Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoả...

Câu hỏi: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ra đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ₁ = 0,5 mm và λ₂= 0,4 mm. Hai điểm M, N trên màn, ở cùng một phía đối với vân sáng trung tâm, lần lượt cách vân sáng trung tâm một khoảng 5,5 mm và 35,5 mm. Trên đoạn MN có bao nhiêu vị trí mà tại đó vân tối của bức xạ λ₂ trùng với vân sáng của bức xạ λ₁?

A 9.

B 7.

C 14.

D 15.

Đáp án

- Hướng dẫn giải

Phương pháp giải:

Coi sự giao thoa trùng vân giống như giao thoa ánh sáng đơn sắc, ta đi tìm khoảng vân trùng nhau.

Giải chi tiết:

\({i_1} = {{{\lambda _1}.D} \over a} = 0,5mm;{i_2} = {{{\lambda _2}.D} \over a} = 0,4mm\)

Vị trí vân sáng và vân tối thỏa mãn điều kiện : \({x_s} = {k_1}.{i_1};{x_t} = ({k_2} + {1 \over 2}){i_2}\)

Vì vân sáng trùng với vị trí vân tối nên ta có: \({k_1}.{i_1} = ({k_2} + {1 \over 2}){i_2} \Rightarrow {{{k_2} + {1 \over 2}} \over {{k_1}}} = {{{i_1}} \over {{i_2}}} = {{{\lambda _1}} \over {{\lambda _2}}} = {{0,5} \over {0,4}} = {a \over b} = {5 \over 4}\)

Coi đây là hiện tượng giao thoa với khoảng vân trùng nhau là: \(i' = 4.{i_1} = 4.0,5 = 2mm\)

Số vân trùng nhau trong khoảng MN thỏa mãn điều kiện :

\(\eqalign{
& {x_M} < (k + 0,5)i' < {x_N} \Leftrightarrow 5,5 < (k + 0,5).2 < 35,5 \Leftrightarrow 2,75 < k + 0,5 < 17,75 \Leftrightarrow 2,25 < k < 17,25 \cr
& \Rightarrow k = 3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 \cr} \)

Vậy có 15 giá trị k thỏa mãn

Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm

Đề thi thử THPT QG môn Vật Lý trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn - Quảng Trị - lần 1 - năm 2018 (có lời giải chi tiết)

↑