Trong thí nghiệm của I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe S1 và S2 được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 0,5 (μm). Khoảng cách giữa hai khe là 0,8 (mm). Người ta đo được khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp trên màn là 4 (mm).
Đáp án:
a. `D = 1,6(m)`
`d = 15(mm)`
b. Tại điểm `C` là vân tối thứ `3`
Tại điểm `E` là vân sáng bậc `15`
c. `\Deltax_1 = 0,76(mm)`
Có `2` bức xạ ánh sáng trắng (không tính ánh sáng màu vàng) cho vân sáng trùng với vân sáng bậc `4` của ánh sáng màu vàng
Những bức xạ trên có bước sóng lần lượt là
`\lambda = 0,48\mum` và `\lambda = 0,4\mum`
Giải thích các bước giải:
`\lambda = 0,5\mum = 0,5.10^-6m`
`a = 0,8mm = 0,8.10^-3m`
a. Khoảng cách giữa `5` vân sáng liên tiếp trên màn là `4mm`
`=> (5-1)i = 4`
`<=> i = 1 (mm) = 10^-3m`
Khoảng cách từ hai khe đến màn:
Ta có: `i = {\lambdaD}/a`
`=> D = {ia}/\lambda = {10^-3 .0,8.10^-3}/{0,5.10^-6}=1,6(m)`
Khoảng cách từ vân sáng bậc `3` đến vân sáng bậc `12` ở khác phía với nhau so với vân sáng chính giữa:
`d = 3i + 12i = 15i = 15.1 = 15 (mm)`
b) `x_C = 2,5mm; x_E = 15mm`
Ta có: `x_C/i = {2,5}/1 = 2,5`
`<=> x_C = 2,5i = (3-0,5)i`
`=>` Tại điểm `C` là vân tối thứ `3`
Ta có: `x_E/i = {15}/1 = 15`
`<=> x_E = 15i`
`=>` Tại điểm `E` là vân sáng bậc `15`
Số vân sáng từ `C` đến `E` thỏa mãn:
`x_C <= ki <= x_E`
`<=> x_C/i <= k <= x_E`
`<=> 2,5 <= k <= 15`
Vì `k in Z` nên có `(15-3)+1= 13` vân sáng trong đoạn từ `C` đến `E`
c) `\lambda_{\text{đỏ}} = 0,76\mum = 0,76.10^-6m`
`\lambda_{\text{tím}} = 0,38\mum = 0,38.10^-6m`
Bề rộng của quang phổ bậc `1`:
Ta có: `\Deltax_n = n(\lambda_{\text{đỏ}}-\lambda_{\text{tím}})D/a`
`=> \Deltax_1 = 1.(0,76.10^-6 - 0,38.10^-6). {1,6}/{0,8.10^-3}=7,6.10^-4(m)=0,76(mm)`
Khi vân sáng của bức xạ ánh sáng trắng trùng với vân sáng bậc `4` của ánh sáng màu vàng thì:
`x_{v4} = ki'` (`i'` là khoảng vân của bức xạ ánh sáng trắng)
`<=> 4 {\lambda_vD}/a = k {\lambdaD}/a`
`<=> 4\lambda_v = k\lambda`
`<=> \lambda = {4\lambda_v}/k = {4.0,6}/{k} = {2,4}/k (\mum)`
Ta có: `0,38 <= \lambda <= 0,76`
`<=> 0,38 <= {2,4}/k <= 0,76`
`<=> 3,16 <= k <=6,32`
Vì `k in Z` nên có `(6-4)+1 = 3` bức xạ ánh sáng trắng cho vân sáng trùng với vân sáng bậc `4` của ánh sáng màu vàng, nhưng vì ánh sáng trắng bao gồm ánh sáng màu vàng nên tại `k=4` tương ứng với ánh sáng màu vàng nên ta loại trường hợp này.
`=>` Có `3-1 = 2` bức xạ ánh sáng trắng cho vân sáng trùng với vân sáng bậc `4` của ánh sáng màu vàng
Những bức xạ trên có bước sóng lần lượt là (tương ứng với `k = 5;6`):
`\lambda = {2,4}/5 = 0,48\(\mum)`
`\lambda = {2,4}/6 = 0,4(\mum)`
Vật lý học là môn khoa học tự nhiên tập trung vào sự nghiên cứu vật chất và chuyển động của nó trong không gian và thời gian, cùng với những khái niệm liên quan như năng lượng và lực. Vật lý học là một trong những bộ môn khoa học lâu đời nhất, với mục đích tìm hiểu sự vận động của vũ trụ. Hãy khám phá và hiểu rõ những quy luật tự nhiên xung quanh chúng ta!
Lớp 12 - Năm cuối ở cấp trung học phổ thông, năm học quan trọng nhất trong đời học sinh, trải qua bao năm học tập, bao nhiêu kỳ vọng của người thân xung quanh. Những nỗi lo về thi đại học và định hướng tương lai thật là nặng nề. Hãy tin vào bản thân, mình sẽ làm được và tương lai mới đang chờ đợi chúng ta!
Copyright © 2021 HOCTAPSGK