LÊ V Ă N TH ÀN H HƯIỈNG DẳNAn luyện thi THPT quốc gia LÊ VĂN THÀNH lÌƯỦNO ĐẪN ÔN L U Y Ệ N THI THPT QUỐC C IA M ÒN V Ậ T LÍ T H E O CHỦ Đ Ề TẬP NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Bản quyền thuộc Công tỵ c ổ phần H ọc liệu Sư phạm Mã số: IL - 349ĐH2015 LỜI NÓI ĐẦU Nhằm giúp em học sinh TH PT, đặc biệt em học sinh lớp 12 chủ động thuận lợi việc ôn tập môn Vật lí, chuẩn bị tốt cho kì thi TH PT Quốc gia, tác giả biên soạn sách Hướng dẫn ôn luyện thi THPT Q uốc gia môn Vật lí theo chủ đề Bộ sách gồm tập có nội dung bám sát chương trình sách giáo khoa Vật lí 12 Bộ Giáo dục Đào tạo ban hành Tập 1: gồm chương: Chương I: Dao động Chương II: Sóng Chương III: Dao động sóng điện từ Tập 2: gồm chương: Chương IV: Dòng điện xoay chiều Chương V: Tính châ"t sóng ánh sáng Chương VI: Quang học lượng tử Chương VII: Vật lí hạt nhân Chương VIII: Giới thiệu số đề ôn luyện Mỗi chương sách có chung cấu trúc sau: Phần Lí thuyết Hệ thống chi tiết toàn lí thuyết chương theo chủ đề, đưa nhận xét, kết luận quan trọng giúp học sinh hệ thống nắm bắt châT tượng vật lí nhằm dễ dàng chọn đáp án câu hỏi trắc nghiệm lí thuyết Phần Phân chủ dề tập phương pháp giải Hệ thống tập chương phân loại theo chủ đề, chủ đề có ví dụ từ dễ đến khó dược hướng dẫn giải cách chi tiết Ngoài ra, với có cách giải nhanh, tác giả trình bày mẹo, thủ thuật để học sinh nhanh chóng đưa đáp số Phần Tóm tắt công thức giải nhanh tập trắc nghiệm Các công thức giải nhanh nhằm giúp học sinh dễ nhớ áp dụng cách thuận lợi giải tập trắc nghiệm Phần Các tập tổng hợp chọn lọc Các tập chọn lọc phân dạng cách có hệ thống, bao gồm câu hỏi lí thuyết tập trọng tâm Các tập chọn lọc giúp em thực hành phương pháp giải học, đồng thời tổng quát lại toàn kiến thức chủ đề Tác giả hi vọng sách Hướng dẫn ôn luyện thi THPT Q uốc gia môn Vật lí theo chủ đề tài liệu bổ ích giúp em học sinh ôn luyện đạt kết tốt kì thi TH PT Quốc gia tới Mặc dù cố gắng biên soạn, sai sót điều khó tránh khỏi Tác giả râT mong nhận ý kiến đóng góp, xây dựng quý bạn đọc để lần tái sau sách hoàn chỉnh Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về: Em ail: levanthanhlvt@yahoo.com.vn Điện thoại: 98 93 5.9 75 Xin trân trọng cảm ơn! TÁC GIẢ CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỆN XOAY CHlỂU PHẦN 1: LÝ THUYẾT c BẢN Bài Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều C ác giả trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Dựa tượng cảm ứng điện từ cách cho khung dây kim loại kín quay với tốc độ góc co quanh trục đối xứng từ trường đêu có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay khung dây Khi từ thông lòng khung dây biến thiên sinh suất điện động cảm ứng, chống lại biến thiên từ thông Nối hai đầu khung dây với mạch tiêu thụ điện, ta dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa với tần số góc Cù Biểu thức từ thông suất điện động lòng khung dây Giả sử khung dây có N vòng giống hệt mắc nối tiếp, mồi vòng dây có diện tích s, quay với tốc độ góc co từ trường B Thời điểm ban đầu véctơ pháp tuyến khung dây họp với cảm ứng từ B góc cp Biểu thức từ thông khung dây thời điểm t là: ộ = NBS cos(cot + cp) = 0cos(cot + cp) ( Wb) (1) Suất điện động sinh từ thông biến thiên: AO , „ ( e = - lim -= - O (t) = NBSco sin(cot + cp) = Ep cos cot + cp- — (V) At->0 Ạt (2) Kết luận: Suất điện động cảm ứng khung dây biến thiên điều hoà tần số chậm pha với từ thông góc — Biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện mạch Khung dây quay từ trường trở thành nguồn điện, nối hai đầu khung dây với mạch tiêu thụ điện, ta hiệu điện dòng điện xoay chiều có biểu thức: Biểu thức hiệu điện thế: u = U qcoscot(V) (3) Biểu thức cưòng độ dòng điện: i = Iqcos(cot + cp) (V) (4) Trong cp độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện mạch, phụ thuộc vào cấu tạo mạch Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Với dòng điện xoay chiều ta khó xác định giá trị tức thời chúng biến thiên nhanh, lấy giá trị trung bình chúng chu kì, giá trị Cũng dùng ampe kế vôn kế khung quay để đo dòng điện xoay chiều với dòng điện có tần số lón, đổi chiều liên tục, kim thiết bị đo kịp chuyển động theo đổi chiều đó, có quán tính nên đứng yên vào vạch số Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta cần quan tâm tới tác dụng thời gian dài Tác dụng nhiệt dòng điện tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vào chiều dòng điện sở để đánh giá hiệu sử dụng dòng xoay chiều Xét hai dòng điện gồm dòng điện xoay chiều có biểu thức i = IoCos(cot + (p) dòng điện không đổi có cưòng độ I chạy qua hai điện trở giống hệt khoảng thời gian t, ta có: + Nhiệt lượng toả dòng điện xoay chiều: Q| = i^Rt = I qCOs (cot + ẹ).Rt = loRt. -cos(2cot + 2(p) I^Rt Do biểu thức -2— cos(2cot + 2(p) có giá trị trung bình chu kì bàng 0, nên nhiệt lượng toả thời gian t lấy bằng: Q[‘’ = + Nhiệt lượng toả dòng điện không đổi: I^Rt (J) = I^Rt (J) Hiệu sử dụng hai dòng điện giống I^Rt ' Giá trị I = V2 gọi giá trị hiệu dụng dpng điện xoay chiều ■ ■ • ■ • - Đinh nshĩa: Giá trị hiệu dụng cưòng độ dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện không đổi cho hai dòng điện qua hai điện trở giống khoảng thời gian toả nhiệt lưọng Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều giá trị cực đại chia V2 : I = V2 u =—• E=^ V Ỉ’ V Ỉ' Ampe kế vôn kế đo cưÒTig độ hiệu điện xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt, số chúng giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Đài 2: Định luật ôm cho loại đoạn mạch xoay chiều Đoạn mạch xoay chiều có điện trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R hiệu điện R u = UoCos((ot) V dòng điện qua mạch là: • u U(, ^ ^^ = ^ = —^coscot = L COSCDt(A) R R ° Kết luận: Mạch điện có điện trở R, hiệu điện biến thiên điều hoà tần số đồng pha với dòng điện Giản đồ véc tơ hình vẽ Ur o Định luật Ôm: Từ biểu thức Ig = — , chia hai vế cho V2 , ta được: I = — R R (1) (1) biểu thức định luật ô m cho đoạn mạch có điện trở R Đoạn mạch xoay chiều có tụ điện Thi nghiệm: Xét đoạn mạch AB gồm bóng đèn mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C: - Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện không đổi đèn Q không sáng - Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện xoay chiều đèn ^ -^ g sáng, bỏ tụ c khỏi mạch, độ sáng đèn tăng lên Kết luận: Tụ c không cho dòng điện chiều qua, cho dòng xoay chiều dao động qua gây mức độ cản trở định, mức độ cản trở gọi dung kháng ZcThiểt lập biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện qua tụ C: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa tụ c hiệu điện u = U(,cos(cot) V điện tích tụ vào thời điểm t là: c ^ 11 ^ q = Cu = CUoCos(cot) =QQCOs(cot)C Sự dao động điện hai tụ làm xuất dòng điện qua mạch: i = lim^,_^o — = q ' = -CUoCOSincừt = CUoCosin(cot + 7i) = I|Jcos(cot + —)(A) At Kết luận: Mạch điện có tụ c , hiệu điện biến thiên điều hoà 0^ ' ' 7Ĩ ' tân sô chậm pha với dòng điện góc — Giản đô vectơ hình vẽ Cb Định luật Ôm: Từ biểu thức L = CUoCo In = Ụọ , chia hai vế cho V2 , ta được: I = — ( 2) Cco (2) biểu thức đinh luât ô m cho đoan mach có tu c , Zp = —ỉ— goi dung kháng Cco Đoạn mạch xoay chiều có cuộn dây cảm Thí nghiệm: Xé\ đoạn mạch AB gồm bóng đèn mắc tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm L; - Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện không đổi đèn sáng, bỏ cuộn cảm đi, độ sáng đèn gần không đổi - Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB hiệu điện không xoay chiều đèn sáng, bỏ cuộn cảm khỏi mạch, độ sáng đèn tăng lên L Đ ^ ^ Kết luận: Cuộn dây gần không cản trở dòng điện chiều, cho dòng xoay chiều qua gây mức độ cản trở định, mức độ cản trở gọi cảm kháng Z lThiết lập biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện qua cuộn cảm L: Giả sử dòng điện qua đoạn mạch chứa cuộn dây cảm có biểu L thức i = IoCOs((ot) A Dòng điện qua cuộn dây biến thiên làm sinh -0 suất điện động tự cảm: e = -L(lim^,^o = LIoO)SÌn(cot)V Cuộn dây có suất điện động tự cảm nên trở thành nguồn điện, áp dụng định luật ô m cho đoạn mạch chứa nguồn, ta được: i = r u + e = ir= > u = i r - e Do r nhỏ, (r « 0) nên: n u S! - e = -L I qCOsin(cot) = I qL o)sin(cot + 7i) = UoCos(cot + —) V Kểt luân: Mạch điện có cuộn dây cảm, hiệu điện biến o thiên điều hoà tần số nhanh pha với dòng điện góc — Giản đồ véc tơ hình vẽ Định luật Õm: Từ biểu thức U q = IgLc) I q = (3) Lcừ = — , chia hai vế cho \Í2, ta đươc: I = ^ z ■ (3) z biểu thức định luật ô m cho đoạn mạch có cuộn dây cảm L, Z l = L(0 gọi cảm kháng Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Giả sử dòng điện qua đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có biểu thức i = loCOs(cot) A Hiệu điện tức thời qua thiết bị tương L PM ứng là: n Ur = Uoi^ coscot(V); Ul = U ql cos(cot + —)(V ); n = Uo(, c o s ( c o t ) ( V ) ]— c 11 ^ Hiệu điện tức thời hai đầu mạch là: u = u^ + Ul + Uj, Đe tổng họp hiệu điện hai đầu mạch, ta sử dụng giản đồ véc tơ hình vẽ Từ giản đồ véc tơ ta có: = ƯR + (U l Gọi z tổng trở đoạn mạch, ta có: u ' = (IZ)' = (IZ)' + (IZl - IZc ^ Z = r ' + ( Z l - Z ^ ) ' = — = ^" I (4) In