Đang tải... (xem toàn văn)
Đặt sau lưỡng thấu kính một màn ảnh vuông góc với trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách thấu kính một khoảng 4,5 m thì khoảng vân giao thoa là. A.[r]
(1)1 Giao thoa bán thấu kính Biê kiểu 1
Cấu tạo: Một thấu kính hội tụ cắt thành hai nửa mặt phẳng qua trục chính.
Mỗi nửa bị mài lớp dày h dán lại để lưỡng thấu kính Đặt nguồn sáng S mặt phẳng dán chung nằm tiêu điểm
Giao thoa:Chùm tia sáng phát từ khe S, sau khúc xạ qua lưỡng lăng kính bị tách thành hai chùm Hai chùm tựa xuất phát từ S1và S2là ảnh ảo S qua hai thấu kính Hai chùm hai chùm kết hợp Trong miền giao hai chùm sáng giao thoa với Có thể xem giao thoa Iâng với thông số sau:+ Khoảng cách hai khe:a S S1 2 O O1 2 d' d
d
-= =
(Các ảnh ảo S1, S2cách thấu kính khoảng tính theo cơng thức: d' df
d f
=
-+ Khoảng cách từ hai khe đến màn: D = d' +l + Bề rộng trường giao thoa:
'
a L MN
d
(2)2 Giao thoa bán thấu kính Biê kiểu 2
Cấu tạo:Một thấu kính hội tụ cắt thành hai nửa mặt phẳng qua trục Hai nửa tách tự đoạn nhỏ ε Đặt nguồn sáng S mặt phẳng đối xứng nằm tiêu điểm
Giao thoa: Chùm tia sáng phát từ khe S, sau qua lưỡng thấu kính bị tách thành hai chùm Hai chùm tựa xuất phát từ S1 S2 ảnh thật S qua hai thấu kính Như S1, S2 nguồn sáng kết hợp thực từ nguồn S tách Trong miền giao hai chùm sáng giao thoa với Có thể xem giao thoa Iâng với thông số sau:
+ Khoảng cách hai khe tính từ:a =S S1 2 =2d n( -1)A»2d n( -1)A
Khoảng cách hai khe tính từ hệ thức: 2
'
S S d d
O O d
+ =
1 2
'
d d a S S O O
d
+
= = (Các ảnh S1, S2 cách thấu kính khoảngd' df
d f
=
-+ Khoảng cách từ hai khe đến màn: D = -l d'
+ Bề rộng trường giao thoa tính từ hệ thức: L MN O O1 2 d d
+
= = l
3 Bài tập minh họa
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa Lôi khe sáng hẹp S đặt trước mặt gương 1,2 mm cách ảnh đặt vng góc mặt gương khoảng m Khe S phát ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm Xác định khoảng cách năm vân sáng liên tiếp
A.1 mm B.1,5 mm C.2 mm D.2,5 mm
(3)( ) ( )
( )
( ) ( )
2 2,
2 0,5
5
a h mm
D m
D
i mm
a
S i mm
l ìï = = ïïí ï = = ùùợ ị = =
ị D = - =
l
Ví dụ 2: Lưỡng lăng kính Fresnel có góc chiết quang 18.10−3 rad làm thuỷ tinh có chiết suất 1,6. Nguồn sáng đơn sắc S phát ánh sáng có bước sóng 0,48 µm đặt mặt phẳng chung hai đáy cách lăng kính khoảng 0,25 m Đặt ảnh E vng góc với mặt phẳng hai đáy lăng kính cách lăng kính khoảng m Khoảng vân sáng giao thoa
A.1,5 mm B.0,96 mm C.0,2 mm D.0,4 mm
Hướng dẫn ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3
2.0,25 1, 18.10 5, 4.10
0,25 2,25
0, 45.10 2,25
0,2.10 5, 4.10
a S S d n A
D d a D m D i m a l - -ìï = = -ïïí ï = + ïïỵ ìï = - = ïï Û íï = + = ùùợ ị = = = l Chn C
Vớ dụ 3:Hai gương phẳng Frennel lệch với góc 10 Ánh sáng có bước sóng 0,6 µm chiếu lên gương từ S cách giao tuyến hai gương khoảng 10cm Các tia phản xạ từ gương cho hình ảnh giao thoa cách giao tuyến hai gương đoạn 270cm Tìm khoảng vân:
A.3,5 mm B.0,84 mm C.8,4 mm D.0,48mm
Hướng dẫn
( ) 3( )
2 0, 48.10 a d D d d D i m a d a l l a -ìï = ïí ù = + ùợ +
ị = = l »
(4)trên trục đối xứng lưỡng thấu kính cách khoảng m Đặt sau lưỡng thấu kính ảnh vng góc với trục đối xứng lưỡng thấu kính cách thấu kính khoảng 4,5 m khoảng vân giao thoa
A.1,54 mm B.0,384 mm C.0,482 mm D.1,2 mm
Hướng dẫn ( )
( )
( )
1
6
3
' 1,5
' 5
'
0,64.10
0, 384.10 5.10
df
d m
d f
d d
a O O mm
d
D d m
D
i m
a
l
-= =
-ìï +
ï = =
ïï Þ í
ïï = - = ùùợ
ị = = =
l
(5)