Trang chủ Lớp 12 Vật lý Tuyển chọn các câu hỏi và bài tập Sóng ánh sáng có lời giải chi tiết

Tuyển chọn các câu hỏi và bài tập Sóng ánh sáng có lời giải chi tiết

Tuyển chọn các câu hỏi và bài tập Sóng ánh sáng có lời giải chi tiết (P2)

  • 341 lượt thi

  • 34 câu hỏi

  • 40 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 1:

19/07/2024

Để thuỷ ngân có thể phát ra quang phổ vạch phát xạ thì phải

Xem đáp án

Đáp án C

+ Ta phải phóng điện qua hơi thủy ngân ở áp suất thấp (điều kiện để phát ra quang phổ vạch)


Câu 2:

22/07/2024

Màu sắc của ánh sáng

Xem đáp án

Đáp án A

+ Màu sắc của ánh sáng phụ thuộc vào tần số của ánh sáng


Câu 3:

18/07/2024

Bức xạ có bước sóng 2.10-7 m thuộc loại tia nào sau đây?

Xem đáp án

Đáp án A

+ Bức xạ này thuộc vùng tử ngoại


Câu 4:

22/07/2024

Chiếu đồng thời vào hai khe Yâng hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1=0,5mm và λ2=0,75 mm.Xét tại hai điểm M, N ở cùng một bên vân sáng trung tâm thì thấy chúng lần lượt là vị trí của vân sáng bậc 4 và bậc 9 của ánh sáng λ1. Số vân sáng quan sát được trên đoạn MN là

Xem đáp án

Đáp án C

+ Ta xét các tỉ số

xMi2=4i1i2=4λ1λ2=4.0,50,75=2,67xNi2=9i1i2=9λ1λ2=9.0,50,75=6 

Trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng của bức xạ λ2 từ vân sáng bậc 3 đến vân sáng bậc 6.

→ Ta xét điều kiện trùng nhau của hai hệ vân k1k2=λ2λ1=0,750,5=32

→ Trên MN có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân → số vân sáng quan sát được là 6 + 4 – 2 = 8.


Câu 8:

19/07/2024

Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng trong khoảng từ 380nm đến 760nm. M là một điểm trên màn, cách vân sáng trung tâm 2 cm. Trong các bước sóng của các bức xạ cho vân sáng tại M, bước sóng ngắn nhất là:

Xem đáp án

Đáp án A

+ Điều kiện có vân sáng

+ Khoảng giá trị của ánh sáng lục

+ Nhập số liệu: Mode → 7

fx=5X, với X được gán bằng k

+ Xuất kết quả: =

·        Start: giá trị đầu của X

·        End: giá trị cuối của X

 

·        Step: bước nhảy của X


Câu 9:

21/07/2024

Một chùm ánh sáng mặt trời có dạng một dải sáng mỏng, hẹp chiếu xuống mặt nước trong một bể nước tạo nên ở đáy bể một vệt sáng

Xem đáp án

Đáp án B

+ Tạo nên một vệt sáng nhiều màu nếu ta chiếu xiên góc và vẫn màu trắng nếu ta chiếu vuông góc


Câu 10:

22/07/2024

Một nguồn sáng gồm có 4 bức xạ λ1= 0,24 μm, λ2 = 450 nm, λ3 = 0,72 μm, λ4 = 1500 nm. Đặt nguồn này ở trước ống chuẩn trực của một máy quang phổ thì trên buồng ảnh của máy ta thấy

Xem đáp án

Đáp án A

+ Có 2 vạch sáng với 2 màu riêng biệt (2 vạch trong vùng ánh sáng không nhìn thấy)


Câu 12:

19/07/2024

Phát biểu nào sau đây là đúng?

Xem đáp án

Đáp án B

+ Quang phổ vạch của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố ấy


Câu 14:

21/07/2024

Cho thí nghiệm Yâng, người ta dùng đồng thời ánh sáng màu đỏ có bước sóng 0,72 μvà ánh sáng màu lục có bước sóng từ 500 nm đến 575 nm. Giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu vân trung tâm, người ta đếm được 4 vân sáng màu đỏ. Giữa hai vân sáng cùng màu vân trung tâm đếm được 12 vân sáng màu đỏ thì có tổng số vân sáng bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Đáp án B

+ Giữa hai vân sáng liên tiếp trùng màu với vân trung tâm có 4 vân sáng màu đỏ → vị trí trùng nhau của hai bức xạ gần vân trung tâm nhất ứng với vân sáng đỏ k = 5.

