Download Bài toán thí nghiệm giao thoa với ánh sáng của Y âng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (108.9 KB, 3 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<i><b>ĐỀ TÀI: </b></i>
<b>BÀI TỐN THÍ NGHIỆM GIAO THOA ÁNH SÁNG</b>
<b>CỦA Y-ÂNG VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG (ÁNH SÁNG</b>
<b>HỔN HỢP )</b>
<b>I.</b> <b>LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI:</b>
Giao thoa ánh sáng là một hiện tượng đặc trưng cho tính chất sóng của ánh
sáng, đây là phần kiến thức khá quan trọng trong chương trình vật lý lớp 12. Có
thể nói trong đề thi môn vật lý ở các kỳ thi quốc gia như thi tốt nghiệp THPT,
thi đại hoc,cao đẳng thì phần kiến thức của giao thoa ánh sáng Y-âng là rất ít
khi khơng gặp.
Tuy nhiên để hiểu cặn kẽ về hiện tượng giao thoa ánh sáng trong thí
nghiệm của Y-Âng đối với học sinh cũng không phải là quá đơn giản đặc biệt
nếu ánh sáng đưa vào làm thí nghiệm khơng phải là ánh sáng đơn sắc mà là ánh
sáng hỗn hợp (gồm nhiều ánh sáng đơn sắc).
Để giúp học sinh có thể hình dung rõ hơn hiện tượng và nắm vững một số
dạng bài tập về giao thoa ánh sáng nên tơi đã chọn đề tài “ <i>BÀI TỐN THÍ </i>
<i>NGHIỆM GIAO THOA ÁNH SÁNG CỦA Y-ÂNG VỚI ÁNH SÁNG TRẮNG”</i>
<b>II.NỘI DUNG</b>
<i><b>1. Hiện tượng giao thoa trong thí nghiệm của Y-Âng với ánh sáng trắng.</b></i>
Ánh sáng trắng là tập hợp nhiều ánh ánh sáng đơn sắc
có màu biến thiên liên tục từ tím đến đỏ và có bước sóng
tương ứng biến thiên liên tục từ 0,38
<i>m</i>
đến 0,76
<i>m</i>
.Khi đưa chùm sáng trắng vào hai khe S1, S2 thì sẽ đồng
thời xảy ra hiện tượng giao thoa với tất cả các ánh sáng
đơn sắc.
Mỗi ánh sáng đơn sắc trong chùm sáng trắng sẽ cho
một hệ vân giao thoa có khoảng vân (i) tỉ lệ với bước
sóng của ánh sáng màu đó. Các hệ vân này nằm chồng
chất trên màn quan sát M.
Tại điểm có x=0, vân sáng của tất cả các hệ vân trùng với nhau nên cho một vân
sáng trắng. Đó là vân trắng trung tâm.
Ở hai bên vân trắng trung tâm, các vân sáng của các hệ vân đơn sắc khơng
trùng nhau nữa vì bước sóng khác nhau nên khoảng vân cũng khác nhau
đỏ>
cam>
vàng>
lục>
lam>
chàm>
tímTheo cơng thức
<i>D</i>
<i>i</i>
<i>a</i>
nên =>
i
đỏ>
i
cam>i
vàng>i
lục>i
lam>i
chàm>i
tímS1
D
S2
<i>d</i>
1
<i>d</i>
2
I
O <i><sub>x</sub></i> M
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
0 1 2 3 4 5 6
Hình vẽ minh hoạ các hệ vân giao thoa (thực tế thì
những hệ vân này chồng lên nhau)
Như vậy, ở sát hai bên vân trắng trung tâm là hai khoảng tối, tiếp đó là các
vân sáng bâc 1 của các hệ vân ,nằm sát nhau liên tục tạo thành một dải màu cầu
vồng liên tục từ tím đến đỏ (tím nằm gần vân trung tâm nhất). dải này gọi là quang
phổ bậc 1.
Sau quang phổ bậc 1 là quang phổ bậc 2 rộng gấp đôi quang phổ bậc 1. giữa
đầu tím của quang phổ bậc 2 và đầu đỏ của quang phổ bậc 1 có một khoảng tối rất
nhỏ, đó là vì: iđỏ < 2itím
Tiếp sau đó là quang phổ bậc 3, bậc 4… các quang phổ này rộng gấp 3 , gấp 4
… lần quang phổ bậc 1. Đầu đỏ của quang phổ bậc 2 đè một chút lên đầu tím của
quang phổ bậc 3, đó là vì :2iđỏ > 3itím .
Các quang phổ bậc càng cao thì càng đè lên nhau nhiều hơn. Tại mỗi điểm ở xa
vân trắng trung tâm thì có rất nhiều cực đại của các vân sáng khác nhau trùng nhau
nên sẽ tạo ra các vân màu trắng nhờ nhờ gọi là vân trắng bậc cao.
<i><b>2. Một số dạng bài tập thường gặp trong hiện tượng giao thoa ánh sáng </b></i>
<i><b>trắng.</b></i>
a) – Xác định bề rộng quang phổ bậc k:
Đỏ
Cam
Vàng
Lục
Lam
Chàm
Tím
Quang phổ bậc 1
Quang phổ bậc 2
Quang phổ bậc 3
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
d t
D
x k ( )
a
; với đ và t là bước sóng ánh sáng đỏ và tím
b) - Xác định số vân sáng, số vân tối và các bức xạ tương ứng tại một vị trí xác
định (đã biết x)
+ Vân sáng:
D ax
x k ;(k Z)
a kD
; Với 0,4 m 0,76 m các giá trị
của k , số giá trị k nguyên thoả mãn sẽ là số vân sáng.
Thay k trở lại công thức
ax
kD
để tìm tương ứng
+ Vân tối:
D ax
x (k 0,5) ;(k Z)
a (k 0,5)D
<sub>; Với 0,4 </sub><sub></sub><sub>m </sub><sub></sub><sub></sub><sub></sub><sub> 0,76 </sub><sub></sub><sub>m </sub><sub></sub>
các giá trị của k. số giá trị k nguyên thoả mãn sẽ là số vân sáng.
Thay k trở lại công thức
ax
(k 0,5)D
<sub> để tìm </sub><sub></sub><sub> tương ứng</sub>
c) - Khoảng cách dài nhất và ngắn nhất giữa vân sáng và vân tối cùng bậc k:
Ngắn nhất Min tđ
D
x [k (k 0,5) ]
a
Dài nhất : Maxđ đ
D
x [k (k 0,5) ]
a
Khi vân sáng và vân tối nằm khác
phía đối với vân trung tâm.
Maxđ t
D
x [k (k 0,5) ]
a
Khi vân sáng và vân tối nằm cùng phía đối với
vân trung tâm.
<b>III.</b> <b>KẾT LUẬN</b>
</div>
<!--links-->
