Download Bài toán thí nghiệm giao thoa với ánh sáng của Y âng

Mỗi ánh sáng đơn sắc trong chùm sáng trắng sẽ cho một hệ vân giao thoa có khoảng vân (i) tỉ lệ với bước sóng của ánh sáng màu đó. Các hệ vân này nằm chồng chất trên màn quan sát M. Tại đ[r]

ĐỀ TÀI:

BÀI TỐN THÍ NGHIỆM GIAO THOA ÁNH SÁNG CỦA Y-ÂNG VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG (ÁNH SÁNG HỔN HỢP )

I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:

Giao thoa ánh sáng tượng đặc trưng cho tính chất sóng ánh sáng, phần kiến thức quan trọng chương trình vật lý lớp 12 Có thể nói đề thi mơn vật lý kỳ thi quốc gia thi tốt nghiệp THPT, thi đại hoc,cao đẳng phần kiến thức giao thoa ánh sáng Y-âng khơng gặp

Tuy nhiên để hiểu cặn kẽ tượng giao thoa ánh sáng thí nghiệm Y-Âng học sinh đơn giản đặc biệt ánh sáng đưa vào làm thí nghiệm ánh sáng đơn sắc mà ánh sáng hỗn hợp (gồm nhiều ánh sáng đơn sắc)

Để giúp học sinh hình dung rõ tượng nắm vững số dạng tập giao thoa ánh sáng nên chọn đề tài “ BÀI TỐN THÍ NGHIỆM GIAO THOA ÁNH SÁNG CỦA Y-ÂNG VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG” II.NỘI DUNG

1 Hiện tượng giao thoa thí nghiệm Y-Âng với ánh sáng trắng.

Ánh sáng trắng tập hợp nhiều ánh ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên liên tục từ tím đến đỏ có bước sóng tương ứng biến thiên liên tục từ 0,38m đến 0,76m Khi đưa chùm sáng trắng vào hai khe S1, S2 đồng

thời xảy tượng giao thoa với tất ánh sáng đơn sắc

Mỗi ánh sáng đơn sắc chùm sáng trắng cho hệ vân giao thoa có khoảng vân (i) tỉ lệ với bước sóng ánh sáng màu Các hệ vân nằm chồng chất quan sát M

Tại điểm có x=0, vân sáng tất hệ vân trùng với nên cho vân sáng trắng Đó vân trắng trung tâm

Ở hai bên vân trắng trung tâm, vân sáng hệ vân đơn sắc không trùng bước sóng khác nên khoảng vân khác

 đỏ> cam> vàng> lục> lam> chàm> tím

Theo cơng thức

D i

a





nên => iđỏ >icam >ivàng >ilục >ilam >ichàm >itím

S1

D

S2

d

1

d

2

I

O x M

Hình vẽ minh hoạ hệ vân giao thoa (thực tế hệ vân chồng lên nhau)

Như vậy, sát hai bên vân trắng trung tâm hai khoảng tối, tiếp vân sáng bâc hệ vân ,nằm sát liên tục tạo thành dải màu cầu vồng liên tục từ tím đến đỏ (tím nằm gần vân trung tâm nhất) dải gọi quang phổ bậc

Sau quang phổ bậc quang phổ bậc rộng gấp đôi quang phổ bậc đầu tím quang phổ bậc đầu đỏ quang phổ bậc có khoảng tối nhỏ, vì: iđỏ < 2itím

Tiếp sau quang phổ bậc 3, bậc 4… quang phổ rộng gấp , gấp … lần quang phổ bậc Đầu đỏ quang phổ bậc đè chút lên đầu tím quang phổ bậc 3, :2iđỏ > 3itím

Các quang phổ bậc cao đè lên nhiều Tại điểm xa vân trắng trung tâm có nhiều cực đại vân sáng khác trùng nên tạo vân màu trắng nhờ nhờ gọi vân trắng bậc cao

2 Một số dạng tập thường gặp tượng giao thoa ánh sáng trắng.

a) – Xác định bề rộng quang phổ bậc k:

Đỏ Cam Vàng Lục Lam Chàm Tím

Quang phổ bậc

Quang phổ bậc

Quang phổ bậc

d t

D

x k ( ) a

    

; với đ t bước sóng ánh sáng đỏ tím

b) - Xác định số vân sáng, số vân tối xạ tương ứng vị trí xác định (đã biết x)

+ Vân sáng:

D ax

x k ;(k Z) a kD





   

; Với 0,4 m  0,76 m  giá trị k , số giá trị k nguyên thoả mãn số vân sáng

Thay k trở lại công thức

ax kD  

để tìm  tương ứng

+ Vân tối:

D ax

x (k 0,5) ;(k Z) a (k 0,5)D





    

 ; Với 0,4 m  0,76 m  giá trị k số giá trị k nguyên thoả mãn số vân sáng

Thay k trở lại công thức

ax (k 0,5)D  

 để tìm  tương ứng

c) - Khoảng cách dài ngắn vân sáng vân tối bậc k:

Ngắn Min tđ D

x [k (k 0,5) ] a

     

Dài : Maxđ đ D

x [k (k 0,5) ] a

     

Khi vân sáng vân tối nằm khác phía vân trung tâm

Maxđ t

D

x [k (k 0,5) ] a

     

Khi vân sáng vân tối nằm phía vân trung tâm

III. KẾT LUẬN