TOP 40 câu Trắc nghiệm Giao thoa ánh sáng (có đáp án 2024) – Vật lí 12

Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

Bài giảng Trắc nghiệm Vật lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

Câu 1. Trong các thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, khoảng vân i được tính bằng công thức nào?

A. $i=\frac{\lambda }{a.D}$.

B. $i=\lambda Da$.

C. $i=\frac{\lambda D}{a}$.

D. $i=\frac{\lambda a}{D}$.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng vân i được tính bằng công thức: $i=\frac{\lambda D}{a}$.

Câu 2. Trong thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, nếu thay ánh sáng đơn sắc màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng và giữ nguyên các điều kiện khác thì trên màn quan sát

A. khoảng vân không thay đổi.

B. khoảng vân tăng lên.

C. vị trí vân trung tâm thay đổi.

D. khoảng vân giảm xuống.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Khoảng vân i được tính bằng công thức: $i=\frac{\lambda D}{a}$

Khi thay ánh sáng đơn sắc màu lam bằng ánh sáng đơn sắc màu vàng (bước sóng tăng vì λ_vàng > λ_lam) và giữ nguyên các điều kiện khác thì khoảng vân tăng lên so với ban đầu.

Câu 3. Trong thí nghiệm Y - âng, vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân sáng trung tâm là

A. $\frac{i}{4}$.

B. $\frac{i}{2}$.

C. i.

D. 2i.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vị trí các vân tối:

$x=\left(k+\frac{1}{2}\right).i$ với $\text{k\hspace{0.17em}=\hspace{0.17em}0;}\pm \text{1;}\pm \text{2;}\mathrm{...}$

Vân tối gần vân trung tâm nhất ứng với k = 0, cách vân trung tâm khoảng $x=\frac{i}{2}$

Câu 4. Trong một thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng, bước sóng ánh sáng đơn sắc là 600 nm, khoảng cách giữa hai khe hẹp là 1 mm. Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Khoảng vân quan sát được trên màn có giá trị bằng

A. 1,2 mm.

B. 1,5 mm.

C. 0,9 mm.

D. 0,3 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Khoảng vân quan sát được trên màn là:

$i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{{600.10}^{-9}.2}{{1.10}^{-3}}=1,{2.10}^{-3}m=1,2mm$

Câu 5. Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

A. 7i.

B. 8i.

C. 9i.

D. 10i.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng cách từ vân sáng bậc 4 phía trên vân trung tâm đến vân sáng trung tâm là:

$x_4=4i$

Khoảng cách từ vân sáng bậc 5 phía dưới vân trung tâm đến vân sáng trung tâm là:

${x^{\text{'}}}_5=5i$

Vậy khoảng cách từ vân sáng bậc 4 bên này đến vân sáng bậc 5 bên kia so với vân sáng trung tâm là

$\Delta x=x_4+{x^{\text{'}}}_5=4i+5i=9i$

Câu 6. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết a = 0,4 mm; D = 1,2 m nguồn S phát ra bức xạ đơn sắc có λ = 600 nm. Khoảng cách giữa 2 vân sáng liên tiếp trên màn là

A. 1,6 mm.

B. 1,2 mm.

C. 1,8 mm.

D. 1,4 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là một khoảng vân i :

$i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{{600.10}^{-9}.1,2}{0,{4.10}^{-3}}=1,{8.10}^{-3}m=1,8mm$

Câu 7. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y - âng trong không khí, hai khe cách nhau 3 mm được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm, màn quan sát cách hai khe 2 m. Sau đó đặt toàn bộ thí nghiệm vào trong nước có chiết suất $\frac{4}{3}$, khoảng vân trên màn quan sát là bao nhiêu?

A. 0,4 m.

B. 0,3 m.

C. 0,4 mm.

D. 0,3 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Vận tốc của ánh sáng trong không khí là c, bước sóng λ.

+ Khi ánh sáng truyền từ không khí vào nước thì tần số của ánh sáng không đổi, vận tốc của ánh sáng truyền trong nước là $v=\frac{c}{n}$ (n là chiết suất của nước).