Độ lệch pha cường độ dòng điện hiệu điện hai đầu mạch: tan (p = |U t- U c l K -Z c | R (5) Trong trường họp mạch khuyết phần tử nào, ta cho giá trị tương ứng bàng Cụ thể sau; R c iH H R gM -z Z = ^R ^+Zị = Ựr ^ + z [ “ z z Mạch có tính dung kháng Mạch có tính cảm kháng u u chậm pha i góc (p nhanh pha i góc (p với: với: tancp = Un z -Z - Neu Z l > Zc, mạch có tính cảm TC kháng, u nhanh pha i góc — - Neu Z l < Zc, mạch có tính dung tan (p = Z l R R Z = |Z ,- Z ,|; I „ = ^ c Uq Uọ “ L L 7Ĩ kháng, u chậm pha i góc — u LỊ o u LC Ur Chú v: Với toán vè giao thoa với ba xạ, số màu quan sát ta cần ý số vấn đề sau: - Khi tính toán mà thấy BSCNN cúa ba khoáng vàn không trùng với BSCNN cùa hai ba khoáng vân ví dụ có mặt đầy đủ vân sáng riêng rẽ ba xạ \ màu sắc cúa ba cập vân sáng đôi trùng Do Ax„„„ có màu khác nhau, đoạn AX|,„„ (do kể cá hai dầu mút có màu 1-2-3 trùng nhau) có màu - Khi xạ không chửa cặp hưtVc sóng = 0.38pm; X = 76pm có tượng BSCNN cua hai ba khoảnu vân trùng với BSCNN cua ba khoảng vân vị trí dôi trùng cua hai vân sáng dang xét không xuất khoáng Ax,^ị,, nũa nên số màu sắc bị giảm đon \'ị Do khoáng Ax„,,,, có màu đoạn Ax„,|,, có màu - Khi ba xạ chứa cặp bước sóng A.| = 0.38pm; À| = 0.76pm ti số i| : i, : i, = a ; b : c = a : b : 2a c = 2a Trường hợp I: Nếu b số lé thì Ax,„„, có màu gồm - - - Trường hợp 2: Nếu b số chẵn thì Ax„„„ chi có màu gồm - - Dê hiòu rõ ta xét thCmi \ í dụ đây: Ví du 13: I ronu thí nghiệm giao thoa với hai khe Y-âng, nguồn sáng phát đồng thời , 19 , , xa có bước sóng lân lươt = 0.38pm; = ~ p m = 0.76pm Mỏi hai vân 30 sáng liên tiếp màu vcVi vân trung tâm dổm vân sáng quan sát màu sẳc khác nhau? A 13 vàn sáng; màu khác B 15 vân sáng; màu khác nhau, c 13 vân sáng; màu khác D 15 vân sáng; màu khác Hướng dẫn giải Do khoáng vân ti lệ thuận với bước sóng nên ta có: =i, :i, :i, = ; — :().76 = 3: :6 Dặt i| = 3i; i, = 5i; i, = 2i| = i ta cỏ: AX|,,j,, = 301 = 10i| = Ì3 = 51, N, = - = Số vân sáng >t| X, X phát khoảng Axmin là: N, = -1 = N, = - = Ngoài Ax,,^|,, có tượng vân sáng đôi trùng nhau, khoảng cách nhỏ vị trí hai \'ân sáng dôi trùng phải BSCNN cặp hai khoang \ ân cụ thè; AX|, = [i,;i,] = 15i;AX|, = [i,;!,] = 61; Ax,, = [i,;i,] = 30i 195 " số vân sáim dỏi mộl trùim tương ứim là: 15 N_„ = :() To SỐ \ ân sánư quan sát khoanu Axniin là; + 4 - (1 + 4 0) - 13 sồ màu sac quan sát màu uồm - - - khỏng có CÍÍC màu cua - 23 Ví (lu 14; Trong thí nghiệm giao thoa vói hai khc Y-àng nguôn sáng phát đồng thòi hức xạ có buóc sóng >,| = 0.38|.im; = 76pm 1lói hai vân = 0.608pm sáim liên ticp ciine màu \ó i \ân trung tâm dem vàn sáim quan sát dược màu săc khác nhau? ■\ 13 \ ân sánu: màu khác B 11 vân sánu; màu khác c 13 uĩn sánu; màu khác B 11 \ àn sánu: màu khác ỉỉirớiìỊỊ dãn íỊÌái Do khoaim \ ân li lệ thuận vói bước sóng ncn ta cỏ: - i , :i, ;i, = :0 :0 = :8 :1 Dặt i| = 5i; i = 8i; i, = 2i| = lOi ta có; = 40i =8i| = 5Ìị = 41, N, = - = Số \ ân sáim Â| /v, Ky phát khoảnư Axiiim lần lưcrt là: N, = - = N, = - = Ngoài uiùa Ax,,,,,, có tưựnu vân sáng dôi trùim nhau, khoáng cách nho uÌLÌa \ ị In' hai \ ân sáng dôi trùng phái băm> liSCNN cua từnu cặp hai khoaim \ àn cụ thè: AX|, = Ịi|; i , ] 401; AX|, = [i|; b, Ị 101; Ax,, = [i,; 1, ] - 401 N,: = Số \'ân sáng dôi trùng tưong ứng là: N,: = 40 40 40 10 =j N ,.