Đề bài
Một tấm nhôm mỏng, trên có rạch hai khe hẹp song song F1,F2,đặt trước một màn M, cách một khoảng D=1,2m. Đặt giữa màn và hai khe một thấu kính hội tụ, người ta tìm được hai vị trí của thấu kính, cách nhau một khoảng d=72cm cho ta ảnh rõ nét của hai khe trên màn. Ở vị trí mà ảnh lớn hơn thì khoảng cách giữa hai ảnh F1′,F2′ là 3,8mm. Bỏ thấu kính đi rồi chiếu sáng hai khe bằng một nguồn điểm S phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ=656nm. Tính khoảng cách i giữa hai vân giao thoa trên màn.
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Sử dụng công thức thấu kính
Sử dụng công thức tính khoảng vân i=λDa
Lời giải chi tiết
Gọi d1;d′1;d2;d′2 lần lượt là khoảng cách từ hai khe đến thấu kính và từ thấu kính đến màn ở hai vị trí của thấu kính.
Ta có:
d1+d′1=d2+d′2=D=1,2m=120cmd2−d1=72cm
Theo tính chất trở lại ngược chiều của ánh sáng, ta biết rằng:
d′1=d2 và d′2=d1
Do đó d′1−d1=d2−d′2=72cm
Ở một trong hai vị trí của thấu kính thì ảnh lớn hơn vật, còn ở vị trí kia thì ảnh nhỏ hơn vật. Mà ảnh lớn hơn vật khi d′>d
Vậy ở vị trí thứ nhất có ảnh lớn hơn vật và ta có:
d′1−d1=722d′2+120+72⇒d′1=96cmd1=96−72=24cm
Hệ số phóng đại: k=|d′1d1|=|9624|=4
Khoảng cách hai khe là: a=F1F2=F′1F′24=3,84=0,95mm
Khoảng vân i=λDa=656.10−9.1,20,95.10−3=0,83.10−3m=0,83mm
