Câu 4 mã đề 958

[Quang Dương]

Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng [tex]\lambda _{1}[/tex]. Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20 mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  [tex]\lambda _{2}=\frac{5}{3}\lambda _{1}[/tex] thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là
   A.7                B. 5              C. 8.         D. 6

Ta có [tex]x_{M} = k\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex] và  [tex]x_{N} = (k+10)\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex]

Theo giả thiết tại M là một vân giao thoa ( đề không nói rõ là vân sáng hay vân tối ) .

Giả sử tại M là vân tối của bức xạ 2 ta có : [tex]x_{M} = m\frac{\lambda _{2}D}{a} = k\frac{\lambda _{1}D}{a} \Rightarrow m = k\frac{\lambda _{1}}{\lambda _{2}} = \frac{5}{3}k[/tex]

m không thể nhận giá trị bán nguyên với mọi giá trị nguyên của k   - Vô lí

Vậy tại M là vị trí vân sáng của bức xạ 2

Vị trí vân sáng cần tìm của bức xạ 2 :

[tex]k\frac{\lambda _{1}D}{a} \leq x = n\frac{5}{3}\frac{\lambda _{1}D}{a} \leq (k+10)\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \frac{3k}{5} \leq n \leq \frac{3k}{5} + 6[/tex]

 Đáp án 7

+ Đề thừa giả thiết  MN = 20 mm

+ HS trung bình làm liều cho vân sáng tại M thì có ngay kết quả đúng ; còn HS khá giỏi lại phải vất vả loại trường hợp vân tối .

+ Để chọn được HS có tư duy đề nên chỉnh lại như sau :

Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng [tex]\lambda _{1}[/tex] . Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân sáng , M và N là vị trí của hai vân tối. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng  [tex]\lambda _{2}=\frac{5}{3}\lambda _{1}[/tex]  thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là
   A.7                B. 9              C. 8.         D. 6

[Đậu Nam Thành]

Ta có [tex]x_{M} = k\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex] và  [tex]x_{N} = (k+10)\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex]

Vị trí vân sáng cần tìm của bức xạ 2 :

[tex]k\frac{\lambda _{1}D}{a} \leq x = n\frac{5}{3}\frac{\lambda _{1}D}{a} \leq (k+10)\frac{\lambda _{1}D}{a}[/tex]

[tex]\Leftrightarrow \frac{3k}{5} \leq n \leq \frac{3k}{5} + 6[/tex]

Theo giả thiết tại M là một vân giao thoa ( không rõ là vân sáng hay vân tối ) .
k Có các dạng sau : 5m ; 5m +1 ; 5m +2 ; 5m +3 ; 5m +4 và không có dạng nào cho giá trị của 3k/5 có dạng bán nguyên. Vậy tại M phải là một vân sáng của bức xạ 2

Vậy số vân cần tìm là 7

Cách giải này không cần đến giả thiết MN = 20 mm

Liên quan đến bài giải này cũng có một tài liệu của giáo viên Nguyên Văn Cư: http://thuvienvatly.com/home/component/option,com_remository/Itemid,215/func,fileinfo/id,18743/

Tuy nhiên theo tôi nghĩ nếu giả sử có dạng bán nguyên đi nữa thì tại M lúc sau cũng có thể vân sáng, cũng có thể vân tối, nên nếu vậy thì 6 hay 7 đều đúng cả, đáp án không thể có hai kết quả hợp lí được. DO vậy trong quá trình giải cứ cho là vân sáng đi để tìm kết quả. Nếu không có kết quả mới tính đến chuyện vân tối.
DO đó trong quá trình giải cứ mạnh dạn tính, vân sáng không có kq rồi tính đến vân tối.

Theo ngulau thì đề bài có cho là tại M quan sát được vân giao thoa nên trong công thức phải lấy dấu"=". vì vậy có 7 vân. Theo ngulau năm nay đề thi vật lí chẳng hay gì cả. Toàn là lấy lại, thậm chí chẳng sửa và sáng tạo gì của những đề thi thử. Đọc đề mà chán!

[Hà Văn Thạnh]

Tuy nhiên theo tôi nghĩ nếu giả sử có dạng bán nguyên đi nữa thì tại M lúc sau cũng có thể vân sáng, cũng có thể vân tối, nên nếu vậy thì 6 hay 7 đều đúng cả, đáp án không thể có hai kết quả hợp lí được. DO vậy trong quá trình giải cứ cho là vân sáng đi để tìm kết quả. Nếu không có kết quả mới tính đến chuyện vân tối.
DO đó trong quá trình giải cứ mạnh dạn tính, vân sáng không có kq rồi tính đến vân tối.

Câu này có lẻ là tranh cãi nhất.Nhưng đáp án của Bộ là 7 nên tại M là vân sáng, nếu là 6 thì vân tối.Bó tay!

Theo trieubeo không thể có TH vân tối trùng vân sáng được vì:
[tex]\frac{k_2}{k_1}=\frac{3}{5}=\frac{1,5}{2,5}.[/tex]
Chỉ có khả năng vân tối trùng vân tối hay vân sáng trùng vân sáng tại cùng 1 vị trí, dựa trên GT lúc đầu nó là vân sáng ==> lúc sau nó cũng là vân sáng

[onehitandrun]

Em có 3 công thức của thầy em đưa thế này,mong mấy thầy coi có trường hợp nào mà công thức này sài không được thỉ chỉ em để em tránh sai sót ạ:
TH1:2 vân ngoài cùng là vân sáng ta có [tex]i=\frac{L}{n-1} [/tex] (Với n là số vân sáng,L là khoảng rộng)
TH2:2 vân ngoài cùng là vân tối ta có [tex]i=\frac{L}{n} [/tex]
TH3:2 vân ngoài cùng là 1 sáng và 1 tối ta có [tex]i=\frac{L}{n-0,5} [/tex]
Em làm câu trên theo TH1:
Ta có [tex]i_1=\frac{L}{n_1-1}(1)[/tex] ( Với [tex]n_1=11) [/tex]
         [tex]i_2=\frac{L}{n_2-1}(2) [/tex]
Lấy [tex] (1):(2) \to\frac{3}{5}=\frac{n_2-1}{n_1-1} \to n_2=7 [/tex]
Nếu bài này em giải theo TH3 thì n ra số không nguyên,còn TH2 thì ra n=6.Em nghĩ TH2 sẽ không thể xảy ra được vì ban đầu cả 2 đầu đều là VS rồi cùng lắm nó sẽ chỉ ra 1 sáng ,1 tối hoặc 2 sáng.Em không biết có nhằm chỗ nào không mong thầy cô chỉ thêm