Thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc được ứng dụng để

Đáp án đúng là D

Thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc được ứng dụng để đo bước sóng ánh sáng đơn sắc.

* Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng.

     1. Sơ đồ thí nghiệm: như hình bên

     - Kết quả thí nghiệm: trong vùng hai chùm sáng gặp nhau đúng ra đều phải sáng nhưng ta lại thấy có những vạch tối và vạch sáng xen kẽ nhau. Giống như hiện tượng giao thoa, buộc ta thừa nhận ánh sáng có tính chất sóng. Những vạch tối là chỗ hai sóng ánh sáng triệt tiêu lẫn nhau, những vạch sáng là chỗ hai sóng ánh sáng tăng cường lẫn nhau. Hệ vân sáng, tối xen kẽ nhau được gọi là hệ vân giao thoa của hai sóng ánh sáng.

2) Vị trí các vân sáng, vân tối.

     * Giả sử bước sóng của ánh sáng giao thoa là λ, khoảng cách giữa 2 khe S₁,S₂ là a, khoảng cách từ 2 khe đến màn là D. O là vị trí vân sáng trung tâm. Xét điểm A cách O 1 đoạn là x.

     - Khoảng cách từ A tới nguồn S₁ là:

     - Khoảng cách từ A tới nguồn S₂ là:

     Ta có d₂² - d₁² = (d₂ - d₁)(d₂ + d₁) = 2ax

     Vì a,x ≪ D nên có d₂ + d₁ ≈ 2D

     Khi đó hiệu đường đi của 2 sóng ánh sáng từ S₁,S₂ truyền tới A là: d₂-d₁ ≈ 2ax/2D = ax/D

     * Điều kiện để tại A là một vân sáng: d₂ - d₁ = kλ.

     Khoảng cách từ O đến vân sáng bậc k là x_k = kλD/a     (k = 0, ±1, ±2...)

     Nhận xét: vị trí O của vân sáng bậc 0: k = 0 ↔ x = 0     (∀ λ), nên O được gọi là vân trung tâm hay vân chính giữa.

     * Điều kiện để tại A là vân tối: d₂ - d₁ = (k - 1/2)λ

     Khoảng cách từ O đến vân tối thứ k là x'_k = (k - 1/2)[(λD)/a]      (k = ±1, ±2...)

3) Khoảng vân

     - Định nghĩa: là khoảng cách giữa 2 vân sáng, hoặc hai vân tối liên tiếp.

     - Công thức tính khoảng vân i:

     i = x_k+1 - x_k = x'_k+1 - x'_k = λD/a

4) Ứng dụng:

     Đo bước sóng của ánh sáng. Đo các đại lượng D,a,i khi đó bước sóng : λ = ia/D

Xem thêm tài liệu liên quan:

Lý thuyết Giao thoa ánh sáng hay, chi tiết – Vật Lí 12

52 câu Trắc nghiệm Giao thoa ánh sáng có đáp án - Vật Lí 12