= íb - i= -■ 40 Số \ àn sánư quan sát dược tronu khoaim A x p iin là: + 4 - (0 ( t 0) 11 Số màu săc quan sát dược màu uồm - - 1.3 khôim có màu - - 23 196 Ví du 15: l iến hành giao thoa với hai khe Y-âng có khoảng cách hai khc a = 2mm khoảnu cách từ mặt phăng chứa hai khe tới quan sát D = 2m Ánh sáng aiao thoa chùm sáng tông hợp cỏ bước sóng biến thiên liên tục uiới hạn Â| = 0,52pm < À < Ả, = 0.68pm Tìm khoáne cách nho từ vân sáng trung tâm tới \ ị trí mà lại dó có hai vân sáng trùng nhau? =2.08m m c B x„„„ =1.04mm x„„„ =2.72m m D x„„„ ^.ÓOmm lỉiiớng dẫn giúi Diều kiện đc \ ị trí cỏ hai quang phổ bậc k k +1 chồng chập lên là: T+I C'2ỏ X -,D x,k + l' v, ==0.6pm lỉuởng dẫn giải Định liuớng phuơng pháp giải hài tập: - Giao thao với hai xạ, điều kiện dê quan sát vân loi phai có \ àn cua hai xa trùng ti số tối gian -N_ = -2- phai thương cua hai sô nguvên le k, Ầ| - Vị trí hai vân tối trùng nằm khoảng cách hai vân sáng trùng gần - Khoảng cách hai vân sáng trùng gần bàng khoáng cách hai \ân tối trùng gần bàng Ax„„„ = k|i| = k ữ , Các vân sáng trùng vân tối trùng xen kẽ cách đặn - Số vân sáng quan sát dược Ax„„„ hai vân sáng trùng gần N = k| + k j - (do không tính hai vân trùng hai dầu mút) - Số vân tối quan sát dược Ax,,,,„ hai vàn toi trùng gần nhât N' = N + l = k | + k , - l (do cỏ thêm vân trùng cua hai xạ giũa) Áp dụng: k ? - Điều kiên đê quan sát thấy vân tối phân sô gian — = — thương hai sô le k, - Số vân sáng quan sát hai vân tối trùng nhau: k , + k , - l = ^ k |+ k , - r ^ k , = - k , Mặt khác; k, = 0,45 + 0.76 k|>.| (2 -k G ,4 = 7,4 >1, = 0,55|.im = 10 l ĩ (lu 18: Giao thoa với hai khc Y-âng ánh sáng chiếu vào hai khe gồm hai xạ đơn sắc có bước sónu À, =0.54|.im Biết ràng khoáng nho hai vân sáng liên tiếp cùnu màu với \â n trung tâm đốm dược 58 vân sáng, cỏ bước sóng vùng ánh nhìn thấy ihoá mãn diều kiện dầu bài? A 11 B c D Hưởng dẫn giải Vi trí vân sáng trùng thoa mãn; X = k,i, - k ú , ^ ' k, =— i, Â, 0,54 Số \’àn sáng quan sát hai vàn sáng trùng gần nhất: N = k| + k , - = 58 r :>k|+k, =60=:^k| = - k , , , , , kA| (6 - k , ) 0.54 , , ^ Mặt khác: k, = —^ = - -= => k,Â, = - 0.54k X., 32.4 — = < k 0.54 + 0.76 32 0.54 + >., 32 „ ; - 35.2 0.54 + 0.38 Các giá trị nguyên cùa ki có nàm khoảng từ 25 đến 35 Trong giá trị ta nhận thấy ti số - - phân số tối gian tông k| + k, = 60 số chia hết cho 2; nên k la phái loại di giá trị cùa ki chia hết cho 2; 25 26 27 28 loại loại loại loại 29 30 32 31 loại loại loại 34 35 loại loại Như \ ậy chi giá trị cúa k2 tương ứng có giá trị cùa Ầ vùng ánh sáng nhìn thấy thoá mãn yêu cầu dầu Vi du 19: Giao thoa với hai khe Y-âng, ánh sáng chiếu vào hai khe gồm hai xạ dơn sấc có bước sóng X., = 0.48pm X-Ị Biết ràng khoáng nhỏ hai vàn tối liên tiếp đếm dược 29 vàn