Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc khoảng cách giữa hai khe là 1 (mm), khoảng cahcs từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5 (m). Tại điểm M trên màn quan sát cách vân trung tâm 9 (mm) có vân sáng bậc 10. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm là:
A. 480 (nm)
B. 640 (nm)
C. 540 (nm)
D. 600 (nm)
Đáp án D
Ta có:
Tại M – vân sáng bậc 10 =>
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng đến khe Yâng với . Mặt phẳng chứa cách màn . Tại M trên màn E cách vân trung tâm một khoảng là vân sáng hay vân tối, bậc mấy?
Khoảng cách từ vân sáng bậc 3 bên này đến vân sáng bậc 4 bên kia so với vân sáng trung tâm là:
Trong thí nghiệm Y-âng người ta dùng hai bức xạ đơn sắc có bước sóng và . Trên màn quan sát kể từ vân trung tâm người ta thấy vân sáng bậc 4 của trùng với vân sáng bậc 7 của . Bước sóng có giá trị:
Thực hiện thí nghiệm Y-âng trong không khí, thu được khoảng vân trên màn là i = 0,6 mm. Lập lại thí nghiệm như trên nhưng trong nước chiết suất thì đo được khoảng vân trên màn là
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc có bước sóng 450nm, khoảng cách giữa hai khe là 3mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5m. Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp trên màn là:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu sáng đồng thời bởi hai bức xạ đơn sắc có bước sóng lần lượt là và . Trên màn quan sát có vân sáng bậc 12 của trùng với vân sáng bậc 10 của . Tỉ số bằng:
Trong một thí nghiệm về giao thoa ánh sáng. Hai khe Y-âng cách nhau 3mm, hình ảnh giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 3m. Sử dụng ánh sáng trắng có bước sóng từ đến . Trên màn quan sát thu được các dải quang phổ. Bề rộng của dải quang phổ ngay sát vạch sáng trắng trung tâm là:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, nếu giữ nguyên bước sóng, giữ nguyên khoảng cách giữa hai khe ; đồng thời tăng khoảng cách từ mặt phẳng chứa đến màn lên 2 lần thì khoảng vân sẽ:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn sắc, hai khe hẹp cách nhau 1mm, mặt phẳng chứa hai khe cách màn quan sát 1,5m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp là 3,6mm. Bước sóng của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này bằng:
Trong thí nghiệm giao thoa sóng ánh sáng với khoảng cách giữa hai khe là . Khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn là . Hai khe được chiếu sáng bởi ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Vị trí vân sáng bậc hai trên màn là:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, khi dùng ánh sáng có bước sóng thì khoảng vân trên màn là i. Nếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng (giữ nguyên các điều kiện khác) thì khoảng vân trên màn sẽ là:
Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm là:
Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với hai khe Y-âng, trong đó a = 0,3 mm; D = 1m; 600nm. Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc 2 và bậc 5 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là
Trong thí nghiệm Iâng khoảng cách giữa hai khe là 2mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Nguồn S phát ánh sáng trắng có bước sóng từ đến . Vùng phủ nhau giữa quang phổ bậc hai và bậc ba có bề rộng là:
1. Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng
+ Thí nghiệm: dùng một nguồn sáng S đặt trước một lỗ tròn nhỏ O, khoét trên một hộp kín. Quan sát vùng sáng ở thành đối diện.
+ Kết quả thí nghiệm: Nếu ánh sáng truyền thẳng thì trên thành sẽ có một vệt sáng tròn đường kính là D. Nhưng thực tế ta lại thấy một vệt sáng tròn có đường kính D’ > D. Lỗ O càng nhỏ D’ càng lớn hơn nhiều so với D.
+ Hiện tượng nhiễu xạ là: hiện tượng ánh sáng truyền sai lệch so với sự truyền thẳng khi ánh sáng gặp vật cản.
+ Giải thích hiện tượng: để giải thích hiện tượng này ta thừa nhận: mỗi chùm sáng đơn sắc được coi là một sóng có bước sóng xác định.
2. Hiện tượng giao thoa ánh sáng
a. Thí nghiệm
Cho ánh sáng chiếu từ nguồn sáng Đ, qua kính lọc sắc F và khe hẹp S chiếu vào hai khe hẹp S1, S2 cách nhau một khoảng a. Quan sát hình ảnh hứng được trên màn E cách hai khe S1, S2 một khoảng D, ta thấy các vân sáng và vân tối xen kẽ nhau. Đó là hiện tượng giao thoa ánh sáng.
Điều kiện về nguồn kết hợp: Hai sóng từ hai nguồn phải cùng tần số (cùng bước sóng) và có hiệu số pha hai nguồn không đổi theo thời gian.
- Kết quả thí nghiệm: trong vùng hai chùm sáng gặp nhau đúng ra đều phải sáng nhưng ta lại thấy có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ nhau. Giống như hiện tượng giao thoa sóng cơ, buộc ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau, những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. Hệ vân sáng, tối xen kẽ nhau được gọi là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng.
b. Vị trí các vân sáng – vân tối
- Điều kiện có vân sáng:
+ Vị trí vân sáng thứ k:
Tại O (x = 0) ta có vân sáng ứng với k = 0, gọi là vân sáng trung tâm (còn gọi là vân sáng chính giữa hay vân bậc 0). Ở hai bên vân sáng trung tâm là các vân sáng bậc 1 ứng với , vân sáng bậc 2 ứng với ...
- Điều kiện có vân tối:
+ Vị trí vân tối:
Ở hai bên vân sáng trung tâm, vân tối thứ 1 ứng với k = 0 và k = -1;
vân tối thứ 2 ứng với k = 1 và k = -2; …..
- Khoảng vân: Khoảng cách giữa 2 vân sáng hoặc 2 vân tối liên tiếp trên màn:
+ Vị trí vân sáng:
+ Vị trí vân tối:
c. Ứng dụng:
- Đo bước sóng của ánh sáng.
- Đo các đại lượng D, a, i khi có bước sóng:
d. Mối liên hệ giữa bước sóng của ánh sáng và màu sắc.
Các kết quả thực nghiệm cho thấy:
- Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng hoặc tần số trong chân không hoàn toàn xác định. Khi truyền trong các môi trường trong suốt thì tốc độ của ánh sáng giảm đi, nhưng chu kì hay tần số của sóng ánh sáng vẫn không đổi nên bước sóng sẽ giảm.
- Ánh sáng khả kiến (ánh sáng nhìn thấy) có bước sóng trong khoảng: 380÷760 nm.