Bước sóng ánh sáng trong nước là ${\lambda }^{\text{'}}=\frac{v}{f}=\frac{c}{n.f}=\frac{\lambda }{n}$

Khoảng vân khi toàn bộ thí nghiệm được đặt trong nước là:

$i^{\text{'}}=\frac{{\lambda }^{\text{'}}D}{a}=\frac{\lambda D}{na}=0,3mm$

Câu 8. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, biết a = 5 mm, D = 2 m. Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,5 mm. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc là

A. 0,65 μm.

B. 0,71 μm.

C. 0,75 μm.

D. 0,69 μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 5 khoảng vân $\Rightarrow 5i=1,5\iff i=0,3mm$

Bước sóng của ánh sáng đơn sắc là:

$\lambda =\frac{i.a}{D}=\frac{0,{3.10}^{-3}{\mathrm{.5.10}}^{-3}}{2}=7,{5.10}^{-7}m=0,75\mu m$

Câu 9. Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 4 m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp đo được là 4,8 mm. Toạ độ của vân sáng bậc 3 là

A. ± 9,6 mm.

B. ± 4,8 mm.

C. ± 3,6 mm.

D. ± 2,4 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 4 khoảng vân $\Rightarrow 4i=4,8\Rightarrow i=1,2mm$

Tọa độ của vân sáng bậc 3 là: $x=\pm 3i=\pm 3,6mm$.

Câu 10. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁. Hiệu quãng đường từ hai khe đến vân sáng bậc 4 là 2,4 μm. Một điểm M trên màn có hiệu quãng đường đến hai khe là 1,5 μm sẽ quan sát thấy

A. vân sáng bậc 2.

B. vân tối thứ 2.

C. vân sáng bậc 3.

D. vân tối thứ 3.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Hiệu quãng đường từ hai khe đến vân sáng bậc 4 là 2,4 μm, nghĩa là:

$d_2-d_2=k\lambda \iff 2,4=4.\lambda \iff \lambda =0,6\mu m$

+ Xét tại điểm M tỉ số: $\frac{d_2-d_1}{\lambda }=\frac{1,5}{0,6}=2,5=2+\frac{1}{2}$

⇒ Tại M là vân tối thứ 3

Câu 11. Tại điểm M trên màn của một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, hiệu đường đi của hai sóng tới M là 2,6 μm. Biết rằng tại M có vân sáng. Bước sóng ánh sáng không thể có giá trị nào dưới đây ?

A. 0,48 μm.

B. 0,52 μm.

C. 0,65 μm.

D. 0,43(3) μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

Tại M là vân sáng khi thỏa mãn: $d_2-d_1=k\lambda \iff 2,6=k\lambda \left(k\in Z\right)$

A – không thể, vì ứng với $\lambda =0,48\mu m$ thì $k\notin Z$, tại M không là vân sáng.

B – có thể, vì ứng với $\lambda =0,52\mu m$ thì k = 5, tại M là vân sáng.

C – có thể, vì ứng với $\lambda =0,65\mu m$ thì k = 4, tại M là vân sáng.

D – có thể, vì ứng với $\lambda =0,43\left(3\right)\mu m$ thì k = 6, tại M là vân sáng.

Câu 12. Ánh sáng trên bề mặt rộng 7,2 mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân sáng (hai rìa là hai vân sáng). Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm là vân

A. tối thứ 18.

B. tối thứ 16.

C. sáng bậc 18.

D. sáng bậc 16.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Khoảng vân trên vùng giao thoa: $i=\frac{L}{9-1}=0,9mm$

+ Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm có: $\frac{x}{i}=\frac{14,4}{0,9}=16=k$

Tại vị trí trên là vân sáng bậc 16

Câu 13. Trong thí nghiệm ánh sáng giao thoa với khe Y- âng, khoảng cách giữa 2 khe S₁, S₂ là 1 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là 2 m. Chiếu vào 2 khe ánh sáng có bước sóng λ = 0,656 μm. Biết bề rộng của trường giao thoa là L = 2,9 cm. Xác định số vân sáng, tối quan sát được trên màn?