→ Điều kiện để hai vân sáng trùng nhau λ1=kdk1λd=5.0,72k13,6k1

+ Với khoảng  giá trị của bước sóng lục 0,5 μm ≤ λ ≤ 0,575 μm → λ1 = 0,5142 μm ứng với k1 = 7.

+ Ta để ý rằng giữa hai vân sáng trùng màu với vân trung tâm đếm được 12 vị trí cho ánh sáng đỏ → giữa hai vân sáng này có 2 vân khác nữa trùng màu với vân trung tâm. Vậy tổng số vân sáng quan sát được là 6.3 + 4.3 + 2 = 32 (2 ở đây là hai vân sáng trùng màu với vân trung tâm).


Câu 16:

23/07/2024

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Yâng, nguồn S cách đều hai khe, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Nguồn S phát ánh  sáng tạp sắc gồm hai thành phần đơn sắc có bước sóng 500 nm và 650 nm thì thu được hệ vân giao thoa  trên màn. Trên màn xét hai điểm M, N ở cùng một phía so với vân trung tâm, MN vuông góc với hai khe và cách vân trung tâm lần lượt là 2 mm và 8 mm. Trên đoạn MN, số vân sáng quan sát được là

Xem đáp án

Đáp án B

+ Khoảng vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc

+ Ta xét các tỉ số:

xMi1=3,3xMi1=13,3trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng từ bậc 4 đến bậc 13 của bức xạ λ1

xMi2=2,56xMi2=10,25trên đoạn MN có các vị trí cho vân sáng từ bậc 3 đến bậc 10 của bức xạ λ2

+ Điều kiện trùng nhau của hai hệ vân

λ1λ2=k2k1=1013trên đoạn MN có một vị trí trùng nhau của hệ hai vân sáng, do đó số vân sáng quan sát được là

n=10+8-1=17 (ta trừ một là do hai vân sáng trùng nhau ta tính là một vân sáng)


Câu 17:

19/07/2024

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc: màu đỏ (bước sóng λ1 = 720 nm) và màu lục (bước sóng λ2 = 560 nm). Cho khoảng cách giữa hai khe không đổi và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát biến thiên theo thời gian với quy luật  (t tính bằng s). Trong vùng giao thoa quan sát được trên màn, ở thời điểm t = 0, tại M có một vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm và giữa M với vân trung tâm còn có thêm một vân sáng cùng màu như vậy nữa. Trong 4 s kể từ lúc t = 0, số lần một vân sáng đơn sắc (màu đỏ hoặc màu lục) xuất hiện tại M là

Xem đáp án

Đáp án B

+ Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau 

x1=x2k1k2=λ2λ1=560720=79

Tại M là vân sáng trùng màu với vân trung tâm, giữa M và vân trung tâm còn một vân sáng nữa có màu như vậy M là vân sáng bậc 14 của bức xạ λ1 và là vân sáng bậc 18 của bức xạ λ2

+ Tại vị trí ban đầu D = 2 m, sau một phần tư chu kì màn dao động đến vị trí D' = 1 m, vì tọa độ M là không đổi, D giảm một nửa nên bậc của vân sáng tăng lên gấp đôi, vậy tại M bây giờ là vị trí vân sáng bậc 28 của λ1 và bậc 36 của λ2

+ Khi vật dịch chuyển từ vị trí ban đầu D = 2m đến vị trí D = 2 + 1 = 3 m, tương tự ta cũng xác định được tại M bây giờ là vị trí gần vân sáng bậc 10 của λ1 và vân sáng bậc 12 của λ2

Với thời gian 4 s là một chu kì thì số vân đơn sắc dịch chuyển qua M là : N = 2(4 + 12 + 6 + 16) = 75.

Ta trừ 1 ở đây là do điểm 12 nằm ở biên nên khi màn dao động chỉ đi qua 1 lần


Câu 18:

22/07/2024

Thực hiện giao thoa Yâng với 3 ánh sáng đơn sắc λ1 = 0,4 µm; λ2= 0,5 µm; λ3 = 0,6 µm. m; a = 2mm. Hãy xác định trong khoảng giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm ta có thể quan sát được bao nhiêu vân sáng không đơn sắc (không kể hai vân có màu của vân trung tâm)?

