Skkn sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải các bài toán giao thoa với ánh sáng đa sắc

1 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải các bài toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Phan Thƣợng Tòng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Buôn Ma Thuột trang 1 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Kể từ năm học 2006 2007[.]

Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc ĐẶT VẤN ĐỀ: Kể từ năm học 2006-2007 đến nay, môn vật lý Bộ Giáo dục-Đào tạo đổi từ thi tự luận sang trắc nghiệm khách quan Thi trắc nghiệm khách quan học sinh phải tƣ mà cịn phải giải tốn nhanh gọn Việc giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc vấn đề khó chƣơng trình vật lí lớp 12, em học sinh thƣờng bối rối khó khăn gặp vấn đề Để giải toán loại này, số giáo viên sử dụng phƣơng pháp thông thƣờng biển đổi nhiều thời gian phù hợp toán tự luận Đối với em học sinh có học lực trung bình, yếu với phƣơng pháp giải toán tự luận cho dạng toán giao thoa ánh sáng đa sắc, em làm thƣờng bị sai Cịn em gặp tốn giao thoa với ánh sáng đơn sắc em giải nhanh xác Đứng trƣớc vấn đề làm tơi ln suy nghĩ phải tìm phƣơng pháp để giúp cho em giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc giống nhƣ giải toán giao thoa với ánh sáng đơn sắc Vì mà tơi định chọn đề tài : SỬ DỤNG „„KHÁI NIỆM KHOẢNG VÂN TƢƠNG ĐƢƠNG‟‟ ĐỂ GIẢI CÁC BÀI TOÁN GIAO THOA VỚI ÁNH SÁNG ĐA SẮC Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc NỘI DUNG: 2.1 Cở sở lý luận vấn đề: Trong vật lý, linh kiện (đặc trƣng đại lƣợng vật lý đó) giống đƣợc thay linh kiện loại có tác dụng hồn tồn tƣơng đƣơng với linh kiện cho Phƣơng pháp thay gọi phƣơng pháp tƣơng đƣơng Ví dụ: + Hai lị xo có độ cứng k1, k2 mắc nối tiếp thay lị xo tƣơng đƣơng có độ cứng k, với 1   Hai lị xo có chiều dài tự nhiên nhƣ k k1 k2 nhau, có độ cứng k1, k2 mắc song song thay lị xo tƣơng đƣơng có độ cứng k, với k  k1  k2 + Hai điện trở R1, R2 mắc song song thay điện trở tƣơng đƣơng R, với 1   Hai điện trở R1, R2 mắc nối tiếp thay R R1 R2 điện trở tƣơng đƣơng R, với R  R1  R2 + Hai tụ điện có điện dung C1, C2 mắc nối tiếp thay tụ điện tƣơng đƣơng có điện dung C, với 1   Hai tụ điện có điện dung C1, C C1 C2 C2 mắc song song thay tụ điện tƣơng đƣơng có điện dung C, với C  C1  C2 + Hai cuộn cảm có độ tự cảm L1, L2 mắc nối tiếp thay cuộn cảm tƣơng đƣơng có độ tự cảm L, với L  L1  L2 Hai cuộn cảm có độ tự cảm L1, L2 mắc song song thay cuộn cảm tƣơng đƣơng có độ tự cảm L, với 1   L L1 L2 + Ánh sáng hỗn hợp (đa sắc) gồm nhiều thành phần đơn sắc 1 , 2 , 3 thay ánh sáng “đơn sắc” tƣơng tƣơng td, với td = BSCNN( 1 , 2 , 3 ) Phan Thƣợng Tòng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Ta biết, ánh sáng đơn sắc: khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng, hai vân tối liên tiếp: i D a Với ánh sáng đa sắc khoảng cách hai vân sáng liên tiếp màu với vân trung tâm hay khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng trùng lần thứ tất ánh sáng đơn sắc, tơi tạm gọi khoảng vân tƣơng đƣơng itd Thiết lập đƣợc biểu thức khoảng vân tƣơng đƣơng i td việc giải tốn giao thoa với ánh sáng đa sắc đơn giản đặc biệt tránh đƣợc nhầm lẫn thƣờng xảy việc xác định số vân tối trùng * Thiết lập biểu thức khoảng vân tương đương itd giao thoa hai ánh sáng đơn sắc λ1, λ2 a Trường hợp vân sáng hai xạ trùng - Vị trí vân sáng đƣợc xác định bởi: xs  k D a  k.i - Vị trí vân sáng trùng xạ: xs1  xs2 m : phân số tối giản n m, n  N* k1, k2  Z k  m    k2 1 n Khi k1 = m.t ; k2 = n.t với t  Z → k1, k2 bội số t - Khi k1 = m, k1 = m +1 (k2 = n, k2 = n +1) vân sáng trùng xạ lần thứ m, m + (n, n +1) ứng với xạ λ1 (λ2): xsm1  m 1D a , xsm11  (m  1) 1D ; a xsn2  n 2 D a , xsn21  (n  1) → Khoảng vân tƣơng đƣơng itd  xsm1  xsm  xsn1  xsn  m Vậy, ta viết: itd  m 1D a 2 2 D a 1D a n 2 D a Với m bội số chung nhỏ giá trị k1 ánh sáng đơn sắc 1 để xs1  xs2 ; xs1  xs3 ; xs1  xs4 ; … Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Buôn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc hay k1 3  ; k3 1 k1 2  ; k2 1 k1 4  ; … (k1, k2, k3, k4, …  N , nhỏ k4 1 khác 0) Ví dụ 1a: Giao thoa với hai xạ: 1  450nm , 2  600nm Để hai vân sáng hai xạ 1 , 2 trùng thì:  k11 xs1 = xs2 D D  k22 a a  k1 2  = k2 1 Ta thấy: k1  k2  hai vân sáng 1 , 2 trùng vân sáng trung tâm Ta gọi vân sáng trùng bậc Khi k1  4, k2  hai vân sáng 1 , 2 trùng lần thứ không kể vân sáng trung tâm Ta gọi vân sáng trùng bậc Khi k1  8, k2  hai vân sáng 1 , 2 trùng lần thứ hai khơng kể vân sáng trung tâm Ta gọi vân sáng trùng bậc Khi k1  12, k2  hai vân sáng 1 , 2 trùng lần thứ ba không kể vân sáng trung tâm Ta gọi vân sáng trùng bậc … Vậy khoảng vân tƣơng đƣơng khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng trùng bậc khoảng cách từ vân sáng trung tâm vân sáng bậc xạ 1  itd  xs41  1D a Mặt khác ta có: k1  4, k2  hai giá trị nhỏ nhất, khác không Vậy bội số nhỏ k1  m   itd  m 1D a 4 1D a Mục đích đƣa khái niệm khoảng vân tƣơng đƣơng, vận dụng tƣơng đƣơng công thức giao thoa với ánh sáng đơn sắc dùng cho đa sắc Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Ta biết cơng thức xác vị trí vân sáng giao thoa với ánh sáng đơn sắc là: xs  k.i, kz Cho nên, ta có cơng thức xác định vị trí vân sáng trùng xạ: xstn  k itd , kz + k  0, xstn  Đây vân sáng trùng bậc (vị trí trung tâm) + k  1, xstn  itd Đây vân sáng trùng bậc (vân sáng bậc 1 ) + k  2, xstn  2itd Đây vân sáng trùng bậc (vân sáng bậc 1 ) + k  3, xstn  3itd Đây vân sáng trùng bậc (vân sáng bậc 12 1 ) … Ví dụ 2a: 1  750nm , 2  450nm k  D D   2= Ta có: xs1  xs2  k11  k 2 a  k1  3, k2  5, k2 a 1  itd  m3 1D a Ví dụ 3: 1  400nm , 2  450nm , 3  600nm Ta có: xs1  xs2 ; xs1  xs3  k1 2   ; k2 1 k1 3   k3 1 Ta thấy k1 ánh sáng đơn sắc 1 nhận giá trị 9, Vì bội số chung nhỏ k1 m =  itd  1D a b Trường hợp vân tối hai xạ trùng D  (k  ).i a - Vị trí vân tối đƣợc xác