Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc: màu đỏ (bước sóng $λ_{1} = 720 n m)$ và màu lục (bước sóng $λ_{2} = 560 n m) .$ 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 quy luật $D = 2 + \cos (\frac{π}{2} t - \frac{π}{2}) m$ (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 4s kể từ lúc t = 0, số lần một vân sáng đơn sắc (màu đỏ hoặc màu lục) xuất hiện tại M là

A. 80.

B. 75.

C. 76.

D. 84.

Xem lời giải

Câu hỏi trong đề: Đề thi thử THPT Quốc gia môn Vật lý năm 2022 có đáp án (30 đề) !!

Bắt đầu thi

Quảng cáo

Trả lời:

Giải bởi Vietjack

Đáp án B

Chu kì dao động của màn: $T = \frac{2 π}{ω} = \frac{2 π}{\frac{π}{2}} = 4 (s)$

Điều kiện để 2 vân sáng trùng nhau: $x_{1} = x_{2} \Leftrightarrow \frac{k_{1}}{k_{2}} = \frac{λ_{2}}{λ_{1}} = \frac{560}{720} = \frac{7}{9}$

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 $\to$ M là vân trùng thứ 2 (tính từ vân trung tâm) tương ứng với vân sáng bậc 14 của bức xạ $λ_{1}$ và vân sáng bậc 18 của bức xạ $λ_{2}$

$\to$ Ở thời điểm $t = 0 \to D = 2 m : \{\begin{cases} k_{M_{1}} = 14 \\ k_{M_{2}} = 18 \end{cases}$

+ Khi $t = 1 s = \frac{T}{4} : D_{1} = 2 + \cos (\frac{π}{2} . 1 - \frac{π}{2}) = 3 (m) = \frac{3}{2} D$

$\overset{i_{1} = \frac{λ D_{1}}{a} = \frac{3}{2} i}{\to}$ bậc của vân sáng tại M giảm $\frac{3}{2}$ lần $\to \{\begin{cases} k_{M_{1}} = 14 . \frac{2}{3} = 9, 3 \\ k_{M_{2}} = 18 . \frac{2}{3} = 12 \end{cases}$

+ Khi $t = s = \frac{3 T}{4} : D_{2} = 2 + \cos (\frac{π}{2} . 3 - \frac{π}{2}) = 1 (m) = \frac{1}{2} D$

$\overset{i_{2} = \frac{λ D_{2}}{a} = \frac{1}{2} i}{\to}$ bậc của vân sáng tại M tăng 2 lần $\to \{\begin{cases} k_{M_{1}} = 14.2 = 28 \\ k_{M_{2}} = 18.2 = 36 \end{cases}$

Trong 4s (=1T) màn thực hiện đúng 1 chu kì dao động, quá trình thay đổi bậc của vân sáng tại M được mô tả như hình.

Vậy trong thời gian 4s thì số vân đơn sắc dịch chuyển qua M là:

$N = 2 [(4 + 6 + 6) + (6 + 8 + 8)] - 1 = 75$

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

Hot: 500+ Đề thi thử tốt nghiệp THPT các môn, ĐGNL các trường ĐH... file word có đáp án (2025). Tải ngay

Sách thầy cô Vietjack biên soạn:

Xem thêm »

CÂU HỎI HOT CÙNG CHỦ ĐỀ

Câu 1

Trong các phòng điều trị vật lí trị liệu tại các bệnh viện thường trang bị bóng đèn dây tóc vonfram có công suất từ 250W đến 1000W vì bóng đèn này là

A. Nguồn phát tia X để chiếu điện, chụp điện

B. Nguồn phát tia hồng ngoại để sưởi ấm giúp máu lưu thông tốt

C. Nguồn phát tia tử ngoại chữa các bệnh còi xương, ung thư da

D. Nguồn phát tia hồng ngoại có tác dụng diệt vi khuẩn

Lời giải

Đáp án B

Trong các phòng điều trị vật lý trị liệu tại cá bệnh viện thường trang bị bóng đèn dây tóc vonfram có công suất từ 250W đến 1000W vì bóng đèn này là nguồn phát tia hồng ngoại để sưởi ấm giúp máu lưu thông tốt.

Câu 2