A. 22 vân sáng, 23 vân tối.

B. 22 vân sáng, 21 vân tối.

C. 23 vân sáng, 22 vân tối.

D. 23 vân sáng, 24 vân tối.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Khoảng vân trên màn quan sát:

$i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{0,{656.10}^{-6}.2}{{1.10}^{-3}}=1,{312.10}^{-3}m=1,312mm$

Số vân sáng quan sát được trên màn là:

$N_s=2.\left[\frac{L}{2i}\right]+1=2.\left[\frac{29}{2.1,312}\right]+1=23$ vân

(Chú ý: Dấu [ ] là lấy phần nguyên của biểu thức)

Số vân tối quan sát được trên màn là:

$N_t=2.\left[\frac{L}{2i}+\frac{1}{2}\right]=2.\left[\frac{29}{2.1,312}+\frac{1}{2}\right]=22$ vân

Câu 14. Trong thí nghiệm Y-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.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Khoảng vân trên màn quan sát:

$i=\frac{\lambda D}{a}=\frac{0,{6.10}^{-6}.2,5}{{1.10}^{-3}}=1,{5.10}^{-3}m=1,5mm$

+ Số vân sáng quan sát được trên màn là:

$N_s=2.\left[\frac{L}{2i}\right]+1=2.\left[\frac{12,5}{2.1,5}\right]+1=9$ vân

+ Số vân tối quan sát được trên màn là:

$N_s=2.\left[\frac{L}{2i}+\frac{1}{2}\right]=2.\left[\frac{12,5}{2.1,5}+\frac{1}{2}\right]=8$ vân

Vậy tổng số vân sáng và vân tối trong miền giao thoa là:

$N=N_s+N_t=9+8=17$ vân.

Câu 15. 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 1,2 mm. Trong khoảng giữa hai điểm M và N trên màn ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm, cách vân trung tâm lần lượt 2 mm và 4,5 mm, quan sát được

A. 2 vân sáng và 2 vân tối.

B. 3 vân sáng và 2 vân tối.

C. 2 vân sáng và 3 vân tối.

D. 2 vân sáng và 1 vân tối.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Xét M và N nằm ở nửa trên của trường giao thoa:

+ Tại M: $\frac{x_M}{i}=\frac{2}{1,2}=1,67$

+ Tại N: $\frac{x_N}{i}=\frac{4,5}{1,2}=3,75$

Từ M đến N có 2 vân sáng ứng với $k=2;3$, có 2 vân tối ứng với $k=2;3$.

Câu 16. Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 1m. Để tại vị trí của vân sáng bậc 5 trên màn là vân sáng bậc 2 thì phải dời màn ra xa hay về gần so với vị trí ban đầu một khoảng bao nhiêu?

A. ra xa 1,5 m.

B. gần 1,5 m.

C. về gần 2,5 m.

D. ra xa 2,5 m.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Để tại vị trí của vân sáng bậc 5 trên màn là vân sáng bậc 2 thì $x=5i=2i^{\text{'}}$(1)

+ Từ (1) thấy i’ > i nên cần dịch chuyển màn ra xa so với ban đầu.

+ Gọi x là độ dịch chuyển của màn.

$\Rightarrow \left(1\right)\iff 5\frac{\lambda D}{a}=2\frac{\lambda \left(D+x\right)}{a}\iff 5D=2\left(D+x\right)$

$\iff 5.1=2.\left(1+x\right)\iff x=1,5m$

Câu 17. Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm. Khoảng vân trên màn quan sát đo được là 1 mm. Từ vị trí ban đầu, nếu tịnh tiến màn quan sát một đoạn 25 cm lại gần mặt phẳng chứa hai khe thì khoảng vân mới trên màn là 0,8 mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A. 0,64 mm.

B. 0,50 mm.

C. 0,45 mm.

D. 0,48 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Khoảng vân: $i=\frac{\lambda D}{a}$

Ta có: $\frac{i_1}{i_2}=\frac{D}{D-25}\iff \frac{1}{0,8}=\frac{D}{D-25}\iff D=125cm$

Bước sóng của ánh sáng là:

$\lambda =\frac{i.a}{D}=\frac{{1.10}^{-3}.0,{6.10}^{-3}}{1,25}=0,{48.10}^{-6}m=0,48\mu m$

Câu 18. Thí nghiệm giao thoa I-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe a = 0,5 mm. Ban đầu, tại M cách vân trung tâm 1 mm người ta quan sát được vân sáng bậc 2. Giữ cố định màn chứa hai khe, di chuyển từ từ màn quan sát ra xa và dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe một đoạn $\frac{50}{3}$ cm thì thấy tại M chuyển thành vân tối thứ 2. Bước sóng λ có giá trị là

