Bài 12.11 trang 23, 24, 25 SBT Vật lý 11 - Kết nối tri thức: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\lambda$...

Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng $\lambda$. Màn quan sát cách hai khe một khoảng không đổi D , khoảng cách giữa hai khe ${S_1}{S_2} = a$ có thể thay đổi (nhưng ${S_1},{S_2}$luôn cách đều S ). Xét điểm P trên màn quan sát, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $\Delta a$ thì tại đó là vân sáng bậc k và 3k. Nếu tăng khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $2\Delta a$ thì tại đó là vân sáng hay vân tối, bậc hoặc thứ bao nhiêu?

Áp dụng công thức tính khoảng vân: $i = \frac{{\lambda D}}{a}$

Sử dụng lí thuyết khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng khoảng vân i

Lời giải chi tiết :

Ta có ${x_M} = 4i = \frac{{4\lambda D}}{a}$ nếu giảm khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $\Delta a$ thì tại đó là vân sáng bậc k => ${x_M} = ki = \frac{{k\lambda D}}{{a - \Delta a}}$

nếu tăng khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $\Delta a$ thì tại đó là vân sáng bậc 3k => ${x_M} = 3ki = \frac{{3k\lambda D}}{{a + \Delta a}}$

Ta có : $k\frac{{\lambda D}}{{a - \Delta a}} = 3k\frac{{\lambda D}}{{a + \Delta a}} = > \Delta a = 0,5a$

Nếu tăng khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $2\Delta a$ thì tại đó ta có ${x_M} = {k’}.\frac{{\lambda D}}{{a + 2\Delta a}} = {k’}\frac{{\lambda D}}{{2a}} = 4\frac{{\lambda D}}{a} = > {k’} = 8$

=> Nếu tăng khoảng cách ${S_1}{S_2}$ một lượng $2\Delta a$ thì tại đó là vân sáng bậc 8