,5 cm. Tìm Tốc độ truyền sóng trên mặt nước, các vân là cực đại hay cực tiểu? 
A.25cm/s,cực tiểu B.180cm/s,cực tiểu C..25cm/s,cực đại D.180cm/s,cực đại
S1
S2
M
M’
Giải:
MS1 = d1; MS2 = d2
M’S1 = d’1; M’S2 = d;2
Sóng truyền từ S1 và S2 tới M
u1M = a1cos(90pt - )
u2M = a2cos(90pt + - ) 
Xet hiệu pha của u1M và u2M
Dj = - += + 
* Điêm M dao động với biên độ cực đại nếu Dj = + = 2kp với k nguyên
-------> d1 – d2 = (k - )l = 13,5 cm (*)
-------> d’1 – d’2 = (k + 2 - )l = 21,5 cm (**)
Từ (*) và (**) -----> 2l = 8 ----> l = 4 cm Khi đó k = 3,5. M không thể là điểm cực đại
Điêm M dao động với biên độ cực tiêu nếu Dj = + = (2k+1)p với k nguyên
-------> d1 – d2 = (k + )l = 13,5 cm (*)
-------> d’1 – d’2 = (k + 2 + )l = 21,5 cm (**)
Từ (*) và (**) -----> 2l = 8 ----> l = 4 cm Do đó v = l.f = 180 cm/s 
Khi đó k = 3. M là điểm cực tiểu (bậc 4) 
Chọn đáp án B
Câu 23: Trong một thí nghiệm Iâng, 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.
A. 0,45.mm B. 0,32 .mm C. 0,54 .mm D. 0,432 .mm
 Giải:
 Ta có i1 = = 0,15 (mm); i2 = = 0,24 (mm)
 i1 = ; i2 = với DD = 30 cm = 0,3m
= = = 1,6 ------> D = 50 cm = 0,5m
-----> l = = = 0,54.10-6m = 0,54.mm. Chọn đáp án C 
Câu 24: Một thấu kính hội tụ mỏng có hai mặt cầu giống nhau, bán kính R, có chiết suất đối với tia đỏ là nđ = 1,60, đối với tia tím là nt = 1,69. Ghép sát vào thấu kính trên là một thấu kính phân kỳ, hai mặt cầu giống nhau, bán kính R. Tiêu điểm của hệ thấu kính này đối với tia đỏ và tia tím trùng nhau. Thấu kính phân kỳ có chiết suất đối với tia đỏ (n1) và đối với tia tím (n2) liên hệ với nhau bởi
A. n2 = n1 + 0,09 B. n2 = 2n1 + 1 C. n2 = 1,5n1 D. n2 = n1 + 0,01
Áp dụng công thức về thấu kính: = (n-1)
Đối với TK phân kỳ = (n’-1)
Đối với hệ TK : = + 
= (nđ -1) = (nt -1)
Theo bài ra fhêđ = fhêt -------> (nđ -1) - (n1 – 1) = (nt -1)- (n2 – 1) 
----> nđ – n1 = nt – n2 -----> n2 – n1 = nt – nđ = 1,69 – 1,60 = 0,09
 n2 = n1 + 0,09 Chọn đáp án A
Câu 25: Một thấu kính hội tụ có hai mặt cầu cùng bán kính R = 10 (cm), chiết suất của thấu kính đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,69 và 1,6. Đặt một màn ảnh M vuông góc với thấu kính tại Fđ. Biết thấu kính có rìa là đường tròn đường kính d = 5 (cm). Khi chiếu chùm ánh sáng trằng hẹp, song song với trục chính của thấu kính thì kết luận nào sau đây là đúng về vệt sáng trên màn
A. Là một vệt sáng trắng, có độ rộng 0,67(cm)
B. Là một giải màu biến thiên liên lục từ đỏ đến tím có độ rộng 0.67(cm)
C. Vệt sáng trên màn có tâm màu tim, mép màu đỏ, có độ rộng 0,76(cm)
D. Vệt sáng trên màn có tâm màu đỏ, mép màu tím, có độ rộng 0,76(cm)
Giải: 
Do màn đặt tại tiêu diện của tia màu đỏ nên chùm tia đỏ hội tụ tại tiêu điểm Fđ nên vệt sáng trên màn có tâm màu đỏ, mép màu tím. Tiêu cự của TK đói với tia đỏ
 = (nđ – 1)-------> fđ = = 8,33 (cm); ft = = 7,25 (cm); 
Gọi D là đường kính của vệ sáng trên màn
Ft
 = = = 0,15
Fđ
-----> D = d = 0,75 cm
 Chọn đáp án D