A. 0,60 μm.

B. 0,50 μm.

C. 0,40 μm.

D. 0,64 μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Khi M là vân sáng bậc 2 : $x_M=2.i_1$

+ Khi M là vân tối thứ 2 : $x_M=1,5i_2$

$\Rightarrow 2i_1=1,5i_2\iff \frac{i_1}{i_2}=\frac{3}{4}\iff \frac{D}{D+\frac{50}{3}}=\frac{3}{4}\iff D=50cm$

+ Khoảng vân ban đầu là : $x_M=1=2i_1\iff i_1=0,5\text{ mm}$

+ Bước sóng của ánh sáng đơn sắc là:

$\lambda =\frac{i.a}{D}=\frac{0,{5.10}^{-3}.0,{5.10}^{-3}}{0,5}=0,{5.10}^{-6}m=0,5\mu m$

Câu 19. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y - âng, cho D = 1,5 m. Nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ S tới mặt phẳng chứa hai khe là d = 60 cm. Khoảng vân đo được trên màn bằng 3 mm. Cho S dời theo phương song song với S₁S₂ về phía S₂. Hỏi để cường độ sáng tại O chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì S phải dịch chuyển một đoạn tối thiểu bằng bao nhiêu?

A. 3,75 mm.

B. 2,4 mm.

C. 0,6 mm.

D. 1,2 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Để cho cường độ sáng tại một điểm trên màn dịch chuyển từ cực đại sang cực tiểu thì hệ vân sẽ dịch chuyển một đoạn

$x=\left(2k+1\right)\frac{i}{2}$

Hệ vân dịch chuyển một đoạn tối thiểu là $x_{\min }=\frac{i}{2}=\frac{3}{2}=1,5mm$ ứng với $k=0$

+ Gọi y là độ dịch chuyển của nguồn, ta có : $\frac{y_{\min }}{x_{\min }}=\frac{d}{D}$

$\Rightarrow y_{\min }=\frac{d}{D}.x_{\min }=\frac{0,6}{1,5}.1,5=0,6mm$

Câu 20. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng nhờ khe Y-âng, 2 khe hẹp cách nhau 1,5 mm. Khoảng cách từ màn E đến 2 khe là D = 2 m, hai khe hẹp được rọi đồng thời 2 bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là λ₁ = 0,48 μm và λ₂ = 0,64 μm. Xác định khoảng cách nhỏ nhất giữa vân trung tâm và vân sáng cùng màu với vân trung tâm?

A. 2,56 mm.

B. 1,92 mm.

C. 2,36 mm.

D. 5,12 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Khoảng vân của bức xạ ${\lambda }_1$ là:

$i_1=\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{0,{48.10}^{-6}.2}{1,{5.10}^{-3}}=0,{64.10}^{-3}m=0,64mm$

+ Vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=k_1{i}_1=k_2.i_2\iff k_1{\lambda }_1=k_2.{\lambda }_2\Rightarrow \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{4}{3}$

$\Rightarrow$ Tại M có sự trùng nhau của hai vân sáng ứng với vân sáng bậc 4 của ánh sáng bước sóng λ₁ và vân sáng bậc 3 của ánh sáng bước sóng λ₂.

Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm:

$\Delta x=x_M=4i_1=4.0,64=2,56\text{ mm.}$

Câu 21. Trong thí nghiệm I-âng, cho a = 2 mm; D = 2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,4 μm và λ₂ = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5 mm và 29,3 mm. Số vân sáng có màu giống vân trung tâm trên đoạn MN là

A. 16.

B. 17.

C. 20.

D. 19.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Khoảng vân: $\left\{\begin{array}{l}{i}_1=\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=0,4mm\\ i_2=\frac{{\lambda }_{2}D}{a}=0,6mm\end{array}\right.$

+ Vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{3}{2}$

+ Lại có: $5\le x\le 29,5\iff 5\le 1,2n\le 29,5$

$\iff 4,167\le n\le 24,58$

Có 20 giá trị của n thỏa mãn.

Có 20 vị trí vân trùng nhau.

