Cho thí nghiệm Y-âng, ánh sáng có bước sóng 500 nm. M là chân đường cao hạ vuông góc từ S1 tới màn E. Lúc đầu người ta thấy M là một cực đại giao thoa. Dịch màn E ra xa hai khe S1,S2 đến khi tại M bị triệt tiêu năng lượng sáng lần thứ nhất thì độ dịch là 1/7 m. Để năng lượng tại M lại bị triệt tiêu thì phải dịch màn xa thêm ít nhất là 16/35 m. Khoảng cách từ hai khe S1, S2 đến màn ảnh M lúc đầu là
Trả lời bởi giáo viên
- Ban đầu M là một cực đại giao thoa bậc k nên :
xM=a2=kλDa→a2=2kλD(1)
- Dịch màn ra xa hai khe thêm 1/7 m đến khi tại M là vân tối lần thứ nhất => vân tối tại M ứng với (k - 1) (vì khi D tăng thì i tăng)
⇒xM=a2=(k−1+12)λa(D+17)⇒a2=2(k−12)λ(D+17)(2)
- Dịch màn ra xa hai khe thêm 16/35 m đến khi tại M là vân tối lần thứ 2 => vân tối tại M ứng với (k - 2) ⇒xM=a2=(k−2+12)λ(D+17+1635)a⇒a2=2(k−1,5)λ(D+0,6)(3)
- Từ (1) và (2) suy ra : 2kλD=2(k−0,5)λ(D+17)⇒7D=2k+1 (4)
- Từ (1) và (3) suy ra : 2kλD=2(k−1,5)λ(D+0,6)⇒1,5D=0,6k+0,9 (5)
- Lập tỉ số (4) : (5) => k = 4 => D = 1m
Hướng dẫn giải:
Sử dụng lí thuyết về giao thoa sóng ánh sáng
Công thức xác định vị trí vân sáng, vân tối: xs = kλD/a; xt = (k + ½)λD/a