Giao thoa ánh sáng là một hiện tượng vật lý khi hai chum ánh sáng chồng lên nhau sẽ tạo ra các vùng sáng tối tăng cường hoặc triệt tiêu lẫn nhau. Đây là một hiện tượng phổ biến trong đời sống hằng ngày mà có thể bạn đã từng gặp rất nhiều. Bài viết sau đây sẽ trình bày toán chi tiết thí nghiệm Y Âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng. Ngoài ra, chúng ta hãy cùng tham khảo một số dạng bài tập trong thí nghiệm Y Âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa 2 khe là 1mm.
Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
Thực tế, hiện tượng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản là hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng.
Bên cạnh đó, hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng có thể giải thích được nếu thừa nhận ánh sáng có tính chất song. Không những thế, hiện tượng này tương tự như hiện tượng nhiễu xạ của sóng trên mặt nước khi gặp vật cản. Mỗi chùm sáng đơn sắc coi như chun song có bước sóng xác định.
Hiện tượng giao thoa ánh sáng
Thí nghiệm y âng về hiện tượng giao thoa ánh sáng
Chiếu ánh sáng đèn D, qua kính lọc sắc K đến nguồn S. Sau đó, từ nguồn S ánh sáng được chiếu đến hai khe hẹp S1 và S2 thì ở màn quan sát hai khe hẹp thu được một hệ gồm các vân sáng, vân tối xen kẽ nhau đều đặn. Chính vì thế, hiện tượng này gọi là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Điều kiện để có được giao thoa ánh sáng
Trước khi tìm hiểu về một số bài tập trong thí nghiệm y âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa 2 khe là 2mm, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về điều kiện để có được hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S1 và S2 là sóng kết hợp và sẽ giao thoa được với nhau. Kết quả là trong trường hợp giao thoa sẽ xuât s hiện xen kẽ những miền sáng , miền tối. Tương tự như sóng cơ chỉ có các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện tượng giao thoa. Ngoài ra, khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến thai khe.
Một số bài tập trong thí nghiệm y âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 2mm
Bài tập 1: Trong thí nghiệm y âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 2mm. D = 1m. Dùng bức xạ đơn sắc có bước sóng chiếu vào hai khe y âng. Sau đó người ta đo được khoảng vân giao thoa trên màn là I = 0,2 mm. Vậy tần số f của bức xạ đơn sắc có giá trị là bao nhiêu?
Đáp án: Tần số của bức xạ đơn sắc là f=7.1014 Hz.
Bài tập 2: Trên màn E người ta nhận được các vân giao thoa của nguồn sáng đơn sắc S có bước sóng lamda như hai khe nhỏ đặt thẳng đứng tạo ra 2 nguồn sóng kết hợp là S1 và S2. Biết rằng khoảng cách giữa chúng là a= 0,5mm. Ngoài ra, khoảng cách giữa mặt phẳng chứa S1S2 và màn quan sát E là D= 1,5m. Còn khoảng cách từ vân sáng bậc 15 đến vân sáng trung tâm là 2,52cm. Tính giá trị của bước sóng?
Đáp án: Bước sóng có gai trị là 0,56 um.
Bài tập số 3: Trong thí nghiệm y âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là a= 2mm, D = 3m. Lúc này, người ta đếm có tất cả 7 vân sáng mà khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng là 9mm.
1 Tính bước sóng.
2 Xác định tọa độ của vân sáng bậc 4, vân tối bậc 3.
3 Xác định khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối bậc 5 ở cùng phía so với vân sáng trung tâm.
Đáp án:
1 Bước sóng có giá trị bằng 0,75um.
2 Tọa độ của vấn sáng bậc 4 là ±6mm.
Tọa độ của vân tối bậc 3 là ±3,75mm.
3 Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối bậc 5 là d= 3,75m.
Kết luận
Qua bài viết trên chúng ta đã hiểu thêm về hiện tượng giao thoa ánh sáng đơn sắc cùng một số bài tập trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 1mm. Hy vọng, những thông tin trên sẽ giúp ích cho bạn trong việc bổ sung thêm kiến thức trong quá trình học tập và thi cử nhé.