Câu 22. Ánh sáng được dùng trong thí nghiệm giao thoa gồm 2 ánh sáng đơn sắc, ánh sáng lục có bước sóng λ₁ = 0,50 μm và ánh sáng đỏ có bước sóng λ₂ = 0,75 μm. Vân sáng lục và vân sáng đỏ trùng nhau lần thứ nhất (kể từ vân sáng trung tâm) ứng với vân sáng đỏ bậc

A. 5.

B. 6.

C. 4.

D. 2.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{3}{2}$

Vậy vân sáng trùng lần thứ nhất ứng với vân sáng lục bậc 3 và vân sáng đỏ bậc 2

Câu 23. Trong thí nghiệm Y-âng, cho a = 1,5 mm, D = 1,2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,45 μm và λ₂ = 600 nm. Trên màn quan sát, trong khoảng giữa các vân sáng trùng nhau lần đầu và lần thứ ba có bao nhiêu vân sáng quan sát được?

A. 15.

B. 13.

C. 9.

D. 11.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

+ Khoảng vân: $\left\{\begin{array}{l}{i}_1=\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=0,36mm\\ i_2=\frac{{\lambda }_{2}D}{a}=0,48mm\end{array}\right.$

+ Vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{4}{3}=\frac{8}{6}=\frac{12}{9}$

+ Vân sáng trùng nhau lần thứ nhất ứng với $k_1=4;k_2=3$ và vân sáng trùng nhau lần thứ ba ứng với $k_1=12;k_2=9.$

+ Trong khoảng giữa các vân sáng trùng nhau lần đầu và lần thứ ba có:

- Số vân sáng trùng của hai bức xạ là 1 ứng với $k_1=8,k_2=6.$

- Số vân sáng của bức xạ là 12 – 4 – 1 = 7 vân.

- Số vân sáng của bức xạ là 9 – 3 – 1 = 5 vân.

Trong khoảng giữa các vân sáng trùng nhau lần đầu và lần thứ ba có

$7+5-1=11$ vân quan sát được trên màn.

Câu 24. Trong thí nghiệm Y- âng về giao thoa ánh sáng, các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng trắng, biết λ_đ = 0,76 mm và λ_t = 0,4 mm. Khoảng cách giữa hai khe là 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Bề rộng quang phổ liên tục bậc 3 trên màn là:

A. 7,2 mm.

B. 2,4 mm.

C. 9,6 mm.

D. 4,8 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Khoảng vân của ánh sáng đỏ và ánh sáng tím lần lượt là :

$\left\{\begin{array}{l}{i}_d=\frac{{\lambda }_{d}D}{a}=\frac{76}{15}mm\\ i_t=\frac{{\lambda }_{t}D}{a}=\frac{8}{3}mm\end{array}\right.$

+ Bề rộng của quang phổ bậc 3 là

$\Delta x_3=3.\left(i_d-i_t\right)=3\left(\frac{76}{15}-\frac{8}{3}\right)=7,2mm$

Câu 25. Trong thí nghiệm I-âng, chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,45 μm và λ₂ = 0,6 μm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm nằm cùng một phía so với vân trung tâm. Biết tại điểm M trùng với vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ λ₁; tại N trùng với vị trí vân sáng bậc 11 của bức xạ λ₂. Tính số vân sáng quan sát được trên đoạn MN?

A. 24.

B. 17.

C. 18.

D. 19.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

+ Vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=\frac{4}{3}=\frac{8}{6}=\frac{12}{9}=\frac{16}{12}$

+ Tại M: $x_M=3i_1$, xét $\frac{x_M}{i_2}=\frac{3i_1}{i_2}=\frac{3{\lambda }_1}{{\lambda }_2}=2,25$

+ Tại N: $x_N=11i_2$, xét $\frac{x_N}{i_1}=\frac{11i_2}{i_1}=\frac{11{\lambda }_2}{{\lambda }_1}=14,67$

+ Trong khoảng từ M đến N có 3 vân sáng trùng của hai bức xạ.

+ Từ M đến N có 12 bức xạ của ${\lambda }_1$(kể cả M) và có 9 bức xạ của λ₂ (kể cả N).

Trên đoạn MN, quan sát được 12 + 9 – 3 = 18 vân sáng.

