CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YÂNG

I- Giao thoa với ánh sáng đơn sắcDạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân:a- Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân sáng liền kề i = ( i phụ thuộc khoảng vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau là khác nhau với cùng một thí nghiệm).b- Vị trí vân sáng bậc k: Tại đó ứng với d = d2 – d1 = k. , đồng thời 2 sóng ánh sáng truyền tới cùng pha x=k.= k.i
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YÂNGTrường THPT Lê Xoay Giáo viên: Phạm Thị Thu Hường CÁC DẠNG BÀI TẬP CƠ BẢN VỀ GIAO THOA ÁNH SÁNG VỚI KHE YÂNG I- Giao thoa với ánh sáng đơn sắc Dạng 1: Vị trí vân sáng- vị trí vân tối- khoảng vân: a- Khoảng vân: là khoảng cách giữa 2 vân sáng liền kề λ .D ( i phụ thuộc λ ⇒ khoảng vân của các ánh sáng đơn sắc khác nhau lài= akhác nhau với cùng một thí nghiệm). b- Vị trí vân sáng bậc k: Tại đó ứng với ∆ d = d2 – d1 = k. λ , đồng thời 2 sóngánh sáng truyền tới cùng pha λ .Dx k = ± k. = ± k.i s aĐể A là vân sáng trung tâm thì k = 0 hay ∆ d = 0 k = 0: ứng với vân sáng trung tâm k = ± 1: ứng với vân sáng bậc 1 ………… k = ± n: ứng với vân sáng bậc n. 1 ). λ . Là vị trí hai sóng c- Vị trí vân tối thứ k + 1: Tại đó ứng với ∆ d =(k + 2ánh sáng truyền tới ngược pha nhau. 1 λ .D 1x T +1 = ± (k + ). = ± (k + ).i . k 2a 2Hay vân tối thứ k: x T = (k - 0,5).i. kVí dụ: Vị trí vân sáng bậc 5 là: x 5 = 5.i SVị trí vân tối thứ 4: x T = 3,5.i (Số thứ vân – 0,5). 4 Dạng 2: Khoảng cách giữa các vânLoại 1- Khoảng cách vân cùng bản chất liên tiếp: l = (số vân – 1).iVí dụ: khoảng cách giữa 7 vân sáng liên tiếp: l = (7 – 1).i = 6iLoại 2- Giữa một vân sáng và một vân tối bất kỳ:Giả sử xét khoảng cách vân sáng bậc k và vân tối thứ k’, vị trí: x k = k.i; x T =(k – k s0,5).iNếu: + Hai vân cùng phía so với vân trung tâm: ∆x = xs − xt k k +Hai vân khác phía so với vân trung tâm: ∆x = xsk + xtk i-Khoảng cách giữa vân sáng và vân tối liền kề là : nên vị trí vân tối các thứ liên 2 itiếp được xác định: xt =k (với k lẻ: 1,3,5,7,….) 2VD: Tìm khoảng cách giữa vân sáng bậc 5 và vân tối thứ 6Giải: Ta có xs5 = 5i; xt6 = (6 − 0,5) = 5,5i + Nếu hai vân cùng phía so với vân trung tâm: ∆x = xt6 − xs5 = 5,5i − 5i = 0,5i + Nếu hai vân khac phía so với vân trung tâm : ∆x = xt6 + xs5 = 10,5iGiao thoa sóng ánh sáng 1Trường THPT Lê Xoay Giáo viên: Phạm Thị Thu HườngLoại 3- Xác định vị trí một điểm M bất kì trên trường giao thoa cách vântrung tâm một khoảng xM có vân sáng hay vân tối, bậc mấy ? xM =n+ Lập tỉ số: iNếu n nguyên, hay n ∈ Z, thì tại M có vân sáng bậc k=n.Nếu n bán nguyên hay n=k+0,5 với k ∈ Z, thì tại M có vân tối thứ k +1 Ví dụ: Một khe hẹp F phát ánh sáng đơn sắc bước sóng λ = 600nm chiếu sáng hai khesong song với F và cách nhau 1m. Vân giao thoa được quan sát trên m ột màn Msong song với màn phẳng chứa F1 và F2 và cách nó 3m. Tại vị trí cách vân trungtâm 6,3m cóA.Vân tối thứ 4 B. Vân sáng bậc 4 C. Vân tối thứ 3 D. Vânsáng bậc 3 x Giải: Ta cần xét tỉ số i λD 6,3 =1,8mm, ta thấy 1,8 = 3,5 là một số bán nguyên nên tại vị trí cáchKhoảng vân i= avân trung tâm 6,3mm là một vân tối 1 1 Mặt khác xt = (k + )i= 6,3 nên (k+ )=3,5 nên k= 3. Vậy tại vị trí cách vân trung 2 2tâm 6,3mm là một vân tối thứ 4 vậy chọn đáp án A Dạng 3: Xác định số vân trên trường giao thoa:- Trường giao thoa xét là chiều rộng của khu vực chứa toàn bộ hiện tượng giao thoahứng được trên màn- kí kiệu L.- Số vân trên trường giao thoa: L + Số vân sáng: Ns = 1+2.    2i    L NT = 2.  + 0,5 + Số vân tối:  2i - Số vân sáng, vân tối trong đoạn MN, với 2 điểm M, N thuộc trường giao thoa nằm 2 bên vân sángtrung tâm: ...