Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 0,5 mm , màn quan sát cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng D

32/40

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 0,5 mm, màn quan sát cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng D có thể thay đổi được. Chiếu sáng hai khe bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ380 nm≤λ≤760 nm. M và N là hai điểm trên màn cách vị trí vân sáng trung tâm lần lượt là 1,8 mm và 2,7 mm. Ban đầu, khi D=D1=0,6 m thì tại M là vân sáng và tại N là một vân giao thoa. Tịnh tiến màn từ từ dọc theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe và lại gần hai khe từ vị trí cách hai khe một đoạn D1 đến vị trí cách hai khe một đoạn D=D2=0,3 m. Trong quá trình dịch chuyển màn, số vân sáng trên đoạn MN tăng thêm 8 vân. Bước sóng l bằng

0,45 µm.

0,75 µm

0,50 µm.

0,60 µm.

Giải thích

Khi D = D₁= 0,6 m thì:

OM=kMλD1aON=kNλD1a⇔1,8.10−3=kMλ.0,60,5.10−32,7.10−3=kNλ.0,60,5.10−3⇔kM.λ=1,5μmkN.λ=2,25μm⇔λ=1,5(μm)kMkN=kM.32

Lập bảng với x = k_M; f(x) = l; g(x) = k_N ta có: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 0,5 mm , màn quan sát cách mặt phẳng chứa hai khe một khoảng D (ảnh 1)

Với 0,38 μm≤λ≤0,76 μm và k_M là số tự nhiên và k_N còn lại là số tự nhiên hoặc số bán nguyên Þ chọn: k_M= 2; l = 0,75µm; k_N= 3 (TH1) hoặc k_M= 3; l = 0,5µm; k_N= 4,5 (TH2).

Khi D = D₂= 0,3m thì i' = i/2 do đó theo TH 1: tại M có k'N=2kN=6và tại N có k'M=2kM=4

Theo TH 2: tại M có k'N=2kN=9và tại N có k'M=2kM=6

Xét TH1 với M và N cùng bên vân sáng trung tâm số vân sáng lúc đầu và sau là: 2 và 3 Þ tăng 1 vân

với M và N hai bên vân sáng trung tâm số vân sáng lúc đầu và sau là: 6 và 11 Þ tăng 5 vân

Xét TH2 với M và N cùng bên vân sáng trung tâm số vân sáng lúc đầu và sau là: 2 và 4 Þ tăng 2 vân

với M và N hai bên vân sáng trung tâm số vân sáng lúc đầu và sau là: 8 và 16 Þ tăng 8 vân

Vậy TH2 thoả mãn giả thuyết bài toán với M và N hai bên VSTT Þl = 0,5 µm

Chọn C