Vật lí 12xh - Hiện tượng giao thoa ánh sáng

Trong thí nghiệm Young, vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân trung tâm một khoảng ℓà: A.. Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ[r]

BÀI ĐĂNG SỐ 2 – MÔN VẬT LÝ – LỚP 12 XÃ HỘI

Hiện tượng giao thoa ánh sáng

1.Hiện tượng giao thoa ánh sáng: là hiện tượng khi hai sóng ánh sáng kết hợp gặp nhau trong không gian , vùng hai sóng gặp nhau xuất hiện những vạch rất sáng (vân sáng ) xen kẻ những vạch tối (vân tối ): gọi là các vân giao thoa

a Vị trí của vân sáng và vân tối trong vùng giao thoa

+ Khoảng cách giữa hai khe : a = S1 S 2

+ Khoảng cách từ màn đến hai khe : D = OI (là đường trung trực

của S1S2)

+ Vị trí của một điểm M trên vùng giao thoa được xác định bởi :

x = OM ; d 1 = S 1 M ; d 2 = S 2 M

bHiệu đường đi:

Nếu tại M là vân sáng thì : Hai sóng từ S1 và S2 truyền đến M là hai sóng cùng pha

d d k 

  



vôí k = 0, 1, 2,

S

D

a Trong đó:

+  : bước sóng của ánh sáng đơn sắc

+ k = 0 (x = 0) : vân sáng chính giữa ( vân sáng trung tâm)

+ k =  1 : vân sáng bậc 1

+ k =  2 : vân sáng bậc 2 ………

 Nếu tại M là vân tối thì : Hai sóng từ S1 và S2 truyền đến M là hai

sóng ngược pha 2 1

1 2

   



' ' vôí k' = 0, 1, 2,

T

D

a

Trong đó :

+ k   : vân tối bậc 1 ' 0 1;

+ k   : vân tối bậc 2 ' ;1 2

+ k   : vân tối bậc 3 ………' 2 3;

2- Khoảng vân i: là khoảng cách giữa hai vân sáng (hay hai vân tối) liên tiếp nằm cạnh nhau Kí hiệu: i





i a

Bài tập mẫu

Ví dụ 1: Thực hiện thí nghiệm Yâng với ánh sáng có bước sóng  = 0,6 μm Biết khoảng cách từ mặt

.

a x

d d

D

   

phẳng S 1 S 2 tới màn ℓà D = 2m, khoảng cách giữa hai khe hẹp S 1 S 2 ℓà 3mm Hãy xác định khoảng vân giao thoa thu được trên màn

Hướng dẫn:

Ta có i = \f(,a Thay số,  i = 0,9 mm

Ví dụ 2: Thực hiện thí nghiệm Yâng với ánh sáng có bước sóng  = 0,6 μm, Biết khoảng cách từ mặt

phẳng S 1 S 2 tới màn ℓà D = 2m, khoảng cách giữa hai khe hẹp S 1 S 2 ℓà 3mm Ví trí vân sáng thứ 3 kể từ vân sáng trung tâm.

Hướng dẫn:



vôí k = 0, 1, 2,

S

D

a

[Đáp án A]

Sử dụng kết quả trên Vân sáng thứ 3 thì k =  3  x =  2,7 mm

Ví dụ 3: Thực hiện giao thoa Yâng với ánh sáng có bước sóng ℓà  thì trên màn thu được khoảng vân có

độ ℓớn ℓà i, Hãy xác định khoảng cách từ vân sáng thứ 2 đến vân sáng thứ 5 cùng phía:

Hướng dẫn: [Đáp án B]

Vị trí vân sáng thứ 2: x 2 = 2i Vị trí vân sáng thứ 5: x 5 = 5i

 Khoảng cách từ vân sáng 2 tới vân sáng 5 ℓà x = x 5 - x 2 = 5i - 2i = 3i

BÀI TẬP THỰC HÀNH

Câu 1 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,48 µm Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1,5mm, khoảng cách giữa một vân tối và một vân sáng liên tiếp đo được là 0,8mm.Khoảng cách từ hai khe đến màn là:

Câu 2 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 560nm.

Khoảng cách giữa hai khe sáng là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 80cm Khoảng cách giữa ba vân sáng liên tiếp đo được là:

Câu 3 Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 vân sáng bậc 7 cùng bên ℓà:

Câu 4 Trong thí nghiệm Young, vân tối thứ nhất xuất hiện ở trên màn tại các vị trí cách vân

trung tâm một khoảng ℓà: A i B 2i C 1,5i D 0,5i.

Câu 5 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,6 μm .

Khoảng cách từ hai khe đến màn 1m, khoảng cách giữa hai vân tối liên tiếp là 2mm.Khoảng cách giữa hai khe sáng là: A 0,5mm B 0,3mm C 2mm

D 1mm

Câu 6 Ánh sáng đơn sắc trong thí nghiệm Yâng ℓà 0,5 μm Khoảng cách từ hai nguồn đến màn 1m khoảng cách giữa hai nguồn ℓà 2 mm Khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân tối bậc 5 ở

Câu 7 Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa với ánh đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 μm .

Khoảng cách từ hai khe đến màn 2m, khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm Vị trí vân sáng thứ

tư trên màn cách trung tâm