Bài 74 Hai lăng kớnh cú cựng gúc ở đỉnh là A=20’, làm bằng thủy tinh chiết suất n=1,5 cú đỏy gắn chung
với nhau tạo thành lưỡng lăng kớnh. Một nguồn sỏng điểm S phỏt ra ỏnh sỏng đơn sắc cú bước súng 0,5 m
λ= à đặt trờn mặt phẳng của đỏy chung và cỏch hai lăng kớnh một khoảng d=50cm.
S E E O O2 d2 h O1 d1
1. Tớnh khoảng cỏch giữa hai ảnh S1 và S2 của S được tạo bởi hai lăng kớnh. Xem rằng gúc A rất nhỏ và cỏc ảnh S1, S2 được dịch đi so với S theo phương vuụng gúc
với đường SH. Cho 1’=3.10-4 rad
2. Chứng minh rằng trờn màn ảnh E đặt vuụng gúc với SH và cỏch H một khoảng d’=2m ta cú thể quan sỏt được hệ võn giao thoa. Tớnh khoảng cỏch giữa hai võn sỏng liờn tiếp và số võn quan sỏt được trờn màn.
3. Khoảng cỏch giữa cỏc võn và số võn sỏng quan sỏt được sẽ thay đổi thế nào nếu thay nguồn sỏng S bằng nguồn S’ phỏt bức xạ λ' 0, 45= àm
4. Khoảng cỏch giữa cỏc võn và số võn sỏng quan sỏt được sẽ thay đổi thế nào nếu nguồn sỏng đi xa dần hai lăng kớnh theo phương vuụng gúc với màn E.
Bài 75 Để xỏc định độ lớn của gúc rất tự (gần 1800) của một lăng kớnh người ta bố trớ sơ đồ giao thoa như hỡnh vẽ. Bức xạ đơn sắc cú λ =633nm được rọi lờn
khe hẹp S tạo ra một chựm sỏng phõn kỡ sau khe. Chựm này rọi lờn đỏy lăng kớnh. Trong khoảng MN dài 3,8mm trờn màn cỏch lăng kớnh d’=1,2m quan sỏt được 8 võn tối, đồng thời tại chớnh M và N là hai võn tối.
a) Giải thớch hiện tượng
b) Tớnh gúc α của lăng kớnh, biết khe S cỏch lăng kớnh một khoảng d=30cm, chiết suất thủy tinh ứng với λ1 là n1=1,5
c) Giữ nguyờn cỏch bố trớ thớ nghiệm, rọi lờn khe S chựm sỏng đơn sắc cú λ =2 515nm, thỡ thu được hệ võn cú độ rộng i2=0,4mm. Xỏc định chiết suất n2 của thủy tinh làm lăng kớnh đối với bức xạ này.
Bài 76 Một lưỡng lăng kớnh Frexnen gồm hai lăng kớnh cú chung đỏy cú gúc chiết quang A và A’ đều
bằng nhau và bằng 30’ bằng thủy tinh cú chiết suất n=1,5. Một khe hẹp F đặt trước hai lăng kớnh và cỏch chỳng khoảng d=0,5m. Màn E để quan sỏt võn giao thoa cỏch lưỡng lăng kớnh khoảng D=1m. Khi F phỏt đồng thời hai bức xạ, một màu đỏ da cam, cú bước súng λ1 =0,6àm và một màu lam cú bước súng
2 0, 48 m
λ = à . Mụ tả hiện tượng quan sỏt được trờn màn E. Tớnh khoảng cỏch giữa hai võn sỏng cựng màu với võn chớnh giữa và số lượng võn cú màu ấy quan sỏt được.
Bài 77 Trong thớ nghiệm với lưỡng lăng kớnh Fresnel, khoảng cỏch từ nguồn sỏng đơn sắc cú bước súng
0, 6 m
λ= à đến lưỡng lăng kớnh là 20cm khoảng cỏch từ lưỡng lăng kớnh tới màn quan sỏt là 180cm; gúc chiết quang của lưỡng lăng kớnh A=0,01rad và chiết suất của lưỡng lăng kớnh là n=1,5
1. Tớnh khoảng cỏch giữa hai nguồn sỏng kết hợp và chiều rộng của trường giao thoa quan sỏt trờn màn 2. Tớnh khoảng võn và số võn xuất hiện trờn màn
3. Bõy giờ thay nguồn sỏng đơn sắc bằng nguồn ỏnh sỏng trắng. Tỡm tất cả cỏc thành phần đơn sắc trong ỏnh sỏng trắng cho võn tối tại điểm M cỏch võn trung tõm một khoảng bằng 3,3mm
4. Hóy thiết lập một biểu thức đơn giản cho phộp xỏc định những khoảng nào cỏch võn trung tõm thỡ bức xạ màu vàng (λ=0,59àm) cú cường độ sỏng bằng 0 tại đú.
Bài 78* Khoảng cỏch từ một khe hẹp S tới lưỡng lăng kớnh Fresnel là d1=0,5m, từ lưỡng lăng kớnh tới
màn quan sỏt là d2=2m. Đầu tiờn khe S được chiếu sỏng bằng ỏnh sỏng đơn sắc cú bước súng
1 0,546 m
λ = à và đo khoảng cỏch từ võn sỏng thứ 10 bờn trỏi đến võn sỏng thứ 10 bờn phải võn trung tõm được 18,2mm. Sau đú thay bức xạ λ1 bởi λ2 và cũng thực hiện đo như trờn ta được 14,0mm
1. Tớnh bước súng λ2 S E O A’ A d d’ H
2. Biết chiết suất của lưỡng lăng kớnh là n=1,5. Tớnh gúc chiết quang của mỗi lăng kớnh và số võn quan sỏt được với hai bức xạ trờn
3. Trước một trong hai lăng kớnh, người ta đặt một bản mỏng trong suốt, chiết suất n=1,532 thỡ võn trung tõm của bức xạ λ2 dịch chuyển đi một đoạn 2,66mm. Hỏi võn trung tõm của bức xạ λ2 dịch chuyển đi theo chiều nào? Tớnh độ dày e của bản.
4. Trong cỏch bố trớ cõu 3, ta thay bức xạ λ2 bằng ỏnh sỏng trắng. Tớnh bước súng của những bức xạ cho võn tối tại điểm M cỏch võn trung tõm một đoạn 2,80mm. Coi chiết suất của bản khụng phụ thuộc vào bước súng.
Bài 79** Người ta gõy hiện tượng giao thoa bằng lưỡng lăng kớnh Fresnel và quan sỏt hệ võn bằng một
kớnh lỳp cú thước trắc vi. Kớnh lỳp được điều chỉnh để nhỡn vào một màn đặt cỏch khe sỏng khoảng D=36,65cm. Đo khoảng cỏch giữa hai võn sỏng liờn tiếp bằng kớnh lỳp ấy thỡ thấy i=0,1056mm.
Khe sỏng, kớnh lỳp và lưỡng lăng kớnh vẫn để nguyờn chỗ cũ, người ta đặt một thấu kớnh hội tụ giữa kớnh lỳp và lưỡng lăng kớnh để đo khoảng cỏch giữa hai nguồn, thỡ thấy rằng cú thể đặt thấu kớnh ở hai vị trớ khỏc nhau, mà vẫn trụng thấy ảnh rừ nột của hai nguồn. Khoảng cỏch giữa hai ảnh của hai nguồn trong hai trường hợp ấy lần lượt là 0,432mm và 10,32mm. Tớnh bước súng của ỏnh sỏng.
Bài 80** Khe sỏng S và màn quan sỏt cỏch đều một lưỡng lăng kớnh một đoạn d1=d2=1,2m
1. Tớnh gúc chiết quang của mỗi lăng kớnh. Biết trường giao thoa trờn màn chứa đỳng 20 võn. Võn đú là võn sỏng hay võn tối? Tớnh khoảng võn. Biết ỏnh sỏng chiếu qua khe S cú bước súng λ=0,589àm ứng với chiết suất lăng kớnh n=1,53.
2. Cỏch lưỡng lăng kớnh 1m và song song với nú, về bờn kia nguồn S được đặt một thấu kớnh hội tụ, cú độ tụ 4dp. Hỏi trờn màn E, xa lăng kớnh 3m ta quan sỏt được những gỡ? Tớnh khoảng võn trờn màn. 3. Ghộp sỏt lưỡng lăng kớnh với một thấu kớnh phẳng lồi cựng chất, bỏn kớnh mặt lồi R=50cm. Giải thớch sự tạo thành võn giao thoa và tớnh khoảng võn trờn màn E, cỏch lưỡng lăng kớnh 3m.