Xem đáp án

Đáp án A

+ Vị trí trùng màu với vân trung tâm là vị trí trùng nhau của vân sáng 3 bức xạ :

x1=x2=x34k1=5k2=6k3

Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất ứng với k1 = 15, k2= 12  k3 = 10

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1λ2 trong khoảng này

x1=x2k1k2=λ2λ1=54có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 5và k1  =10

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1λ3 trong khoảng này :

x1=x3k1k3=λ3λ1=32có 4 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 3, k1 = 6,k1 = 9 và k1 = 12.

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ2λ3 trong khoảng này :

x2=x3k2k3=λ3λ2=65có 1 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 6

Vậy số vị trí cho vân không đơn sắc là 7


Câu 19:

18/07/2024

Trong thí nghiệm Young về giao thoa với ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ra ánh sáng có bước sóng từ 0,45 μm đến 0,65 μm. Trong trường giao thoa có bề rộng 2 cm, gọi L là khoảng cách từ vân sáng đơn sắc màu cam (λc=0,65μm) đến vân sáng đơn sắc màu lục (λL=0,45μm), biết rằng trong khoảng giữa hai vân này không có vân sáng nào nữa. Giá trị nhỏ nhất của L là

Xem đáp án

Đáp án A

Ta để ý rằng khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng (giữa chúng không có vân sáng nào khác) chính bằng khoảng tối ngắn nhất giữa hai quang phổ khác bậc nhau trên màn

+ Để tồn tại khoảng tối thì vân sáng bậc k của ánh sáng cam phải nhỏ hơn vị trí vân sáng bậc k + 1 của ánh sáng lục để không có sự gối chồng lên nhau của hai hệ vân sáng.

Vậy khoảng nhỏ nhất ứng với khoảng tối giữa quang phổ bậc 2 và quang phổ bậc 3


Câu 24:

19/07/2024

Trong một thí nghiệm Young về gia thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 0,5 mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn ảnh là 80 cm; nguồn sáng phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,40 µm đến 0,75 µm. Trên màn ảnh, vị trí có sự trùng nhau của ba vân sáng của ba bức xạ đơn sắc khác nhau ở cách vân sáng trung tâm một đoạn gần nhất là

Xem đáp án

Đáp án A

+ Trên màn có 3 vân sáng trùng nhau, tức là có 3 quang phổ chồng lấn

Nghĩa là vân bậc k của bức xạ nhỏ nhất trùng với vân bậc k – 2 của bức xạ λ. Do đó ta có:

Như vậy từ quang phổ bậc 3 bắt đầu có sự chồng lấn của ba bức xạ. Khoảng cách nhỏ nhất từ vị trí trùng O gần nhất đến vân trung tâm là OM


Câu 25:

19/07/2024

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng λ1,λ2 tạo ra hệ vân giao thoa trên màn ứng với khoảng vân lần lượt là i1 ­= 0,48 mm và i2 = 0,64 mm. Hai điểm A, B trên màn ở cùng một phía so với vân trung tâm, cách nhau 6,72 mm. Tại A, cả 2 bức xạ đều cho vân sáng, tại B bức xạ λ1 cho vân sáng còn bức xạ λ2 cho vân tối. Biết rằng hai vân sáng trùng nhau thì ta chỉ quan sát thấy một vạch sáng. Số vạch sáng quan sát được trên đoạn AB là :

Xem đáp án

Đáp án B

Xét các tỉ số :

ABi1=6,720,48=14  trên đoạn AB có 15 vị trí cho vân sáng của bức xạ λ1

ABi2=6,720,64=10,5trên đoạn AB có 11 vị trí cho vân sáng của bức xạ λ2

→ Điều kiện trùng nhau của hai hệ vân sáng: k1k2=i2i1=43

Vì việc lặp lại có tính tuần hoàn của hệ vân nên nếu ta xem tại A là vân trung tâm thì tại B là vân sáng bậc 13 của bức xạ λ1 và vân tối bậc 10 của bức xạ λ2

Trên đoạn này có 4 vị trí trùng nhau của hai bức xạ ứng với k1 = 0, 4, 8, 12

Vậy số vân sáng quan sát được là 15 + 11 – 4 = 22.


Câu 26:

19/07/2024

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng chiếu vào khe F phát ra đồng thời hai bức xạ nằm trong vùng ánh sáng nhìn thấy có bước sóng λ1 = 528 nm và λ2Trên màn quan sát, xét về một phía so với vân sáng trung tâm, trong khoảng từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 17 của bức xạ λ1 có 3 vị trí mà vân sáng của hai bức xạ trên trùng nhau và tổng số vân sáng đếm được trong vùng này nhỏ hơn 32. Giá trị của λ2 là

Xem đáp án

Đáp án B

+ Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau

k1k2=λ2λ1λ2=k1k2λ1 với k1,k2 là các số tối giản

+ Từ vân sáng bậc 1 đến vân sáng bậc 17 của bức xạ λ1 có 3 vân trùng nhau của hai hệ → vân trùng gần vân trung tâm nhất ứng với k1 = 5 (hai vân còn lại ứng với k1 = 10 và k1 = 15).

