Đề cương ôn tập môn Vật lí Lớp 12 - Chương: Giao thoa ánh sáng - Trần Thị Mến

trí vân sáng; 
 + là vị trí vân tối.
	b. Khoảng vân và bước sóng: 
	c. Vị trí vân sáng: , .
	d. vị trí vân tối: 
 k = 0: vị trí các vân tối thứ nhất.
** Chú ý: + Nếu k >0 (phần dương) thì tại vị trí đang xét có vân tối thứ (k+1) 
 VD: k = 3 là vân tối thứ (3+1) = 4.
	 + Nếu k <0 (phần âm) thì tại vị trí đang xét có vân tối thứ (-k) 
 VD: k = -3 là vân tối thứ 3.
k
-5
-4
-3
-2
 -1
0
 1
 2
 3
 4
5
VS
5
4
3
2
1
 1
 2
 3
 4
 5
VT
5
 4
3
 2
 1
 1
 2
 3
 4
 5
 6
k
-5
-4
-3
-2
-1
 0
 1
 2
 3
 4
 5
VSTT
+ Vị trí các vân sáng, tối cùng bậc luôn đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm 
	e. Vị trí các vân sáng trùng nhau (hoặc tối trùng nhau, hoặc vân sáng và tối trùng nhau)
	Ta có: 
	2. ánh sáng trắng: .
	a. Bề rộng quang phổ bậc n: 
	b. Vị trí các vân sáng trùng nhau (hoặc tối trùng nhau, hoặc vân sáng và tối trùng nhau)
II. Hướng dẫn giải bái tập
1. Phương pháp giải nhanh một số dạng bài tập cơ bản với ánh sáng đơn sắc ( Dành cho mọi đối tượng học sinh)
 1. Dạng 1: Tính khoảng vân i hoặc bước sóng l .
 Phương pháp: 
 + ADCT: 
 + Nếu biết bề rộng của N vân sáng (vân tối) liên tiếp là L thì có (N-1) khoảng vân nên: i = 
 + Nếu biết vị trí vân sáng bậc k: 
 + Nếu biết vị trí vân tối : x = (k +) = (k +)i 
 * BÀI TẬP VÍ DỤ 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe I-âng, người ta đo được khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 12mm. Khoảng vân giao thoa là 
 A. 2,0mm B. 2,4mm C. 1,0mm D. 4,8mm. 
 *Hướng dẫn giải.
 + Giữa 6 vân sáng liên tiếp có 5 khoảng vân: 5i = 12mm 
 i = 2,4mm. 
ĐA: B
 2. Dạng 2: Tìm vị trí vân sáng, vân tối . 
 Phương pháp: ADCT 
	 + Vị trí vân sáng bậc k: x = = k.i trong đó , , ..
	 + Vị trí vân tối: x = (k +) = (k +)i trong đó , ,.
 	** Chú ý: + Nếu k >0 (phần dương) thì tại vị trí đang xét có vân tối thứ (k+1) VD: k = 3 là vân tối thứ (3+1) = 4.
	 + Nếu k <0 (phần âm) thì tại vị trí đang xét có vân tối thứ (-k) VD: k = -3 là vân tối thứ 3.
 + Đối với vân tối... D. Vân tối thứ 4.
*Hướng dẫn giải.
+ Tìm i: mm.
+ Lập tỉ số: 
KL: Tại điểm M có vân sáng bậc 3.
D¹ng 4: Tìm khoảng cách giữa hai vân giao thoa:
 vân sáng: x = k.i
 vân tối: x = (k + 0,5).i 
+ Nếu hai vân ở cùng phía so với vân sáng trung tâm(vân chính giữa): 
 x (bậc lớn)– x (bậc nhỏ) 
+ Nếu hai vân ở khác phía so với vân sáng trung tâm(vân chính giữa): 
 x (bậc lớn)+ x (bậc nhỏ) 
 * BÀI TẬP VÍ DỤ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng, người ta đo được khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tục là 2mm. Khoảng cách giữa 2 vân sáng bậc 3 là
A. 0. B. 12mm. C. 24mm. D. 10mm.
 *Hướng dẫn giải. 
 	+ Khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tục là i i = 2mm.
	+ Khoảng cách giữa 2 vân sáng bậc 3 là : x = 2.= 12mm. 