Câu 26. Trong thí nghiệm I-âng, khoảng cách giữa 2 khe sáng S₁, S₂ là a = 1 mm. Khoảng cách từ 2 khe đến màn là D = 1 m. Chiếu vào khe S chùm ánh sáng trắng. Hai vân tối của 2 bức xạ λ₁ = 0,50 μm và λ ₂ = 0,75 μm trùng nhau lần thứ nhất (kể từ vân sáng trung tâm) tại một điểm cách vân sáng trung tâm một khoảng

A. 1 mm.

B. 2,5 mm.

C. 2 mm.

D. không có vị trí nào thỏa mãn.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

Vị trí vân tối trùng của hai bức xạ thỏa mãn:

$x=\frac{\left(k_1+\frac{1}{2}\right).{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{\left(k_2+\frac{1}{2}\right).{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1+\frac{1}{2}}{k_2+\frac{1}{2}}=\frac{3}{2}$

$\Rightarrow k_1,k_2\notin Z$

⇒ Không tồn tại vị trí vân tối trùng của hai bức xạ.

Câu 27. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng. Khoảng cách giữa hai khe là a = 1 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Nguồn sáng S phát đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ₁ = 0,40 μm và λ₂ với 0,50 μm ≤ λ₂ ≤ 0,65 μm. Tại điểm M cách vân sáng trung tâm 5,6 mm là vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng chính giữa. Bước sóng λ₂ có giá trị là

A. 0,56 μm.

B. 0,60 μm.

C. 0,52 μm.

D. 0,62 μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Khoảng vân: $i_1=\frac{{\lambda }_1.D}{a}=0,8mm$

+ Tại M là vị trí vân sáng trùng của hai bức xạ có:

$x_M=k_1.i_1\iff 5,6=k_1.0,8\iff k_1=7$

+ Vị trí hai vân sáng trùng nhau thỏa mãn:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}$

$\iff \frac{7}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{0,4}\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{2,8}{k_2}$

+ Lại có: 0,50 μm ≤ λ₂ ≤ 0,65 μm

$\Rightarrow 0,5\le \frac{2,8}{k_2}\le 0,65\iff 4,3\le k_2\le 5,6\Rightarrow k_2=5$

$\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{2,8}{5}=0,56\mu m$

Câu 28. Thực hiện giao thoa ánh sáng với hai bức xạ thấy được có bước sóng λ₁ = 0,64 μm; λ₂. Trên màn hứng các vân giao thoa, giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm đếm được 11 vân sáng, trong đó số vân của bức xạ λ₁ và của bức xạ λ₂ lệch nhau 3 vân, bước sóng λ₂ có giá trị là

A. 0,4 μm.

B. 0,45 μm.

C. 0,72 μm.

D. 0,54 μm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

+ Vị trí vân sáng trùng màu với vân trung tâm:

$x=\frac{k_1.{\lambda }_{1}D}{a}=\frac{k_2.{\lambda }_{2}D}{a}\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{{\lambda }_2}{{\lambda }_1}\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{k_1{\lambda }_1}{k_2}$

+ Giữa hai vân gần nhất cùng màu với vân sáng trung tâm có 11 vân sáng nên có:

$k_1+k_2-2=11\left(1\right)$

+ Số vân sáng của hai bức xạ lệch nhau 3 vân: $\left|k_1-k_2\right|=3$

- TH1: $k_1-k_2=3\left(2\right)$

Từ (1) và (2) $\Rightarrow k_1=8;k_2=5$

$\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{k_1{\lambda }_1}{k_2}=\frac{8.0,64}{5}=1,024\mu m$

- TH2: $k_2-k_1=3\left(3\right)$

Từ (1) và (3) $\Rightarrow k_1=5;k_2=8$

$\Rightarrow {\lambda }_2=\frac{k_1{\lambda }_1}{k_2}=\frac{5.0,64}{8}=0,4\mu m$

Câu 29. Trong thí nghiệm giao thoa I âng thực hiện đồng thời hai bức xạ đơn sắc với khoảng vân trên màn thu được lần lượt là: i₁ = 0,5 mm; i₂ = 0,3 mm. Biết bề rộng trường giao thoa là 5 mm, số vị trí trên trường giao thoa có 2 vân tối của hai hệ trùng nhau là bao nhiêu?

A. 2.

B. 5.

C. 4.

D. 3.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

Cách 1:

+ $k_{1gh}=\left[\frac{L}{2i_1}\right]=\left[\frac{5}{2.0,5}\right]=5$

Tại hai điểm giới hạn của trường giao thoa là vân sáng bậc 5.