định bởi: xT   (k  ) - Vị trí vân tối trùng xạ: m xT 1  xT 2 phân số tối giản 2k  2 m n D D  (k1  )  (k2  )    a a 2k2  1 n m, n  N* k1, k2  Z Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Buôn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc  2k1n  n  2k2 m  m  2(k1n  k2 m)  m  n (1) Thấy k1n, k2m  Z; 2(k1n – k2m): số chẵn Ta biết: hiệu số chẵn số lẻ số lẻ; hiệu số lẻ số lẻ số chẵn Do đó, để (1) có nghiệm (tức vân tối hai xạ trùng nhau) m, n số lẻ (2) Suy đƣợc m số lẻ (thƣơng số hai số lẻ số lẻ) n Đặt 2k1   A , A: số lẻ m Từ 2k1  m  2k  n viết lại: 2k1   mA  k1  mA  ; 2k2   nA - Với xạ đơn sắc: 0,38 m    0, 76 m  k2   nA  (3) 1 m   2 2 n (4) Ánh sáng đa sắc: m  n n, m N* Giả sử n = → m = không thỏa (4) Do đó: m > 1, n > -Từ (3): A = → k11  m  1  1 D m 1   , vị trí vân tối trùng thứ 1: xTk11   2 a  A = → k12  3m  1  1 D 3m    , vị trí vân tối trùng thứ 2: xTk11   2 a  -Khoảng vân tƣơng đƣơng: D  3m  1  1 D  m  1  1 D itd  xTk11  xTk11        m 2 a  2 a a  Kết hợp (2) (5), để vân tối hai xạ trùng nhau: Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn (5) + k1, k2 : số lẻ + itd  m 1D a trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải tốn giao thoa với ánh sáng đa sắc Ví dụ 1b: 1  450nm , 2  600nm 1D D  ( k2  ) 2 a a Ta có : xT  xT  (k1  )  2   3k  1,5  4k   1 k2  k1   3k1  4k2  0,5 Vì k1 k2 nguyên nên hiệu hai số nguyên số thập phân Vì vân tối hai xạ 1 , 2 trùng Nhận xét: Đối chiếu với ví dụ 1a thấy rằng, giao thoa ánh sáng đa sắc có vân sáng xạ trùng nhƣng vân tối xạ khơng trùng Ví dụ 2b: 1  750nm , 2  450nm 1D D  ( k2  ) 2 a a Ta có : xT  xT  (k1  )  2   5k  2,5  3k  1,5  1 k2  k1   5k1  3k2  1 Vì 5k1 3k2 nguyên nên hiệu hai số nguyên số nguyên Suy ra: k2  k1  m 1 2k1  để k2 nguyên, 2k1 +1 = 3m  k1  m  ; Tƣơng tự, để k1 nguyên, m -1 = 2n  m  2n  Suy ra: k1  3m  1; k2  5m  mZ Vậy, vị trí vân tối trùng hai xạ 1 , 2 : D D xTtn  (k1  )  (3m   ) a a m =  Vị trí vân tối trùng thứ xTtn1  31D itd  (đối chiếu với ví dụ 2a 2a trƣờng hợp vân sáng trùng trên) Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc m =  Vị trí vân tối trùng thứ hai xTtn  i 91D 31D   itd  itd  td 2a a 2 Vậy khoảng cách hai vân tối trùng liên tiếp: xTtn  xTtn1  31D  itd (bằng khoảng vân tƣơng đƣơng ví dụ 2a trên) a Nhƣ khoảng vân tƣơng đƣơng itd khoảng cách hai vân tối trùng liên tiếp khoảng cách hai vân sáng trùng liên tiếp hai xạ 1 , 2 Ta biết công thức xác vị trí vân tối giao thoa với ánh sáng đơn sắc là: xT  (k  )i, kz Cho nên, ta có cơng thức xác định vị trí vân tối trùng xạ: xTtn  (k  )itd , k  z 2 + k  0, 1; xTtn   itd Đây vân tối trùng thứ + k  1, 2; xTtn   itd Đây vân tối trùng thứ hai + k  2, 3; xTtn   itd Đây vân tối trùng thứ ba … *Nhận xét: Hai xạ 1 , 2 giao thoa có vân sáng trùng ứng với cặp k1, k2 số lẻ có vân tối hai xạ 1 , 2 trùng nhau! Ví dụ 3: 1  400nm , 2  450nm , 3  600nm 1D D  ( k2  ) 2 a a Ta có : xT  xT  (k1  )  2   8k   9k  4,5  8k  9k  0,5  2 