VnHocTap.com giới thiệu đến các em học sinh lớp 12 bài viết Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng, nhằm giúp các em học tốt chương trình Vật lí 12.
Nội dung bài viết Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng:
Loại 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa với ánh sáng trắng. Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân sáng màu đỏ và vân sáng màu tím của một vùng quang phổ. Bề rộng quang phổ bậc k được xác định bởi. Ví dụ 1:
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng trắng có a D = 3 mm, 3 m, bước sóng từ 0,4 µm đến 0,75 µm. Trên màn quan sát thu được các dải quang phổ. Bề rộng của dải quang phổ thứ 2 kể từ vân sáng trắng trung tâm là bao nhiêu? A. 0,14 mm. B. 0,7 mm. C. 0,35 mm. D. 0,5 mm. Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y – âng. Khoảng cách giữa 2 khe kết hợp là a = 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 2 m. Nguồn phát ra ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Vùng phủ nhau giữa
quang phổ bậc hai và quang phổ bậc ba có bề rộng là? A. 0,76 mm. B. 0,38 mm. C. 1,14 mm. D. 1,52 mm.
Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Y – âng, khoảng cách giữa hai khe 1 2 S S bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2 m. Chiếu vào 2 khe bằng chùm sáng trắng có bước sóng λ µ ≤ λ ≤ µ [0,38 0,76 m m]. Chiều rộng của quang phổ bậc 3 trên màn là: A. 3 ∆ = x 1,14mm. B. 3 ∆ = x 2, 28mm . C. 3 ∆ = x 3,42mm . D. 3 ∆ = x 2, 44mm. Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa
ánh sáng với khe Y – âng, khoảng cách giữa hai khe 1 2 S S bằng 1mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 2 m. Chiếu vào 2 khe bằng chùm sáng trắng có bước sóng λ µ ≤ λ≤ µ [0,38 0,76 m m]. Tính bề rộng đoạn chồng chập của quang phổ bậc n = 5 và quang phổ bậc t = 7 trên truờng giao thoa A. ∆ = x 0,76mm . B. ∆ = x 2, 28mm . C. ∆ = x 1,14mm. D. ∆ = x 1,44mm .
Ví dụ 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 quan sát là 2 m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục từ 380 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách gần nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí mà ở đó có hai bức xạ cho vân sáng là A. 9,12 mm. B. 4,56 mm. C. 6,08 mm. D. 3,04 mm. Lời giải. Vị trí cần tìm là vị trí vân sáng bậc 3 của ánh sáng tím. [Quang phổ bậc 2 sẽ có 1 phần trùng với quang phổ bậc 3]. Lập luận chặt chẽ như sau: Để hai quang phổ có phần trùng lên nhau thì tọa độ vân sáng bậc n của
ánh sáng đỏ thuộc quang phổ bậc n phải lớn hơn hoặc bằng tọa độ vân sáng bậc n +1 của ánh sáng tím thuộc quang phổ bậc n +1, tức là ta có: 380 1 1 1 1,027 750. Vì ta cần tìm khoảng cách gần nhất nên ta lấy n min. Suy ra n = 2.
Ví dụ 6: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ biến thiên liên tục trong khoảng từ 400 nm đến 760 nm [400 nm 760 nm < λ