Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp cách nhau một khoảng a = 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Hai khe được chiếu bằng bức xạ có bước sóng . Trên màn thu được hình ảnh giao thoa. Tại điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (chính giữa) một khoảng 5,4mm có vân sáng bậc (thứ):
A. 3
B. 6
C. 2
D. 4
Gói VIP thi online tại VietJack (chỉ 400k/1 năm học), luyện tập gần 1 triệu câu hỏi có đáp án chi tiết
Trong thì nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn quan sát là 2 m. Nguồn phát ánh sáng gồm các bức xạ đơn sắc có bước sóng trong khoảng đến . Trên màn, tại điểm cách vân trung tâm 3,3 mm có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng?
Thí nghiệm giao thoa ánh sáng với a = 3mm, D = 2,5m, . M, N là hai điểm trên màn nằm hai bên của vân sáng trung tâm và cách vân sáng trung tâm lần lượt là 2,1 mm và 5,9 mm. Số vân sáng quan sát được từ M đến N là:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 1,2mm, bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm là 600nm. Trên màn quan sát, khoảng cách từ vân sáng bậc 1 đến vân tối thứ 6 ở cùng một phía so với vân sáng trung tâm là 0,45cm. Khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát là:
Thực hiện giao thoa ánh sáng với thiết bị của Y-âng, khoảng cách giữa hai khe a = 2mm, từ hai khe đến màn là D = 2m. Người ta chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng trắng . Quan sát điểm M trên màn ảnh, cách vân trung tâm 3mm. Tại M bức xạ cho vân sáng có bước sóng dài nhất bằng
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Trên màn quan sát, trên đoạn thẳng MN dài 20mm (MN vuông góc với hệ vân giao thoa) có 10 vân tối, M và N là vị trí của hai vân sáng. Thay ánh sáng trên bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng thì tại M là vị trí của một vân giao thoa, số vân sáng trên đoạn MN lúc này là:
Trong thí nghiệm giao thoa Y-âng, khoảng cách hai khe là 0,8mm. Giao thoa thực hiện với ánh sáng đơn sắc có bước sóng thì tại điểm M cách vân sáng trung tâm 1mm là vị trí vân sáng bậc 2. Nếu dịch màn xa thêm một đoạn 20cm theo phương vuông góc với mặt phẳng hai khe thì tại M là vị trí vân tối thứ 2. Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm bằng:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc có bước sóng . Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,6mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đền màn quan sát là 2m. Trên màn, hai điểm M và N nằm khác phía so với vân sáng trung tâm, cách trung tâm lần lượt 0,5mm và 8,0mm. Trong khoảng giữa M và N (không tính M và N) có:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng nguồn phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc trong đó bức xạ màu đỏ có bước sóng và bức xạ màu lam có bước sóng . Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân sáng trung tâm có số vân sáng đơn sắc của hai bức xạ trên là:
Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn quan sát D = 2m. Chiếu vào hai khe đồng thời hai bức xạ với bước sóng và . Xét trên bề rộng trường giao thoa L = 3,27 cm, số vân sáng trùng nhau của hai bức xạ là:
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng và . Trên màn quan sát, giữa hai vân sáng gần nhau nhất và cùng màu với vân trung tâm, số vân sáng khác màu với vân trung tâm là:
Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, có a = 1mm, D = 2m. Nếu chiếu đồng thời hai bức xạ đơn sắc có bước sóng thì trên màn quan sát có những vị trí tại đó có vân sáng của hai bức xạ trùng nhau gọi là vân trùng. Khoảng cách ngắn nhất giữa hai vân trùng bằng:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, trên màn quan sát thu được khoảng cách giữa 9 vân sáng liên tiếp là L. Tịnh tiến màn 36cm theo phương vuông góc với màn tới vị trí mới thì khoảng cách giữa 11 vân sáng liên tiếp cũng là L. Khoảng cách giữa màn và mặt phẳng chứa hai khe lúc đầu là:
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng đơn, khoảng cách hai khe không đổi. Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là D thì khoảng vân trên màn hình là 1mm. Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát lần lượt là và thì khoảng vân tương ứng trên màn là i và 2i. Khi khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe tới màn quan sát là thì khoảng vân trên màn là:
Một nguồn sáng S phát ra ánh sáng đơn sắc có bước sóng , đến khe Yâng , với . Mặt phẳng chứa cách màn D = 1m. Chiều rộng vùng giao thoa quan sát được L = 13mm. Tìm số vân sáng và vân tối quan sát được?
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.