+ Với k1 = 5 k2=k1k2λ1=5.0,528k2=2,64k2

→ Với khoảng giá trị của ánh sáng nhìn thấy 0,38 μm ≤ λ2 ≤ 0,78 μm ta thu được hai trường hợp.

+ k2=6λ2=0,44μm , tuy nhiên với giá trị này của bước sóng λ2 thì trong khoảng từ vân sáng thứ nhất đến vân sáng thứ 17 của bức xạ λ1  ta lại thu được nhiều hơn 32 vân sáng

+ Vậy với k2=4λ2=0,66μm


Câu 27:

18/07/2024

Chiếu một tia sáng chứa hai thành phần đơn sắc đỏ và tím từ không khí vào nước dưới góc tới 50. Biết chiết suất của không khí đối với mọi ánh sáng đơn sắc coi như bằng 1; chiết suất của nước đối với ánh sáng đơn sắc đỏ là 1,33 còn đối với ánh sáng đơn sắc tím là 1,34. Kết luận nào sau đây đúng?

Xem đáp án

Đáp án D

+ Định luật khúc xạ ánh sáng n1sin i=n2sin ri,r1n1i=n2rrd=i1,33ri=i1,34rdrt=134133


Câu 28:

21/07/2024

Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng Young, ánh sáng chiếu đến hai khe gồm hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,45 mm và λ2. Trong khoảng rộng L trên màn qua sát được 35 vạch sáng và 6 vạch tối. Biết hai trong 6 vạch tối đó nằm ngoài cùng khoảng L và tổng số vạch màu của λ1 nhiều hơn tổng số vạch màu của λ2 là 10. Tính λ2  

Xem đáp án

Đáp án D

Điều kiện để hai vân tối trùng nhau λ1λ2=2k2+12k2+1=n2n1 với n1 và n2 là các số lẻ → loại đáp án B và C

Vì tính lặp lại tuần hoàn của các vị trí vân tối trùng nhau, do vậy để đơn giản ta xét hai vân tối trùng nhau gần nhất nằm đối xứng qua vân sáng trung tâm. 

+ Theo giả thuyết bài toán, giữa 6 vân tối liên tiếp có 35 vạch sáng, nghĩa là giữa hai vân tối liên tiếp sẽ có 7 vạch sáng.

+ Số vân đơn sắc λ1 nhiều hơn số vân đơn sắc λ2 là 2 vân, vậy giữa hai vân tối có vị trí trùng nhau của hai vân sáng, trường hợp khả dĩ nhất là trùng một vân, khi đó vân trùng là vân trung tâm, và số vân sáng đơn sắc λ1 là 4, số vân sáng đơn sắc λ2 là 2

→ Vị trí trùng nhau của hai vân tối là vân tối bậc 3 của λ1 và vân tối bậc 2 của λ2

Ta có λ1λ2=1,52,5λ2=0,75μm


Câu 29:

19/07/2024

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ra đồng thời ba bức xạ đơn sắc  có bước sóng lần lượt là 0,4 µm; 0,5 µm và 0,6 µm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vân sáng liên tiếp cùng màu với vân sáng trung tâm, có bao nhiêu vị trí mà ở đó chỉ có một bức xạ cho vân sáng:

Xem đáp án

Đáp án B

Vị trí trùng màu với vân trung tâm là vị trí trùng nhau của vân sáng 3 bức xạ :

Vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất ứng với  k1 = 15, k2 = 12 và k3 = 10

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1 và λ2 trong khoảng này

có 2 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k1 = 5, 10

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ1 và λ3 trong khoảng này :

 có 4 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k­1 = 3, 6, 9 và 12

+ Sự trùng nhau của hai bức xạ λ2 và λ3 trong khoảng này :

có 1 vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k2 = 6

Vậy số vị trí cho vân đơn sắc là 14 + 11 + 9 – 2.2 – 2.4 – 2.1 = 20


Câu 30:

