Chuyên đề Vật lý 12 - Giao thoa anh sang vân đê 1 Giao thoa vơi anh sang đơn săc

Tài liệu trích trong sách : Tuyển chọn những bài Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên

        

     

    x

i

GIAO THOA ÁNH SÁNG

Vấn đề 1: Giao thoa với ánh sáng đơn sắc

Kết quả 1: Vị trí vân

*Hiệu đường đi của hai sóng kết hợp đến M: 2 1

ax d d D  

*Khoảng vân: D i a  

*Vân sáng: 2 1

ax D d d k x k D a       

Vân sáng trung tâm: 2 1 0 0 d d x i     

Vân sáng bậc 1: 2 1 d d x i     

Vân sáng bậc 2: 2 1 2 2 d d x i     

…

Vân sáng bậc k: 2 1 d d k x ki     

*Vân tối:     2 1 0,5 0,5 ax d d m x m i D        

Vân tối thứ 1     2 1 1 0,5 1 0,5 d d x i       

Vân tối thứ 2:     2 1 2 0,5 2 0,5 d d x i       

…

Vân tối thứ n:     2 1 0,5 0,5 d d n x n i       

*Để kiểm tra tại M trên màn là vân sáng hay vân tối thì ta căn cứ vào:

Nếu cho tọa độ

= số nguyên vân sáng 

= số bán nguyên vân tối 

Nếu cho hiệu đường đi

ThuVienDeThi.com

Tài liệu trích trong sách : Tuyển chọn những bài Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên

2 1 d d d  

    



 

6

3 0,6.10 .2 1 1,2.10 D i mm a  



     

 

2 1 d d d  

      



  

  

  

= số nguyên vân sáng 

= số bán nguyên vân tối 

Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách hai khe là 1,2 mm, khoảng cách giữa mặt phẳng chứ hai khe và màn ảnh là 2 m. Người ta chiếu vào khe Y-âng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 àm. Xét tại hai điểm M và N trên màn có tọa độ lần lượt là 6 mm và 15,5 mm là vị trí vân sáng hay vân tối?

A. M sáng bậc 2; N tối thứ 16. B. M sáng bậc 6; N tối thứ 16.

C M sáng bậc 2; N tối thứ 9. D. M tối 2; N tối thứ 9.

Hướng dẫn

Vân sáng bậc 6. 6 M x

i  

Tối thứ 15,5 + 0,5 = 16 15,5 x i  

Chọn B. 

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng gồm các bức xạ có bước sóng lần lượt là = 720 nm, = 540 nm, = 432 nm và = 360 nm. Tại điểm M trong vùng giao 1 2  3 4 

thoa trên màn mà hiệu khoảng cách đến hai khe bằng 1,08 àm có vân sáng

A. bậc 3 của bức xạ . B. bậc 3 của bức xạ . 4  3

C. bậc 3 của bức xạ . D. bậc 3 của bức xạ . 1 2 

Hướng dẫn

Vân sáng: = số nguyên vân sáng 2 1 d d k   

Vân tối: = số bán nguyên vân tối   2 1 0,5 d d m     

vân tối thứ 2 vân tối thứ 3

6

9 1

1,08.10 1,5 720.10 d 



    

6

9 3

1,08.10 2,5 432.10 d 



    

vân sáng thứ 2 vân sáng bậc 3

6

9 2

1,08.10 2 540.10 d 



    

6

9 4

1,08.10 3 360.10 d 



    

Chọn A. 

Kết quả 2: Thay đổi các tham số a và D

ThuVienDeThi.com

Tài liệu trích trong sách : Tuyển chọn những bài Vật Lý Hay – Lạ - Khó : Chu Văn Biên

Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe (thay đổi a) thì có thể tại điểm M trên màn lúc đầu là vân sáng (tối) sẽ chuyển thành vân tối (sáng) có bậc cao hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc a tăng hay giảm.

 

  0,5 '

? ? ' 0,5

M M

M M

D D m k x k x k a a D D x k x m k k a a a a

 

   

                             

Khi thay đổi khoảng cách hai khe đến màn (thay đổi D) thì có thể tại M trên màn lúc đầu là vân sáng (tối) sẽ chuyển thành vân tối (sáng) có bậc coa hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc D giảm hay tăng.

    

  0,5 '

? ? ' 0,5

M M

M M

D D m k x k x k a a D D D D x k x m k k a a

 

   

                             

Ví dụ 1: (ĐH – 2012) Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng ,  khoảng cách giữa hai khe hẹp là a, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe hẹp đến màn quan sát là 2m. Trên màn quan sát, tại điểm M cách vân sáng trung tâm 6 mm, có vân sáng bậc 5. Khi thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp một đoạn bằng 0,2 mm sao cho vị trí vân sáng trung tâm không thay đổi thì tại M có vân sáng bậc 6. Giá trị của bằng 

A. 0,60 àm. B. 0,50 àm. C. 0,45àm. D. 0,55 àm.

Hướng dẫn

Vì bậc vân tăng lên nên a tăng thêm: 5 6 0,2 M

D D x a a     

Chọn A.    6 5 6 1 0,6.10 0,2 5

M ax a mm m …