PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
TÌM SỐ VÂN SÁNG N, VÂN TỐI N’ TRÊN MÀN GIAO THOA
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Màn giao thoa có bề rộng L và đối xứng qua vân trung tâm:
Số vân sáng:
\(N{\rm{ }} = {\rm{ }}2\left[ {\frac{L}{{2i}}} \right] + {\rm{ }}1\)
=> luôn luôn là số lẻ
Số vân tối :
\(N{\rm{ }} = {\rm{ }}2\left[ {\frac{L}{{2i}} + \frac{1}{2}} \right]\)
=> Số N’ luôn là số chẵn
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Trong một thí nghiệm về Giao thoa anhs sáng bằng khe I âng với ánh sáng đơn sắc λ = 0,7 μ m, khoảng cách giữa 2 khe s1,s2 là a = 0,35 mm, khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là D = 1m, bề rộng của vùng có giao thoa là 13,5 mm. Số vân sáng, vân tối quan sát được trên màn là:
A: 7 vân sáng, 6 vân tối;
B: 6 vân sáng, 7 vân tối.
C: 6 vân sáng, 6 vân tối;
D: 7 vân sáng, 7 vân tối.
Giải
Ta có khoảng vân
Số vân sáng:
Do phân thập phân của L/2i là 0,375 < 0,5 nên số vạch tối là NT = Ns – 1 = 6
Số vạch tối là 6, số vạch sáng là 7
Đáp án A.
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu một ánh sáng có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe là 1,5mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2m. Khoảng cách giữa 4 vân sáng liên tiếp nhau đo được 3mm.
a. Tìm bước sóng ánh sáng đơn sắc đã dùng.
b. Tìm khoảng cách giữa vân sáng bậc 3 và vân sáng bậc 7.
c. Cho bề rộng miền giao thoa là 20,5mm. Tìm tổng số vân sáng và vân tối quan sát được trên màn.
Giải
Tóm tắt: a = 1,5mm D = 2m l=3mm
a. Ta có: n = 4 vân sáng
\(\begin{array}{l}
i = \frac{l}{{n - 1}} = \frac{3}{3} = 1mm\\
i = \frac{{\lambda D}}{a} \Rightarrow \lambda = \frac{{ai}}{D} = \frac{{1,5.1}}{2} = 0,75\mu m
\end{array}\)
b. Ta có hai trường hợp:
+ Trường hợp 1: Hai vân cùng phía vân trung tâm
\(\Delta x = 7i - 3i = 4i = 4.1 = 4mm\)
+ Trường hợp 2: Hai vân ở hai phía vân trung tâm
\(\Delta x = 3i - \left( { - 7i} \right) = 10i = 10.1 = 10mm\)
c. Ta có: L = 20,5mm
Số vân sáng:
\({N_s} = 2\left[ {\frac{L}{{2i}}} \right] + 1 = 2\left[ {\frac{{20,5}}{{2.1}}} \right] + 1 = 21\)
Số vân tối:
\({N_t} = 2\left[ {\frac{L}{{2i}} + 0,5} \right] = 2\left[ {\frac{{20,5}}{{2.1}} + 0,5} \right] = 20\)
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Bài 1: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng dùng hai khe Young, hai khe được chiếu bằng ánh sáng có bước sóng λ = 0,5μm, biết S1S2 = a = 0,5mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là D = 1m. Bề rộng vùng giao thoa quan sát được trên màn là L = 13mm. Tính số vân sáng và tối quan sát được trên màn.
A. 10 vân sáng; 12 vân tối
B. 11 vân sáng; 12 vân tối
C. 13 vân sáng; 12 vân tối
D. 13 vân sáng; 14 vân tối
Bài 2: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, biết D = 2,5m; a = 1mm; λ = 0,6 μm. Bề rộng trường giao thoa đo được là 12,5mm. Số vân quan sát được trên màn là:
A. 8 B. 9 C. 15 D. 17
Câu 3: Trong thí nghiệm giao thoa ás với hai khe Young cách nhau 0,5 mm, ás có bước sóng 0,5 mm, màn ảnh cách hai khe 2 m. Bề rộng vùng giao thoa trên màn là 17 mm. Tính số vân quan sát được trên màn.
A. 8 vân sáng; 8 vân tối
B. 9 vân sáng; 8 vân tối
C. 9 vân sáng; 9 vân tối
D. 8 vân sáng; 9 vân tối
Câu 4: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6 μm. Khoảng cách giữa hai khe là 1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2,5 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm. Tổng số vân sáng và vân tối có trong miền giao thoa là
A. 21 vân.
B. 15 vân.
C. 17 vân.
D. 19 vân.
Câu 5: Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm. khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm có bước sóng 0,5 µm. Vùng giao thoa trên màn rộng 25,8 mm (vân trung tâm ở chính giữa), số vân sáng là:
A. 15. B. 17.
C. 13. D. 11.
...
--(Nội dung tiếp theo của tài liệu, các em vui lòng đăng nhập để xem online hoặc tải về)--
Trên đây là trích dẫn một phần nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Tìm số vân sáng N, vân tối N’ trên màn giao thoa môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.
Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.