1 k2  k1  Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Vì k1 k2 nguyên nên hiệu hai số nguyên số thập phân → vân tối hai xạ 1 , 2 trùng 1D D  (k3  ) a a Ta có : xT  xT  (k1  )  3   2k   3k  1,5  2k  3k  0,5  3 1 k3  k1  Vì k1 k3 nguyên nên hiệu hai số nguyên số thập phân → vân tối hai xạ 1 , 3 trùng Vậy, giao thoa với ba xạ 1  400nm , 2  450nm , 3  600nm vân tối ba xạ khơng trùng Với toán để rút ngắn lời giải, cần lý luận: vân sáng 1 , 2 trùng k1= 9, k2 = (chẵn) nên hai vân tối 1 , 2 trùng đƣợc (muốn hai vân tối trùng k1, k2 phải số lẻ) Từ ta kết luận giao thoa với ba xạ 1  400nm , 2  450nm , 3  600nm vân tối ba xạ đồng thời trùng * Chú ý: - m vân sáng bậc m xạ 1 để có vân sáng màu với vân sáng trung tâm lần thứ - Khi giao thoa với ánh sáng đa sắc: có vân sáng trùng ứng với các cặp giá trị k số lẻ , có vân tối trùng - Nếu viết itd  m 2 D a m bội số chung nhỏ giá trị k2 ánh sáng đơn sắc 2 để xs2  xs1 ; xs2  xs3 ; xs2  xs4 ; … hay k2 1 k2 3 k2 4  ;  ;  ; ….(k1, k2, k3, k4, …  N , nhỏ khác 0) k1 2 k3 2 k4 2 Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Khi tính đƣợc khoảng vân tƣơng đƣơng dạng tập giao thoa với ánh sáng đơn sắc sử dụng cách tƣơng đƣơng cho giao thoa với ánh sáng đa sắc 2.2 Thực trạng vấn đề: Khi gặp tốn tính số vân sáng trùng nằm hai điểm MN, em thƣờng nhiều thời gian làm đƣợc dạng tập Đối với học sinh trung bình khơng thể giải đƣợc khơng thể hình dung đƣợc MN có vân sáng trùng bậc xạ đơn sắc để tìm cơng thức xác định vị trí vân sáng Đặc biệt, tính số vân tối nằm hai điểm MN em khó khăn khơng thể tìm đƣợc giá trị k xạ để có vân tối trùng nên khơng tìm đƣợc cơng thức xác định vị trí vân tối Còn khi sử dụng phân số tối giản để tìm cơng thức xác định vị trí vân tối trùng khơng biết phân biệt đƣợc trƣờng hợp xuất vân tối trùng Khi gặp dạng tập giao thoa với ánh sáng đa sắc, sử dụng phƣơng pháp cũ nhiều thời gian giải đƣợc Cho nên với cách giải cũ khơng cịn phù hợp với kiểu đề trắc nghiệm khác quan Với phƣơng pháp này, em cần tính đƣợc khoảng vân tƣơng đƣơng dạng tập giao thoa với ánh sáng đa sắc trở nên đơn giản Một học sinh nắm nắm vững dạng tập giao thoa với ánh sáng đơn sắc, giáo viên cần có liên hệ giao thoa đơn sắc đa sắc sử dụng phƣơng pháp 2.3 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề 2.3.1.Biện pháp : - Trang bị cho học sinh kiến thức khoảng vân tƣơng đƣơng Từ cho học sinh thấy đƣợc đại lƣợng tƣơng đƣơng giao thoa đơn sắc với giao thoa đa sắc: i  itd ; xs  xstn ; Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn xT  xTtn trang 10 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc + Tìm số vân sáng: Học sinh thƣờng nhận giá trị thỏa mãn bất phƣơng trình mà quên phải bội số giá trị + Tìm số vân tối: Việc chuyển phân số tối giản khó hiểu dễ quên học sinh Điều quan trọng học sinh trƣờng hợp giao thoa xạ mà không xuất vân tối trùng Cho nên tập không xuất vân tối trùng nhƣng em kết luận vân tối trùng nằm MN Cịn