Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc

37/40

Thí nghiệm Y – âng về giao thoa ánh sáng với nguồn sáng đơn sắc phát ra bức xạ có bước sóng λ. Biết khoảng cách giữa hai khe là 1mm . Trên màn quan sát, tại điểm cách vẫn trung tâm 4,2mm là một vấn sáng bậc 5. Di chuyển màn quan sát ra xa hai khe một khoảng 0,6m thì thấy M lúc này lại là một vân tối và trong quá trình di chuyển có quan sát được một lần M là vân sáng. Giá trị của λ là:

500nm

400nm

700nm

600nm

Giải thích

Phương pháp:

Vị trí vân sáng trên màn quan sát: xs=kλDa

Vị trí vân tối trên màn quan sát: xt=k+12λDa

Cách giải:

+ Khi khoảng cách giữa màn quan sát và hai khe là D, tại điểm M cách vẫn trung tâm 4,2mm là một vân

sáng bậc 5. Ta có: xM=5λDa=4,2 mm (1)

+ Di chuyển màn quan sát ra hai khe thì D tăng khoảng vân i tăng mà xM không đổi k giảm.

Do đó trong quá trình di chuyển có quan sát được 1 lần M là vân sáng thì vân sáng này ứng với k = 4.

+ Tiếp tục di chuyển màn quan sát ra xa hai khe một khoảng 0,6m thì i tiếp tục tăng mà xM không đổi nên khi M là vân tối thì M lúc này là vân tối lần thứ 2 (ứng với k = 3).

Khi đó: xM=3+12λ(D+0,6)a=4,2 mm (2)

+ Từ (1) và (2) suy ra: 3,5.(D+0,6)=5D⇒D=1,4m (3)

Lại có khoảng cách giữa hai khe là a = 1mm (4)

Thay (3) và (4) vào (1) ta được: 5.λ.1,41=4,2 mm⇒λ=0,6μm

Chọn D.