21/07/2024

Trong thí nghiệm giao thoa Young thực hiện đồng thời với hai bức xạ đơn sắc có bước sóng với khoảng vân thu được trên màn ảnh lần lượt là i1 = 0,48 mm và i2  =0,64 mm. Xét tại hai điểm A, B trên màn cùng phía vân trung tâm cách nhau một khoảng 6,72 mm. Tại A cả hai hệ đều cho vân sáng còn tại B hệ i1 cho vân sáng còn hệ i2 cho vân tối. Số vạch sáng trên đoạn AB là

Xem đáp án

Đáp án A

Xét tỉ số:

ABi1=6,720,48=14có 15 vị trí cho vân sáng của bức xạ λ1 trên đoạn AB

ABi2=6,720,64=10,5có 11 vị trí cho vân sáng của bức xạ λ2 trên đoạn AB

Điều kiện để hai hệ vân trùng nhau 

Vì tính lặp lại tuần hoàn của hệ vân, nên để đơn giản ta có thể xem tại A là vị trí trùng nhau của hai hệ vân ứng với k=0, vậy tại B với bức xạ λ1 là vân sáng thứ 14, với bức xạ λ2 thì gần nhất là vân sáng thứ 10, trong khoảng này hai hệ vân có 3 vị trí trùng nhau, do vậy tổng số vân sáng quan sát được sẽ là 15+11-4=22 vân


Câu 31:

18/07/2024

Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng có a = 1 mm, D = 1 m. Khe S được chiếu đồng thời ba bức xạ đơn sắc có bước sóng λ = 400 nm, λ2 = 500 nm và λ3= 600 nm. Gọi M là một điểm nằm trong vùng giao thoa trên màn quan sát cách vị trí vân trung tâm O một khoảng 7 mm. Tổng số vân sáng cùng màu với nguồn sáng đếm được trên đoạn OM là

Xem đáp án

Đáp án A

+ Điều kiện để hệ ba vân sáng này trùng nhau: k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 ↔ 4k1 = 5k2 = 6k3

Bội chung nhỏ nhất của ba số hạng trên là 60, ứng với vị trí trùng nhau gần vân trung tâm nhất:

+ Xét tỉ số OMi123=761,16  → trên đoạn OM chỉ có 2 vân trùng màu với nguồn


Câu 32:

22/07/2024

Trong thí nghiệm của Young: a = 2 mm; D = 2,5 m. Khe S được chiếu bởi 2 bức xạ có λ1 = 0,6 µm và λ2chưa biết. Trong một khoảng rộng MN = 15 mm trên màn đếm được 41 vạch sáng trong đó có 5 vạch sáng là kết quả trùng nhau của hai hệ vân và 2 trong 5 vạch trùng nhau nằm tại M và N. Bước sóng của bức xạ λ2 là

Xem đáp án

Đáp án B

+ Khoảng vân giao thoa của bức xạ λ1

Số vị trí cho vân sáng của bức xạ λ1 trên đoạn MN: 

→ Vậy số vị trí cho vân sáng của bức xạ λ2 trên đoạn MN là 41 + 5 – 11 = 25

Vì vị trí trùng nhau của hai hệ vân lặp lại có tính chu kì nên nêu ta xem M là vị trí vân trung tâm thì N sẽ là vị trí trùng nhau ứng với vân sáng bậc 20 của bức xạ λ1 và vân sáng bậc 24 của bức xạ λ2

Ta có: 


Câu 34:

23/07/2024

Người ta thực hiện giao thoa ánh sáng bằng ánh sáng trắng, dùng kính lọc sắc để chỉ cho ánh sáng từ màu tím đến màu vàng đi qua hai khe (có bước sóng từ 0,38 µm đến 0,6 µm). Biết khoảng cách giữa 2 khe là a = 1 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D = 2 m. Khoảng cách bề rộng nhỏ nhất mà không có vân sáng nào quan sát được ở trên màn là

Xem đáp án

Đáp án B

Với hiện tượng giao thoa nhiều ánh sáng đơn sắc, khi bậc quang phổ càng cao thì các quang phổ thường chồng khít lên nhau do vậy ta chỉ có thể tìm thấy vị trí vân tối ở gần vân sáng trung tâm

+ Cụ thể ta xét quang phổ bậc n của phổ bậc n + 1, để hai hệ quang phổ này không chồng lên nhau thì vị trí vân sáng bậc n của ánh sáng vàng phải nhỏ hơn vị trí vân sáng bậc n + 1 của ánh sáng tím

n<1,72

Vậy để có thể tìm thấy vâng tối thì n = 1

Khoảng cách đó là


Bắt đầu thi ngay