	 ĐA: B
D¹ng 5: Tìm số vân sáng, vân tối trong vùng giao thoa có bề rộng L đối xứng qua vân trung tâm .
Phương pháp: 
 + Tìm i 
 + Tìm số khoảng vân trong nửa vùng (trường) giao thoa: = m,n
	 + Số vân sáng : N= 2m+1. (Số vân sáng luôn luôn là số lẻ)
 + Số vân tối : 
 N= 2m nếu n < 5. 
 N= 2m + 2 nếu n 5.
 (Số vân tối luôn luôn là số chẵn)
 * BÀI TẬP VÍ DỤ 5: Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là 
	A. 21 vân.	B. 15 vân.	C. 17 vân.	D. 19 vân.
*Hướng dẫn giải. 
	+ Khoảng vân: 
	+ Lập tỉ số: 4,2
	+ Số vân sáng : N= 2m+1 = 2.4+1 = 9
	+ Số vân tối : N= 2m = 8 
	KL : Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là: N = 9+8 =17
ĐA: C
 6. D¹ng 6: Tìm số vân sáng và vân tối trên đoạn MN bất kì( giả sử x<x) 
 Phương pháp: 
	- Số vân sáng: suy ra số k nguyên. Lấy dấu = nếu kể M,N.
	- Số vân tối: . Suy ra số k nguyên
 * BÀI TẬP VÍ DỤ 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, các khe hẹp được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc. Khoảng vân trên màn là 1,2mm. Trong khoảng giữa hai...n sáng trung tâm đến vân sáng đỏ bậc hai (k =2)
 xđ = = 0,76 .10-3 = 3,04 mm
 Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng tím bậc hai (k =2)
 xt = = 0,38 .10-3 = 1,52 mm
 Bề rộng quang phổ bậc hai: Dx = xđ–xt = 3,04 –1,52 =1,52 mm
 8. Dạng 8: Tìm các ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại một điểm M cho trước ( Dạng bài tập này dành cho hs khá- giỏi- ôn thi CĐ- ĐH)
 Phương pháp: 
+Gọi l là bước sóng của ánh sáng đơn sắc cho vân sáng bậc k tại M
 ta có: x = = xM
 Þ l = mm (1)
 + Vì ánh sáng trắng nên: 0,38mm £ l £ 0,76 mm (2)
 Thay (1)(2)k (1) 
 + Chú ý: chọn k nguyên thế vào (1) được các ánh sáng đơn sắc cho vân sáng tại M sau đây: 
k
l (mm) 
* BÀI TẬP VÍ DỤ 8: (Đề thi ĐH – CĐ năm 2010)Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn, tại vị trí cách vân trung tâm 3 mm có vân sáng của các bức xạ với bước sóng
	A. 0,48 μm và 0,56 μm.	B. 0,40 μm và 0,60 μm.
	C. 0,45 μm và 0,60 μm.	D. 0,40 μm và 0,64 μm
*Hướng dẫn giải.
+Gọi l là bước sóng của ánh sáng đơn sắc cho vân sáng bậc k tại M
 ta có: x = = 3
 Þ l = mm (1)
 + Vì ánh sáng trắng nên: 0,38mm £ l £ 0,76 mm (2)
 Thay (1)(2)k=2;3 (1) theo bảng giá trị sau đây 
k
2
3
l (mm) 
 0,6
0,4
ĐA: B
 9. Dạng 9: Tìm các ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại một điểm M cho trước ( Dạng bài tập này dành cho hs khá- giỏi- ôn thi CĐ- ĐH).
Phương pháp: 
+ Gọi l là bước sóng của ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại M 
ta có: 	x = (k +) = xM
	 Þ l = mm (1)
 + Vì ánh sáng trắng nên: 0,38mm £ l £ 0,76 mm (2)
 Thay (1)(2)k (1)
 + Chú ý: chọn k nguyên thế vào (1) được các ánh sáng đơn sắc cho vân tối tại M sau đây: 
k
l (mm) 
 10. Dạng 10: Bài toán xác định vị trí trùng nhau của các bức xạ.
 ( Dạng bài tập này dành cho hs khá- giỏi- ôn thi CĐ- ĐH)
 * Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng và .
 + Nhóm 1: