C. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM.
2. Giao thoa với ánh sáng đa sắc (ánh sáng trắng)
- Tính bề rộng của quang phổ:
Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng bậc n : + đối với ánh sáng tím : xt = n tD a λ . + đối với ánh sáng đỏ : xđ = n đD a λ . Bề rộng của quang phổ bậc n : ∆xn = xđ - xt = nD a ( λđ - λt )
- Tìm số ánh sáng đơn sắc cĩ vân sáng trùng nhau tại vị trí đang xét.
xl = k D a λ ⇒ λ = l x a kD λtím ≤ axl kD ≤
λđỏ ⇒Các giá trị của k ⇒ Số vân sáng trùng nhau
- Tìm số ánh sáng đơn sắc cĩ vân tối trùng nhau tại vị trí đang xét.
Tương tự : λtím ≤ 2axl
(2k+1)D ≤ λđỏ ⇒ Các giá trị của k ⇒ Số vân tối trùng nhau
Ví dụ 2.1: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Yâng S1,S2 cách nhau 3mm và cách
màn E hứng vân 3 m.
4
(E) e,n . S1 S2 O’ O x0 Tài liệu ơn Lí thuyết vật lí thi TNTHPT-Trường THPT Hạ Lang – Cao Bằng
a) Chiếu hai khe S1, S2 bởi ánh sáng đơn sắc cĩ bước sĩng λ1, người ta đo được khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến vân sáng thứ 5 là 2 mm. Tính λ1
b) Bây giờ chiếu hai khe S1,S2 bởi ánh sáng gồm hai loại đơn sắc cĩ bước sĩng λ1 vàλ2 = 0,5 µm. Hỏi trên màn E cĩ mấy vị trí tại đĩ vân sáng của hai hệ vân trùng nhau. Bề rộng của vùng giao thoa trên E là 8,5 mm.
( Đáp số:a) λ1 = 0,4 µm.b) cĩ 5 vị trí)
Ví dụ 2.2: Thực hiện thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng S1, S2 cách nhau 0,5 mm và cách màn hứng E 2 m. Khe S song song cách đều hai khe S1, S2 được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng. Tính bề rộng của quang phổ bậc 1 và của quang phổ bậc 2 trên màn E. Bước sĩng của ánh sáng tím λt = 0,4 µm, ánh sáng đỏ λđ = 0,75 µm.
(Đáp số: ∆x2 = 2,8 mm.)
Ví dụ 2.3: Làm thí nghiệm giao thoa ánh sáng với 2 khe Y-âng S1, S2 cách nhau 0,2 mm và cách màn
hứng vân E 1 m. Khe S song song cách đều hai khe S1, S2 được chiếu sáng bởi ánh sáng trắng cĩ bước sĩng 0,4 µm ≤ λ ≤ 0,75 µm. Tại M trên màn E cách vân sáng trung tâm 27 mm. Hỏi những vân sáng của ánh sáng đơn sắc nào trùng nhau.
(Đáp số: Cĩ 6 ánh sáng đơn sắc cĩ vân sáng trùng nhau tại M .)
3. Giao thoa ánh sáng với thí nghiệm Iâng cĩ bản
mỏng đặt sau một khe.
Khi cĩ bản mặt song song dày e, chiết suất n sau khe S1, vân sáng trung tâm O dời đến O' về phía khe đặt bản mặt song song:
OO' = x0 = (n 1)eD
a
−
. Ví dụ 3.1: Làm thí nghiệm giao thoa ánh sáng với 2 khe Yâng cách nhau 0,5 mm
và cách màn E hứng vân 2m. Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp là 1,2 cm. a) Tính bước sĩng ánh sáng đơn sắc dùng.
b) Đặt một bản mặt song song thủy tinh dày e = 5 µm sau khe S1. Chiết suất thủy tinh đối với ánh sáng dùng là n = 1,5. Tính độ dời của vân sáng trung tâm. (Đáp số: a)λ= 0,6 µm. b) x0 =1cm.)