GIAO THOA ÁNH SÁNG – THI THPT QG 2022

Câu 37 mã đề 223 thi THPT QG 2022. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 410 nm và λ (390 nm < λ < 760 nm) Trên màn quan sát, O là vị trí của vân sáng trung tâm. Nếu λ = λ₁ thì điểm M trên màn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng, trong khoảng OM (không kể O và M) có 11 vân sáng của bức xạ có bước sóng 410 nm. Nếu λ = λ₂ , (λ₂ ≠ λ₁) thì M vẫn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng. Nếu chiếu sáng hai khe đồng thời chỉ bằng hai bức xạ có bước sóng λ₁ và λ₂ thì trong khoảng OM (không kể O và M) có tổng số vân sáng là

A. 22.                      B. 18.                      C. 20.                                 D. 16.

Câu 40 mã đề 221 thi THPT QG 2022. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, chiếu sáng hai khe đồng thời bằng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng 720 nm và λ (380 nm < λ < 760 nm) Trên màn quan sát, O là vị trí của vân sáng trung tâm. Nếu λ = λ₁ thì điểm M trên màn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng, trong khoảng OM (không kể O và M) có 5 vân sáng của bức xạ có bước sóng 720 nm. Nếu λ = λ₂ , (λ₂ ≠ λ₁) thì M vẫn là vị trí trùng nhau gần O nhất của hai vân sáng. Nếu chiếu sáng hai khe đồng thời chỉ bằng hai bức xạ có bước sóng λ₁ và λ₂ thì trong khoảng OM (không kể O và M) có tổng số vân sáng là

A. 10.                   B. 12.                             C. 16.                                 D. 14.

Giải:

Câu 37:

Đặt λ₃ = 410 nm => x_M = 12i₃ vì tại M là vân sáng bậc 12 của 410 nm; Tìm λ₄ mà tại M cũng cho vân sáng.

Taị M có: k₃i₃ = k₄i₄ <=> 12. 410 = k₄. λ₄ <=> 12 / k₄ = λ₄ / 410 ;

Ta có: 390/410 < λ₄ / 410 < 760/410

<=> 390/410 < 12/k₄ < 760/410 <=> 410/390 > k₄/12 > 410/760 <=> 12,6 > k₄ > 6,2

=> k₄ = 7; 8; 9; 10; 11; 12 => Loại các trường hợp k₄ = 8; 9; 10 vì lúc đó không đủ 11 vân sáng 410 nm thuộc OM, loại k₄ = 12 vì trùng k₃ = 12.

Vậy khi k₄ = 11 = k₁ thì λ₁ = 12. 410 / 11 = 447,27 nm;

Khi k₄ = 7 = k₂ thì λ₂ = 12. 410 / 7 = 702,86 nm;

Làm thí nghiệm Young với λ₁ và λ₂ thì tổng số vân sáng phải tìm là:

N₁ = x_M /i₁ = 12. 410 / 447,27 = 11 => không kể M, thì có 10 vân sáng λ₁ ;

N₂ = x_M /i₂ = 12. 410 / 702,86 = 7 => không kể M, thì có 6 vân sáng λ₂ => Chọn D.

Câu 40:

Đặt λ₃ = 720 nm => x_M = 6i₃ vì tại M là vân sáng bậc 6 của 720 nm; Tìm λ₄ mà tại M cũng cho vân sáng.

Taị M có: k₃i₃ = k₄i₄ <=> 6. 720 = k₄. λ₄ => 6 / k₄ = λ₄ / 720 ;

Ta có: 380/720 < λ₄ / 720 < 760/720

<=> 380/720 < 6/k₄ < 760/720 <=> 720/380 > k₄/6 > 720/760 <=> 11,4 > k₄ > 5,7

=> k₄ = 6; 7; 8; 9; 10; 11 => Loại các trường hợp k₄ = 8; 9; 10 vì lúc đó không đủ 5 vân sáng 720 nm thuộc OM; loại k₄ = 6 vì trùng k₃ = 6.

Vậy khi k₄ = 11 = k₁ thì λ₁ = 6. 720 / 11 = 392,72 nm;

Khi k₄ = 7 = k₂ thì λ₂ = 6. 720 / 7 = 617,14 nm;

Làm thí nghiệm Young với λ₁ và λ₂ thì tổng số vân sáng phải tìm là:

N₁ = x_M /i₁ = 6. 720 / 392,72 = 11 => không kể M thì có 10 vân sáng λ₁ ;

N₂ = x_M /i₂ = 6. 720 / 617,14 = 7 => không kể M thì có 6 vân sáng λ₂ => Chọn C.