Trang chủ Vật Lý Lớp 11 Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, sử...

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, sử dụng nguồn sáng có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn q

Câu hỏi :

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, sử dụng nguồn sáng có bước sóng λ. Khoảng cách giữa hai khe là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D. a, Cho D = 1 m, a = 1 mm, λ = 600 nm. Xác định khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 3 trên màn. b, Trong thí nghiệm trên, sử dụng nguồn sáng đa sắc có bước sóng có giá trị trong khoảng từ 405 nm đến 655 nm. M là một vị trí trên màn giao thoa ở đó có đúng 4 bức xạ cho vân sáng và một trong bốn bức xạ cho vân sáng là bức xạ màu lục có bước sóng 560 nm. Trong số những bức xạ cho vân sáng tại M bức xạ có bước sóng dài nhất có giá trị bằng bao nhiêu?

Lời giải 1 :

a. `D = 1m; a = 1mm = 10^-3m ; \lambda = 600nm = 600.10^-9m`
Khoảng vân là:
`i = {\lambdaD}/a = {600.10^-9 . 1}/{10^-3} = 6.10^-4(m) = 0,6 (mm)`
Khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng bậc 3 trên màn:
`d = 3i = 3.0,6 = 1,8 (mm)`
b. Đổi `405nm = 0,405\mum; 655nm = 0,655\mum; 560nm = 0,56\mum`
Giả sử vị trí có `4` bức xạ cho vân sáng trùng nhau là `x_M = ki_1`
`M` là một vị trí trên màn giao thoa ở đó có đúng `4` bức xạ cho vân sáng và một trong bốn bức xạ cho vân sáng là bức xạ màu lục có bước sóng `560nm`
`=> x_M = ki_1 = k_{\text{lục}}.i_{\text{lục}}`
`<=> k.{\lambda'D}/a = k_{\text{lục}}.{\lambda_{\text{lục}}.D}/a`
`<=> k.\lambda' = k_{\text{lục}}.0,56`
`<=> \lambda' = 0,56.{k_{\text{lục}}}/{k}`
Theo đề bài, nguồn sáng đa sắc có bước sóng có giá trị trong khoảng từ `405nm` đến `655nm`
`=> 0,405 <= \lambda' <= 0,655`
`<=> 0,405 <= 0,56.{k_{\text{lục}}}/{k} <= 0,655`
`<=> 0,723 <= {k_{\text{lục}}}/{k} <= 1,17`
`<=> 0,855 <= k/{k_{text{lục}}} <= 1,383`
Xét các giá trị của `k_{\text{lục}}:` (ta chỉ nhận giá trị nguyên của `k_{\text{lục}}` và `k` và phải thỏa mãn điều kiện có `4` bức xạ cho vân sáng tức là có `4` giá trị `k` thỏa mãn)
Với `k_{\text{lục}} = 1` thì `0,855 <= k <= 1,383 => k = 1` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 2` thì `1,71 <= k <= 2,766 => k = 2` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 3` thì `2,565 <= k <= 4,149 => k = 3;4` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 4` thì `3,42 <= k <= 5,532 => k = 4;5` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 5` thì `4,275 <= k <= 6,915 => k = 5;6` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 6` thì `5,13 <= k <= 8,298 => k = 6;7;8` (loại)
Với `k_{\text{lục}} = 7` thì `5,985 <= k <= 9,681 => k = 6;7;8;9` (nhận)
Để `\lambda'_max` thì `k_min => k = 6`
Trong số những bức xạ cho vân sáng tại M bức xạ có bước sóng dài nhất có giá trị bằng:
`\lambda'_max = 0,56.{k_{\text{lục}}}/k = 0,56.{7}/6 \approx 0,653 (\mum)`

Bạn có biết?

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!

Nguồn :

Wikipedia - Bách khoa toàn thư

Tâm sự lớp 11

Lớp 11 - Năm thứ hai ở cấp trung học phổ thông, gần đến năm cuối cấp nên học tập là nhiệm vụ quan trọng nhất. Nghe nhiều đến định hướng tương lai và học đại học có thể gây hoang mang, nhưng hãy tự tin và tìm dần điều mà mình muốn là trong tương lai!

Nguồn :

sưu tập

Liên hệ hợp tác hoặc quảng cáo: gmail

Điều khoản dịch vụ

Copyright © 2021 HOCTAPSGK