Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua hệ hai khe I-âng, người ta gắn một máy đo cường độ sáng

Câu hỏi số 473649:

Vận dụng cao

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng qua hệ hai khe I-âng, người ta gắn một máy đo cường độ sáng tại một vị trí cố định trên màn. Ban đầu, ta thu được vân sáng tại vị trí đặt máy đo. Di chuyển từ từ màn ảnh cùng với máy đo ra xa hai khe theo phương vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe. Sự phụ thuộc của cường độ ánh sáng \(\left( I \right)\) do bởi máy đo theo khoảng cách \(L\) màn đã dịch chuyển so với vị trí ban đầu được biểu diễn như đồ thị trong hình vẽ. Khoảng cách giữa màn và hai khe I-âng lúc đầu gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 2,0m

B. 3,0m

C. 4,0m

D. 5,0m

Đáp án đúng là: A

Xem lời giải

Câu hỏi:473649

Phương pháp giải

Vị trí vân sáng: \({x_s} = ki = \frac{{k\lambda D}}{a}\)

Giải chi tiết

Từ đồ thị ta thấy:

Khi \(L = 0 \Rightarrow \) màn cách hai khe khoảng \({L_0}\), tại vị trí máy đo là vân sáng bậc \(k\)

Khi \(L = 1m \Rightarrow \)màn cách hai khe khoảng \({L_0} + 1\), tại vị trí máy đo là vân sáng bậc \(k + 1\)

Khi \(L = 2m \Rightarrow \) màn cách hai khe khoảng \({L_0} + 2\), tại vị trí máy đo là vân tối bậc \(k + 1,5\)

Tại vị trí máy đo có:

\(\begin{array}{l}x = \frac{{k\lambda {L_0}}}{a} = \frac{{\left( {k + 1} \right)\lambda \left( {{L_0} + 1} \right)}}{a} = \frac{{\left( {k + 1,5} \right)\lambda \left( {{L_0} + 2} \right)}}{a}\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}k{L_0} = \left( {k + 1} \right)\left( {{L_0} + 1} \right)\\k{L_0} = \left( {k + 1,5} \right)\left( {{L_0} + 2} \right)\end{array} \right.\\ \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}k = {L_0} + 1\\2k = 1,5{L_0} + 3\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}k = 3\\{L_0} = 2\,\,\left( m \right)\end{array} \right.\end{array}\)

Tham Gia Group Dành Cho 2K7 luyện thi Tn THPT - ĐGNL - ĐGTD

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Lộ Trình Sun 2025 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi TN THPT & ĐGNL; ĐGTD) tại Tuyensinh247.com. Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, 3 bước chi tiết: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.