sáng Bước sóng X., gần giá trị sau dây nhất? A Ả, -=2-0 -8 ,um A ' 325 B Xy 325 rc X; -= 1—0 — ' 325 um ọp D Ằ = -^^pim ■ 325 Hướng dẫn giải k * A A, Vi trí vân sáng trùng thoả mãn: X = k|i| = k,i, =>—i- = - l = _ ỉ = ; j— k, i| Xị 0.48 Dể có vân tối quan sát phải có vân tối cùa hai xạ trùng ki; k2 phải hai số lè Số vàn sáng quan sát hai vân tối trùng gần nhất: N = k| + k - l = = > k ,+ k , = = > k , = - k | 199 ,,, , k|Ầ| ( - k,) 0,48 Mặt khác: k = - ^ = ^^ = 4 - 48k, A 10I 14,4 14.4 14.4 = l l , < k , =■: .| = 0.45pm đcm số vân tối bề rộng I = 26mm dối xứne qua \'ân trung làm Chiếu ticp xạ doim thời với 7., thi số \ân tối giám di 46 \ân so \ớ i ban dầu rim bước sóng L ? A =0.63pm lì =0.55pm c 7v =0.69pm D L =0,75pm Hướng dẫn giải Khi chi chiếu bước sóng À, =0.45pm thì: ) ỉì 7.,D n us ’ 1o ’ 0.45.10 a Số vân tối quan sát được: N || = - - + 0.5 = 2.0.45 2i, = 0.45mm .2 = 58 (vân tối) Khi chiếu đồng thời cá hai xạ thi số vân tối quan sát 58 - 46 = 12 Dê quan sát 12 vân toi phái vị trí vân toi hai xạ chồnu chập lên Diều kiện dế vân toi cua hai xạ chong chập lên nhaư là: k — = — (k| k-) hai số nguvên lé) k, 7., (1 ) Vị trí vân tối trùng nằm hai vân sáng liên ticp trùng \'à dược thê nửa trường giao thoa hình vẽ Khoáng cách liCm ticp hai vân tối cũnu băng khoảng cách hai = 1 4.37< k, Lúc dầu diêm M trùng với vân sáng bậc tiến hành niư rộnu khoáim cách hai kho lèn cách từ từ vc hai phía điểm M có sáim toi tuần hoàn Khi khoánu cách hai khe lăng lên Aa = 8mm diêm M bị tối lần thử rim khoang cách ban dầu hai khe? A a = 2mm B a - 1.8mm c a = l.ốmm I) a = 1.5mm Huớng dẫn giải Ts Tj Lúc đầu điếm M trùng với vân sáng bậc ncn: ÀD OM =51 = 5a Sau i ' = ( M/Te íỉiM Ts 1) Ta ÂI) a tănu khoamt \ân i giám dó \ân uiao a -t Aa Ta thoa sc thu hẹp chạy dồn từ hai bêm phía \ ân trunu tâm Khi diếm M bị tối lần thứ lúc vân tối thứ chạy ve phía vàn trung tâm di qua diêm M OM = 7.51'= 7.5 > J) (2 ) a + Aa Từ {1) (2) suy ra: OM = a ÂD 7,5a + Aa 7.5 a a-i-0.8 => a = L6mm Chú ỷ: Neu toán cho giảm khoảng cách hai khe dều từ hai phía doạn Aa thi dó khoáng vân tăng lên vân giao thoa dịch chuvcn theo chiều mơ rộng từ vân trung tâm hai mép trườmỉ uiao thoa Khi diêm M bị toi lần thứ hai lúc vân tối thứ chạy lừ truim tâm qua trùng vào M Lúc dó: a 204 a - Aa 2.5 a a - 0.8 => a = l.ỏmm [Chủ đe 4: Bài tặp vê độ dịch chuỵễn củ^a hệ vân giao^thoaJ Ví du I; Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng khoáim cách hai khe S1S2 a (mm), khoáng cách từ hai khe lới quan sát D (m) Chan sau khe S| bang tâm thuý tinh phăng có chiều dày e chiết suất n Tìm độ dịch chuyên cua \'ân trung tâm \ hệ vàn giao thoa D e (n -l) A \ D e (n -I) B X c X- De _ a(n - 1) I) X De 2a(n 1) Hướns dẫn siăi c Vận tôe ánh sánu lru\'ên hán mong; V= -Khi đặt bán moim thời uian ánli sánu di qua hán mong lâu so với trường hợp ánh sánu IruNổn khôntỉ khí; At = e e _ ne e _ e( n -1 ) V e Như thời uian ánh sámz truN ổn lừ S| lới diêm M dã bị ehậm lại so \ (Vi dặt ban mong là: Al c(n^^l) c Dê giai toán, la tưonu lirợng không dặt thêm ban monu nhinm lươnu tượng kéo dài quãng đường từ Si tới M thèm doạn Ad = c.Al = c - “ - - — = e( n -1) c Dườnu di cua ánh sáim từ Si tới M trơ thành: dj = d| + Ad = d| f e( n - 1) l.