+ Vị trí hai vân tối trùng nhau của hai bức xạ, thỏa mãn:

$x=\left(k_1+\frac{1}{2}\right).i_1=\left(k_2+\frac{1}{2}\right).i_2\iff \frac{k_1+\frac{1}{2}}{k_2+\frac{1}{2}}=\frac{i_2}{i_1}=\frac{3}{5}\left(=\frac{1+\frac{1}{2}}{2+\frac{1}{2}}\right)=\frac{9}{15}\left(=\frac{4+\frac{1}{2}}{7+\frac{1}{2}}\right)$

⇒ Xét nửa trường giao thoa phía trên vân trung tâm, vân tối trùng thứ nhất ứng với $k_1=1;k_2=2$, vân tối trùng thứ hai ứng với $k_1=4;k_2=7$

+ Vậy trên cả trường giao thoa có 4 vân tối trùng nhau của hai hệ vân.

Cách 2:

+ Vị trí vân sáng trùng màu với vân sáng trung tâm, thỏa mãn:

$x=k_1.i_1=k_2.i_2\iff \frac{k_1}{k_2}=\frac{i_2}{i_1}=\frac{3}{5}$

+ Khoảng vân trùng: $i_{12}=3.i_1=1,5mm$

+ Vậy trên trường giao thoa có số vân tối trùng nhau của hai hệ vân là:

$N=2.\left[\frac{L}{2i_{12}}+\frac{1}{2}\right]=4$

Câu 30. Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn ảnh D = 2 m. Nguồn S phát đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,5 μm và λ₂= 0,4 μm. Trên đoạn MN = 30 mm (M và N ở một bên của O và OM = 5,5 mm) có bao nhiêu vân tối bức xạ λ₂ trùng với vân sáng của bức xạ λ₁:

A. 12.

B. 15.

C. 14.

D. 13.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

+ Khoảng vân: $\left\{\begin{array}{l}{i}_1=\frac{{\lambda }_{1}D}{a}=0,5mm\\ i_2=\frac{{\lambda }_{2}D}{a}=0,4mm\end{array}\right.$

+ Vân tối bức xạ λ₂ trùng với vân sáng của bức xạ λ₁ thỏa mãn:

$\left(k_2+\frac{1}{2}\right){\lambda }_2=k_1{\lambda }_1\iff 4.\left(k_2+\frac{1}{2}\right)=5.k_1$

$\iff \frac{k_1}{k_2+\frac{1}{2}}=\frac{4}{5}\Rightarrow i_{12}=4i_1=2mm$

+ Vị trí vân thỏa mãn yêu cầu đề bài là: $x=n{i}_{12}\left(n\in Z\right)$

+ Mà $5,5\le x\le 35,5\iff 5,5\le n{i}_{12}\le 35,5\iff 2,75\le n\le 17,75$

Vậy có 15 vân tối bức xạ λ₂ trùng với vân sáng của bức xạ λ₁.

Câu 31. Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 1,2 m. Khoảng vân đo được trên màn là i = 0,8 mm. Để khoảng vân đo được bằng 1,2 mm, ta cần dịch chuyển màn quan sát một khoảng là:

A. 1,2 m ra xa mặt phẳng chứa hai khe

B. 0,6 m ra xa mặt phẳng chứa hai khe

C. 0,3 m lại gần mặt phẳng chứa hai khe

D. 0,9 m lại gần mặt phẳng chứa hai khe

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Gọi độ dịch chuyển màn là ΔD:

Câu 32. Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng, chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có λ₁ = 0,6 µ và λ₂ = 0,4 µm vào khe Y – âng. Khoảng giữa hai khe a = 1 mm. Khoảng cách từ hai khe đến màn D = 2 m. Khoảng cách ngắn nhất giữa các vị trí trên màn có hai vân sáng trùng nhau là:

A. 4,8 mm

B. 3,2 mm

C. 2,4 mm

D. 9,6 mm

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Các khoảng vân là:

- Hai vân sáng trùng nhau có tọa độ:

Câu 33. Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y – âng trong vùng MN trên màn quan sát, người ta đếm được 13 vân sáng với M và N là hai vân sáng ứng với bước sóng λ₁ = 0,42 µm. Giữ nguyên điều kiện thí nghiệm, thay nguồn sáng đơn sắc với bước sóng λ₂ = 0,63 µm thì số vân sáng trên đoạn có chiều dài bằng MN trên màn là:

A. 12

B. 13

C. 8

D. 9

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Các khoảng vân là:

- Vùng MN trên màn quan sát, đếm được 13 vân sáng với M và N là hai vân sáng ứng nên:

MN = 12i₁ = 8i₂.