cách khác nữa, học sinh khơng dùng cách tách phân số tối giản mà giải trực tiếp giá trị k1 k2 , nghiệm thu đƣợc dãy số giá trị k1, k2 thời gian xảy trƣờng hợp tìm đƣợc giá trị k1 k2 chọn kết luận DẠNG 2: Tìm số vân sáng trùng nhau, vân tối trùng xạ bề rộng miền giao thoa L a) Phương pháp: Bƣớc 1: Tính khoảng vân tƣơng đƣơng itd  m Bƣớc 2: Tính số khoảng vân tƣơng đƣơng: 1D a n= L itd Bƣớc 3: Xác định số vân trùng Số vân sáng trùng luôn số lẻ, số vân tối trùng luôn số chẵn (nếu xuất hiện) * Trường hợp: n số nguyên + Nếu n chẵn hai biên hai vân sáng trùng  số vân sáng trùng n + 1, số vân tối trùng n + Nếu n lẻ hai biên hai vân tối trùng  số vân tối trùng n +1, số vân sáng trùng n [Cách nhớ: số vân sáng trùng số vân tối trùng 1; biên vân số vân n +1, cịn số vân n] * Trường hợp: n số thập phân Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang 16 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc - Nếu n chữ số thập phân hai biên khơng phải vân sáng trùng nhau, vân tối trùng Khi n đƣợc làm trịn theo qui ƣớc sau để đƣợc số nguyên: *Nếu chữ số phần thập phân từ trở lên phần nguyên n tính thêm *Nếu chữ số phần thập phân từ trở xuống phần nguyên n khơng thay đổi + Nếu làm trịn nâng lên để n nguyên số vân sáng trùng (nếu n chẵn) số vân tối trùng (nếu n lẻ) là: n-1 (vì biên khơng phải vân sáng trùng nhau, vân tối trùng nhau); số vân n + Nếu làm tròn hạ xuống để n nguyên số vân sáng trùng số vân tối trùng giống nhƣ trƣờng hợp tìm n số nguyên Ví dụ: n = 1,8  : Số vân sáng trùng  số vân tối trùng n = 2,2  : Số vân sáng trùng  số vân tối trùng n = 2,8  3: Số vân tối trùng  số vân sáng trùng n = 3,2  3: Số vân tối trùng  số vân sáng trùng - Ta tìm số vân sáng trùng cách giải bất phƣơng trình sau: L L  xstn  , số vân tối trùng cách giải bất phƣơng trình sau: 2 L L  xTtn  Số giá trị k thỏa mãn bất phƣơng trình số vân sáng trùng 2 nhau, số vân tối trùng nằm bề rộng miền giao thoa L b) Bài tập vận dụng: Bài 1: Trong thí nghiệm Young giao thoa ánh sáng, khoảng cách hai khe mm, khoảng cách từ hai khe đến m Dùng nguồn sáng phát ba xạ đơn sắc 1 = 0,4 m, 2 = 0,45 m 3 = 0,6 m Tìm số vân sáng Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Buôn Ma Thuột skkn trang 17 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc trùng nhau, số vân tối trùng ba xạ khoảng rộng L Cho biết L1 = 18 mm; L2 = 22,32 mm; L3 = 20,88 mm Giải: Cách 1: Trƣờng hợp 1: L1 =18 mm Bƣớc 1: Tính khoảng vân tƣơng đƣơng itt  m Ta có : xs1  xs2 ; xs1  xs3  1D a k1 2   ; k2 1 k1 3   k3 1 Ta thấy k1 ánh sáng đơn sắc 1 nhận giá trị 9, Vì bội số chung nhỏ k1 m =  itd  m 1D a = 3,6 mm Ta thấy k1 = 9, k2 = nên vân tối hai xạ khơng thể trùng Vì số vân tối trùng ba xạ Bƣớc 2: Tính số khoảng vân tƣơng đƣơng: n1 = L1 =5 itd Bƣớc 3: n1 = (số lẻ, nguyên)  Số vân sáng trùng Vậy: ba xạ giao thoa có vân sáng trùng bề rộng L1 khơng có vân tối trùng Trƣờng hợp 2: L2 = 22,32 mm Bƣớc 1: thừa nhận kết quả: itd  m 1D a = 3,6 mm, khơng có vân tối trùng Bƣớc 2: n2 = L2 22,32 =  6,2  itd 3,6 Bƣớc 3: n2 = (phần nguyên làm tròn xuống, chẵn)  Số vân sáng trùng Vậy: ba xạ giao thoa có vân sáng trùng bề rộng L khơng có vân tối trùng Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang 18 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Trƣờng hợp 3: L3 = 20,88 mm Bƣớc 1: thừa nhận kết quả: itd  m 1D a = 3,6 mm , khơng có vân tối trùng Bƣớc 2: n3 = L3 20,88 =  5,8  itd 3,6 Bƣớc 3: n3 = (phần nguyên làm tròn lên, chẵn)  Số vân sáng trùng Vậy: ba xạ giao thoa có vân sáng trùng bề rộng L3 khơng có vân tối trùng Ta tìm số vân sáng trùng cách giải bất phƣơng trình sau: L L nhƣ sau:  xstn  2 Cách 2:Trƣờng hợp 1: L1 = 18 mm Thực bƣớc cách tính itd = 3,6 mm xác định khơng có vân tối trùng Tính số vân sáng trùng nhau: Số vân sáng trùng xạ phải thỏa mãn bất phƣơng trình:  L1 L  k1.itd  2   L1 L  k1  2itd 2itd  2,5  k1  2,5  k1 = -2, -1, 0, 1, Vậy có giá trị k1 thỏa mãn có vân sáng trùng Trƣờng hợp 2: L2 = 22,32 mm Thừa nhận kết quả: itd  m 1D a = 3,6 mm, khơng có vân tối trùng (trƣờng hợp 1, cách 2) Tính số vân sáng trùng nhau: Số vân sáng trùng xạ phải thỏa mãn bất phƣơng trình: Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn trang 19 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc  L2 L  k2 itd  2  L2 L  k2  2itd 2itd   3,1  k2  3,1  k2 = -3, -2, -1, 0, 1, 2, Vậy có giá trị k thỏa mãn có vân sáng trùng Trƣờng hợp 3: L1 = 20,88 mm Thừa nhận kết quả: itd  m 1D a = 3,6 mm, khơng có vân tối trùng (trƣờng hợp 1, cách 2) Tính số vân sáng trùng nhau: Số vân sáng trùng xạ phải thỏa mãn bất phƣơng trình:  L3 L  k3 itd  2  L3 L  k3  2itd 2itd   2,9  k3  2,9  k3 = -2, -1, 0, 1, Vậy có giá trị k thỏa mãn có vân sáng trùng Bài 2: Trong thí nghiệm Y-âng giao thoa ánh sáng, chiếu đồng thời hai xạ đơn sắc với khoảng vân ảnh thu đƣợc lần lƣợt i1 = 0,5 mm i2 = 0,3 mm Biết bề rộng trƣờng giao thoa mm Tìm số vị trí trƣờng giao thoa có vân sáng, vân tối hai hệ trùng ? Cách 1: Bƣớc 1: Tính khoảng vân tƣơng đƣơng itd  m Ta có : xs1  xs2  1D a k1 i2   k2 i1 Ta thấy k1 ánh sáng đơn sắc 1 nhận giá trị Vì bội số chung nhỏ k1 m = k1 =  itd  m 1D a  3.i1  1,5(mm) Ta thấy k1 = 3, k2 = (2 giá trị lẻ) nên vân tối hai xạ phải trùng Bƣớc 2: Tình số khoảng vân tƣơng đƣơng: Phan Thƣợng Tịng Phó hiệu trƣởng trƣờng THPT Bn Ma Thuột skkn n= L   3,3  itd 1,5 trang 20 ... Thuột skkn trang Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Khi tính đƣợc khoảng vân tƣơng đƣơng dạng tập giao thoa với ánh sáng đơn sắc sử dụng cách tƣơng. .. 10 Sử dụng khái niệm “khoảng vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc - Khi dạy dạng tập giao thoa với ánh sáng, sau học sinh học tốt dạng toán giao thoa với ánh sáng đơn sắc. .. vân tƣơng đƣơng” để giải toán giao thoa với ánh sáng đa sắc Ta biết, ánh sáng đơn sắc: khoảng vân i khoảng cách hai vân sáng, hai vân tối liên tiếp: i D a Với ánh sáng đa sắc khoảng cách hai vân