úc đầu chưa dặt ban mong, diêm M aích \ ân trung lâm doạn X hiệu quang trình lại M là: ổ = d, - d | = ax D Khi đặt ban mong phía sau khe Si hiệu quang trình M là: ổ' = (d', + d ,) - ( d ', + d |) = (dỊ, - d ') + {d, -d j) Ổ' = d, - dj = d, - d| - e(n 1) = - e(n 1) Xét diêm M lúe dầu cách \'ân Irunu tàm doạn X sau dặt bán mong, vân trung tàm dịch chuvèn \à trùnu \à o diêm M Khi dó OM - X dược eọi dộ dịch chuvên cua vân trung tâm \ thoá mãn: „I ^ A _ = — - e (, n - lIN ) = k> = ()= > x _= De{n-1) - D a 205 Ví du 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách hai khe S 1S2 a = Imm khoảng cách từ hai khc tới quan sát D = 2m [ĩan đầu khoáng cách ciữa vân sáng liên tiếp cạnh 3.6mm Chắn sau khc S| bang ihuy linh phăng cỏ chiều dày c = 12pm chiết suất n thấv vân sáng bị dịch chuyên dcn vị trí cùa vân sáng bậc 10 ban đầu rinh chiết suất cúa ban thuỷ tinh? A 11 = 1.33 B 11=1.6 c 11=1.5 I) n = Hưởng dẫn giải Giữa vân sáng cạnh có khoáng vân, vậy: 3i = 3.6mm => i M -=I 1.2mni -1 — Vị trí cùa vân sáng bậc 10 là: X||, = 1Oi = 10.1.2 = 12niin Dộ dịch chuycn cùa \ àn trung tâm là: X= D c (n -I) ^— — = 12mni a ,_ n -1 = Dc 12.10 2.10 = 0.5 n = 1,5 Ví du 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sánu với khe Y-âim khoánu cách từ hai khc tới quan sát D(m) Dịch chuycn imuồn sáng s đoạn y (nini) theo phương vuông góc \ới trục đối xứng cúa hệ Biết khoáng cách từ nguồn s đến hai khe S|S: D' (m) I lệ vân thu dược dịch chuyến bàng bao nhiêu? -Dy A X D' B _ ịỹ c X= -Dy D' 1) - Dy Hướng dẫn gidi Lúc dầu nguồn sáng nằm trung trực S1S2, xét đièm M cách vân trung tâm doạn X hiệu quang trinh tới M là; ax d| = — ' D d = d Khi dịch chuvến nguồn sáng doạn bàng y hiệu quang trình tới diêm M là: Ổ = (d’, + d,) —(dj + d|) = (d, —dí)-i-(d, —d|) = —“ H— Xét diêm M lúc dầu cách vân trung tâm đoạn X sau dịch chuỊcn nguồn sáng \'ân trung tàm dịch chuyền trùng vào dicni M Khi dó OM = X dược gợi độ dịch chuyến cua vân trung tâm thoà mãn: ay ax Dy D D' ■+ — = kẰ = => X= D' Dấu (-) chứng to vân irunư tâm dịch chuycn imược chiều so với s doạn: X 206 Dy D'” Ví (lu 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng khoáng cách từ hai khe tới quan sát I) = Im Dịch chuyến nguồn sáng s đoạn 2mm theo phương vuông góc với trục dối xứim cua hệ liiết khoáng cách từ nguồn s đến hai khe S 1S2 D' = 20cm llệ vân thu dịch chuyên theo chicu chuyến dộng cùa nmiồn sáng doạn lOmm B ngược chiều chuyên dộnt! cùa nguồn sáng đoạn lOmm c theo chieu chu\ en dộng cùa nguồn sánu doạn 6mm I) nuưực chiều chu\ t’n động cua nguồn sáng doạn 6mm ỉỉirớnỊỊ (lẫn ỊỊÌái Khi dịch chuyên nguồn sáng s khoáng 2mm \ ân trung tâm hệ vân dịch chuyên theo chiều ngược lại doạn: X = Dn 1.1Q-.2 D' 200 = 10 mm Vi (iu 5: Thực thí nghiệm giao thoa bầng khe Y-âng khoáng cách hai khe bàng 2mm, khoảng cách từ hai khe