- Do vậy trên MN có 9 vân sáng của bức xạ 2.

Câu 34. Trong thí nghiệm Y –âng về giao thoa ánh sáng, chiếu ánh sáng trắng (bước sóng từ 0,4 µm đến 0,76 µm) vào hai khe Y – âng. Biết khoảng các giữa hai khe là 0,5 mm và khoảng cách từ 2 khe đến màn là 1 m. Bức xạ đơn sắc nào dưới đây không cho vân sáng tại điểm cách vân trung tâm 5,4 mm ?

A. 0,450 µm

B. 0,540 µm

C. 0,675 µm

D. 0,690 µm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: D

Giải thích:

- Tọa độ vân sáng:

- Vì: 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm.

Nên: 3,6 ≤ k ≤ 6,75.

Suy ra: k = 4, 5, 6; tương ứng với:

Câu 35. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y –âng với ánh sáng trắng (có bước sóng từ 0,4 µm đến 0,76 µm), khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m, bề rộng quang phổ bậc 2 thu được trên màn là 1,5 mm. Khoảng cách giữa hai khe là:

A. 0,72 mm

B. 0,96 mm

C. 1,11 mm

D. 1,15 mm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Bề rộng quang phổ bậc 2:

Câu 36. Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng như hình vẽ bên, hai lăng kính P, P’ được làm bằng cùng một chất, đều có góc chiết quang nhỏ và bằng α. Các khoảng cách từ nguồn, từ màn đến hệ hai thấu kính lần lượt là d₁, d₂. Kích thước của các lăng kính rất nhỏ so với các khoảng cách này. Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng vân quan sát được trên màn là i. Chiết suất của lăng kính có giá trị xác định bằng công thức:

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Góc lệch của các tia sáng qua mỗi lăng kính:

- Ảnh của S qua hai lăng kính được coi là hai nguồn cách nhau:

- Do đó khoảng vân:

- Chiết suất:

Câu 37. Trong thí nghiệm giao thoa Y – âng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, nếu tăng khoảng cách giữa hai khe S₁ và S₂ thì hệ vân giao thoa thu được trên màn có:

A. khoảng vân tăng

B. số vân tăng

C. hệ vân chuyển động dãn ra hai phía so với vân sáng trung tâm

D. số vân giảm.

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

- Khoảng vân:

- Nếu tăng khoảng cách giữa hai khe S₁, S₂ thì a tăng, i giảm. Do đó số vân trên màn giao thoa tăng.

Câu 38. Một ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong không khí là 0,651 µm và trong chất lỏng trong suốt là 0,465 µm. Chiết suất của chất lỏng trong thí nghiệm đối với ánh sáng đó là:

A. 1,35

B. 1,40

C. 1,45

D. 1,48

Hiển thị đáp án

Đáp án: B

Giải thích:

Câu 39. Tiến hành thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng trong không khí, khoảng vân đo được là i. Nếu đặt toàn bộ thí nghiệm trong nước có chiết suất n thì khoảng vân là:

A. i

B. ni

C. i/n

D. n/i

Hiển thị đáp án

Đáp án: C

Giải thích:

- Trong nước bước sóng giảm n lần. Khoảng vân tỉ lệ với bước sóng nên cũng giảm dần.

Câu 40. Chiếu ánh sáng đơn sắc vào hai khe của thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y – âng cách nhau 1 mm thì trên màn phía sau hai khe, cách mặt phẳng chứa hai khe 1,3 m ta thu được hệ vân giao thoa, khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 4,5 mm. Ánh sáng chiếu tới thuộc vùng màu:

A. đỏ

B. vàng

C. lục

D. tím

Hiển thị đáp án

Đáp án: A

Giải thích:

- Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 5 là 4,5 mm.

- Suy ra:

→ Đó là bước sóng của ánh sáng đỏ.

Các câu hỏi trắc nghiệm Vật lí lớp 12 có đáp án, chọn lọc khác:

Trắc nghiệm Các loại quang phổ có đáp án

Trắc nghiệm Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có đáp án

Trắc nghiệm Tia X có đáp án

Trắc nghiệm Hiện tượng quang điện. Thuyết lượng tử ánh sáng có đáp án

Trắc nghiệm Hiện tượng quang điện trong có đáp án