Hướng dẫn giải một số bài tập môn Vật lý 2 - Chương 3

Nội dung text: Hướng dẫn giải một số bài tập môn Vật lý 2 - Chương 3

1. Câu 1. Một thấu kính lồi có bán kính cong r = 4m đặt trên mặt lõm của 1 thấu kính có bàn kính R= 12 m. Xác định bán kính của vân sáng thứ 100 cho bởi hệ thấu kính trên khi sử dụng ánh sáng có bước sóng  =500 nm chiếu vuông góc với mặt phẳng của thấu kính. A. 1,43cm B. 1,53cm C. 1,63cm D. 1,73cm Hướng dẫn giải: - Gọi a là bán kính vân sáng đang khảo sát - Gọi độ dày của lớp không khí trong khoảng giữa 2 kính là t1 và t2, tam giác vuông 2 2 2 1/2 2 2 r =a +(r-t) a~(2rt) t1 ~(a /2r) và t2 ~(a /2R). Vậy nên độ dày của lớp không khí trong trường hợp này chính xác là ∆t~(a2/2r) -(a2/2R) a2[(R- r)/ rR]= m(vân sáng) a=0.0173 m Trường hợp sau đây có liên quan đến 3 câu hỏi tiếp theo: Một thấu kính lõm có chiết suất 1,5 đặt trên một bản thủy tinh phẳng. Bán kính cong của thấu kính R=8m. Sử dụng bước sóng 585 nm chiếu vào hệ để tạo hệ thống vân giao thoa. Tâm hệ ảnh giao thoa là một vân tối, được bao quanh bởi 50 vân tối khác. Câu 2. Bề dày lớp không khí ở tâm hệ giao thoa là: A. 11,3µm B. 12,3µm C. 13,3µm D. 14,3µm Câu 3. Bán kính vân tối ngoài cùng là: A. 14,1mm B. 15,1mm C. 16,1mm D. 17,1mm Câu 4. Độ hội tụ của thấu kính là: A. 1/16 diop B. 1/8 diop C. 3/16 diop D. 1/4 diop Hướng dẫn giải: Hoàn toàn tương tự như nêm không khí thường nhưng cạnh nêm quay ngược ra 2 bên mép. Vậy Vị trí vân tối của nêm thủy tinh trong trường hợp này được xác định: 2 + λ = ( + )λ (cạnh nêm ứng với m = 0) Tâm là 1 vân tối, bao quanh bởi 50 vân tối khác Vị trí vân tối ứng với tâm là m= 49 = = 14.3µm Bán kính vân tối ngoài cùng: R2=x2+(R-d)2 d~(2Rd)1/2 = (2*(8 m)*(14.3 µm) )1/2 = 15.1 mm Độ hội tụ của thấu kính . = = = =1/16 Diop /( ) /( ) Câu 5. Hai bản kính phẳng nối với nhau ở một đầu, đầu còn lại bị chặn bởi 1 thanh có đường kính 0,05 mm, hệ tạo thành hệ nêm không khí như hình vẽ. Hai ánh sáng có bước sóng 400, 600 nm được chiếu vuông góc với mặt thủy tinh bên dưới. Ở mặt dưới của bản kính bên trên, khoảng cách từ cạnh nêm đến vị trí tiếp xúc là 0,1 m. Tìm khoảng cách từ cạnh nêm đến vân tối tiếp theo. A. 1,1mm B. 1,2mm C. 1,3mm D. 1,4mm Hướng dẫn giải: Vị trí vân tối cho được xác định: 2 + λ = ( + )λ = Vị trí vân tối trùng nhau lần 1 là tại cạnh nêm, trùng nhau lần 2 là tại d=600nm . Ta có: = = . Vậy khoảng cách từ cạnh nên đến vị trí vân tối tiếp theo (vị trí 2 vân tối trùng nhau lần 2) là: (0.1 ) ∗ (600 ) = = 1.2 0.05