dến bàng 2m nguồn sáng có bước sóng 0,5|.im dặt cách mặt phăng chứa hai khe 0.5m Hai dicm M N nàm vè hai phía cua vân trung tâm cách vân trung lâm OM = 15.05mm \ ON = 12.6mm Dịch chuvên nuuồn sáim s theo phương vuông góc \ới trung trực ciia hai khe doạn 0.1 mm theo phía OM số \ ân sáng vân tối đoạn MN sau dịch chu\ cn miuon sáiiii s A 54 \'ân sáng 55 vân toi lỉ 55 vân sáng 55 \â n toi c 55 vân sáng 54 \’ân tối 54 vân sáng 54 vân toi Iliivng dẫn giai M Khi dịch chu>ên imuon sáng theo phương \uông góc với trung trực cùa hai khe đoạn V vân trunu tâm dịch chuyên ngược lại (ngược phía với OM) A doạn là: U Ax = D' ^— 0.1 = 0,4mm 0.5 o O' Toạ dộ cùa M N so với vân trung tâm O ' là: N í 0'M = 15.05 + 0.4 = 15.45mm [0'N = -0 = 12.2mm : 0.5.10 +2.10' , Khoang van: 1= = - - = 0.5 mm a Số vàn sáng doạn MN thoa màn: X -O N < ki < 'M i 12.2 , , 0'M - = -2 4 < k < — 0.5 i 15.45 = 30.9 ^ k = - ; - ; :(); 1; ;30 So \ ân sáng doạn MN là: 30 - (-24) + = 55 (vân sáng) Số vân tối doạn MN thoả mãn: - 'N < (k + 0.5)i < O 'M 207 - 'N i 12.2 , , 'M “ = -24 < k + - < ' 0.5 i o - < k toi lliicLi As thoa mãn; I 208 I D.As_ i kD _ 0.6.10 ''.0.5.10'' = 0.15 mm Chủ đề 5: Bài tập giao thoa lưỡng lăng kính, lưỡng thấu kính hệ gương Ví du ỉ: 1romi thí imhiệm \ ứi lưỡim lăng kính l'resncl khoáng cách lừ nguồn sáim đơn sác có bước scSim  = o.ốgm dcn lưỡim lănu kính 20cm; khoanu cách từ lưỡng lănu kính tới quan sát 18()cm; uóc chict quaim cua luỡmi lãnu kính A = O.Olrad \à chicl sLiat cua lưỡnu lãnu kính n " 1.5 l inh khoanu cách uiữa hai muion sánu kốl hợp chicu rộim cua trườim uiao thoa quan sát Tính khoáim \’àn \ số vân lối xuất trôn Tha> nmiôn sám> dơn sác bànu nmiồn ánh sáng trắng (O.dprn < x < 0.76pm) rim tất cá thành phân dơn săc ánh sántí traim cho \ân sánu diêm M cách \ân trunu tâm khoang băng 3.3mm ỉỉuớng dân gidi Kiến thức hán: Với toán uiao thoa bang lưỡnu lănu kính Frcsncl la cần nhớ kicn thức sau: Góc tậch cua lia itVi \à tia ló: a = A(n -1) (rad) ( I ) Trong dó: A góc chicl quanu lăim kính (rad) n chiòt suat chất làm lănu kính Khoanu cách hai khc SiSi: a = 2.d| laiKx - 2.d|(x = 2d|A(n -1 ) (2) Khd^nu cách từ hai khc S |S t dcn màn: 1) = d| -t d, (3) Bc rộnu trườne uiao thoa: MN = 2.I().A( n -1) (4) Ap dụng: X I Khoàim cách hai khe S ị S t; a = s,s, = 2d, A( n - 1) = 2.20.0.0 1( 1.5 - 1) = cm = mm BêVộnu trườnu uiao thoa; MN = 2.IO.A(n - 1) = 2.1 80.0.01 (1.5 -1) 1.8cm = 18mm 209 ... lớp 12 chủ động thuận lợi việc ôn tập môn Vật lí, chuẩn bị tốt cho kì thi TH PT Quốc gia, tác giả biên soạn sách Hướng dẫn ôn luyện thi THPT Q uốc gia môn Vật lí theo chủ đề Bộ sách gồm tập có... Tìm mối quan hệ Ro theo p, cp,,(P2- A sin 2( 0 = sin 2( 0, = ' ' ^ c sin 2( 0,= sin 2( 0, = , ' ^ B sin2(P| = sin2(p2 = , D sin 2( 0, = sin 2( 0, = 2U^ ' ^ P.2R„ ' "■ 4U^ Hướng dẫn giải Ta biết, thay... khác R2 mạch chocông suất bàng Biết hiệu điện ƯRI gấp2 lần hiệu điện U r2 Tìm điện trở Ri R2 A R, = 00; R2 = 800 B R, = 160; R2 = 10 0 c R| - 320 ; R2 = 128 0 D R, = 128 0; R2 = 32 Hướng dẫn giải