PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH KHOẢNG CÁCH TỪ VÂN ĐỎ ĐẾN VÂN TÍM
1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI
Bước 1 : Xác định vị trí vân xd, xt theo yêu cầu của đề bài (chỉ tính cho miền +)
Vân sáng đỏ bậc m :
xd=mid
Vân sáng tím bậc n :
xt=nit
Bước 2 : Tìm khoảng cách:
Nếu 2 vân nằm cùng một phía so với vân trung tâm thì:
\(\Delta x = \left| {{x_d} - {x_t}} \right|\)
Nếu 2 vân khác phía so với vân trung tâm thì:
\(\Delta x = {x_d} + {x_t}\)
Kết hợp với công thức và tính chất của các vân trùng để giải bài tập:
k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 …
2. VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa Young các khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách giữa hai khe là 0,3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2 m. Cho \({\lambda _{d?}} = 0,76\mu m;{\lambda _{t{\rm{\'i }}m}} = 0,4\mu m\) . Khoảng cách từ vân sáng đỏ bậc 2 đến vân sáng tím bậc 2 nằm cùng bên vân sáng trung tâm là
A.4,8mm.
B.2,4mm.
C.24mm.
D.2,4nm.
Giải
Chú ý nên giữ nguyên đơn vị của a(mm); D(m);
Ví trí vân sáng đỏ bậc 2 và vân sáng tím bậc 2 lần lượt là
\(\begin{array}{l}
{x_{sd?}} = 2.{i_{d?}} = 2.\frac{{{\lambda _{d?}}D}}{a}.\\
{x_{stim}} = 2.{i_{tim}} = 2.\frac{{{\lambda _{tim}}D}}{a}.\\
{x_{sd?}} - {x_{stim}} = 2.\frac{D}{a}({\lambda _{d?}} - {\lambda _{tim}}) = 4,8mm
\end{array}\)
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Nguồn S phát ra 3 ánh sáng đơn sắc có bước sóng là: λ1 (tím) = 0,42 μm, λ2 (lục) = 0,56 μm, λ3 (đỏ) = 0,7 μm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục. Số vân tím và màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là:
A. 19 vân tím, 11 vân đỏ
B. 20 vân tím, 12 vân đỏ
C. 17 vân tím, 10 vân đỏ
D. 20 vân tím, 11 vân đỏ
Giải
Chọn A.
Hay k1λ1 = k2λ2 = k3λ3 → 21k1 = 28k2 = 35k3
→ k1 = 20, 40, ...; k2 = 15, 30...; k3 = 12, 24...
→ số vân tím = 40-20-1 = 19 vân.
Ví dụ 3: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,64 μm, λ2 = 0,54 μm, λ3 = 0,48 μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?
A. 24 B. 27 C. 32 D. 18
Giải
Chọn C.
Ta có: i1 = λ1.D/a, i2 = λ2.D/a, i3 = λ3.D/a
Lập tỷ số: i1/i2 = λ1/λ2 = 32/27, i1/i3 = λ1/λ3 = 4/3
→ khoảng vân trùng: itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
→ vị trí vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm: xn = n.itrùng
Vân đầu tiên kể từ vân trung tâm có cùng màu ứng với n = 1
→ x = itrùng = 32.3.i2 = 27.4.i3
→ x = 32.3.λ2.D/a = 27.4.λ3.D/a = 32.λ2 = 36.λ3
⇔ x = k2.λ2 = k3.λ3
Vậy cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc k = 32 của vân sáng màu lục.
3. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng trắng. Biết khoảng cách giữa 2 khe a = 0,3mm; khoảng cách từ 2 khe đến màn D = 2m. Tính khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 màu đỏ = 0,76 m và vân sáng bậc 2 màu tím = 0,4 m.
A. 2,8mm B. 4,8mm
C. 3,8mm D. 5mm
Câu 2: Trong thí nghiệm giao thoa Young, khoảng cách hai khe a = 2mm, khoảng cách hai khe tới màn hứng vân là D = 1,2m. Khe S phát đồng thời hai bức xạ màu đỏ có bước sóng 0,76mm và màu lục có bước sóng 0,48mm. Khoảng cách từ vân sáng màu đỏ bậc 2 đến vân sáng màu lục bậc 5 là:
A. 0,528mm. B. 1,20mm.
C. 3,24mm. D. 2,53mm.
Câu 3: Ta chiếu sáng hai khe Young bằng ánh sáng trắng với bước sóng ánh sáng đỏ λđ = 0,75 μm và ánh sáng tím λt = 0,4 μm. Biết a = 0,5mm, D = 2m. Ở đúng vị trí vân sáng bậc 4 màu đỏ, có bao nhiêu bức xạ cho vân sáng nằm trùng ở đó ?
A. 5 B. 2 C. 3 D. 4
Câu 4: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Ánh sáng sử dụng gồm ba bức xạ đỏ, lục, lam có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,64 μm, λ2 = 0,54 μm, λ3 = 0,48 μm. Vân sáng đầu tiên kể từ vân sáng trung tâm có cùng màu với vân sáng trung tâm ứng với vân sáng bậc mấy của vân sáng màu lục?
A. 24 B. 27 C. 32 D. 18
Câu 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Young. Nguồn S phát ra 3 ánh sáng đơn sắc có bước sóng là: λ1 (tím) = 0,42 μm, λ2 (lục) = 0,56 μm, λ3 (đỏ) = 0,7 μm. Giữa hai vân sáng liên tiếp có màu giống như màu của vân sáng trung tâm có 14 vân màu lục. Số vân tím và màu đỏ nằm giữa hai vân sáng liên tiếp kể trên là:
A. 19 vân tím, 11 vân đỏ
B. 20 vân tím, 12 vân đỏ
C. 17 vân tím, 10 vân đỏ
D. 20 vân tím, 11 vân đỏ
Câu 6: Một nguồn sáng điểm phát đồng thời hai bức xạ màu đỏ có lanđa = 640nm và mầu xanh lam có bước sóng λ2 chiếu vào hai khe Y-âng. Trên màn quan sát hai khe người ta thấy giữa hai vân sáng cùng màu gần nhất với vân sáng chính giữa có 7 vân sáng màu xanh lam. Số vân sáng màu đỏ giua hai vân sáng cùng màu trên là:
A. 4 B. 6 C. 5 D. 3
----Hết---
Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp xác định Khoảng cách từ vân đỏ đến vân tím 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.
