Một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young cách nhau a = 1,0mm

Trang trước Trang sau

Câu 2 trang 22 Sách bài tập Vật Lí 11: Một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Young cách nhau a = 1,0mm và khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2,4m. Khi sử dụng ánh sáng từ nguồn phát laze heli-neon thì đo được bề rộng của 10 khoảng vân liền nhau là 1,5 cm.

a) Xác định bước sóng của ánh sáng được dùng trong thí nghiệm này.

b) Trên vùng quan sát vân giao thoa rộng L = 21,2cm sẽ quan sát được bao nhiêu vân sáng, vân tối?

Lời giải:

a) Bề rộng của 10 khoảng vân liền nhau là 1,5 cm nên khoảng vân trong thí nghiệm này là: $i = 1,5 m m$

Bước sóng của ánh sáng từ nguồn phát laze heli - neon là

$λ = \frac{i a}{D} = \frac{({1,5.10}^{- 3} m) . ({1,0.10}^{- 3} m)}{2,4 m} = {6,3.10}^{- 7} m$

b) Để tìm số vân số vân sáng, vân tối quan sát được trên vùng giao thoa rộng L, ta tính số khoảng vân trên nửa vùng đó: $n = \frac{L}{2 i}$

+ Nếu n là số nguyên thì biên của vùng L là vân sáng thứ n. Nếu n không phải là số nguyên thì biên vùng L cũng nằm ngoài vân sáng thứ [n] (phần nguyên của n). Khi đó, không tính vân trung tâm thì số vân sáng trên nửa vùng L là [n]. Vậy số vân sáng xác định được trên cả vùng L bằng: [n].2+1

+ Nếu n là số nguyên thì nửa vùng L chứa n vân tối. Nếu n không phải là số nguyên thì có các trường hợp:

- Phần thập phân của n nhỏ hơn 0,5. Khi đó, biên của vùng L chưa đến vị trí của vân tối thứ [n] + 1 nên số vân tối xác định được bằng: [n].2.

- Phần thập phân của n lớn hơn hoặc bằng 0,5. Khi đó, biên của vùng L nằm ngoài vị trí của vân tối thứ [n] + 1 nên số vân tối xác định được bằng: ([n]+1).2.

Do đó, công thức chung để xác định số vân tối thu được trên cả vùng L bằng:

(phần làm tròn của n).2

Áp dụng, ta có:

Số khoảng vân trên nửa vùng quan sát $L = 21,2 c m$ là: $n = \frac{21,2 cm}{2. (1,5 cm)} = 7,1$

Số vân sáng quan sát được là $7.2 + 1 = 15$ vân.

Số vân tối quan sát được là $7.2 = 14$ vân.

Lời giải SBT Vật Lí 11 Chủ đề 2: Sóng hay khác:

Xem thêm các bài giải sách bài tập Vật Lí lớp 11 Cánh diều hay, chi tiết khác:

Trang trước Trang sau

Giải bài tập lớp 11 Cánh diều khác