Khi chiếu tia laser (sóng điện từ) đến hai khe hẹp, ánh sáng đi qua hai khe
Khi chiếu tia laser (sóng điện từ) đến hai khe hẹp, ánh sáng đi qua hai khe này và mỗi khe trở thành một nguồn phát sóng. Lúc này xảy ra hiện tượng giao thoa của sóng phát ra từ hai khe. Ta có thể giải thích hiện tượng này giống như khi giải thích hiện tượng giao thoa sóng mặt nước.
Để trực quan hơn, ta sử dụng hình ảnh sau: trong đó vẽ các mặt đầu sóng đều là đỉnh sóng, khoảng cách giữa hai mặt đầu sóng chính là bước sóng.
Những vị trí trên màn mà ở đó sóng từ hai nguồn tăng cường lẫn nhau thì cường độ sáng tại vị trí đó lớn, xuất hiện vệt sáng gọi là vân sáng.
Những vị trí trên màn mà ở đó sóng từ hai nguồn triệt tiêu lẫn nhau thì cường độ sáng tại vị trí đó nhỏ (theo lí thuyết là bằng không), vùng đó không được chiếu sáng từ hai nguồn nên gọi là vân tối.
Khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp (hoặc hai vân tối liên tiếp) gọi là khoảng vân.
Từ lí thuyết giao thoa, ta rút ra được khoảng vân $i$ (khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối liên tiếp) liên hệ với khoảng cách giữa hai khe $a$, khoảng cách giữa hai khe với màn quan sát $D$ và bước sóng ánh sáng $\lambda$ theo công thức:
$i = \dfrac{\lambda D}{a}$
Trong bài thực hành này, chúng ta sử dụng Bộ thí nghiệm xác định bước sóng ánh sáng (như hình 1). Bộ thí nghiệm này gồm có:
Hình 1: Bố trí thí nghiệm đo bước sóng ánh sáng
(1) Giá thí nghiệm có thước đo chiều dài, có thể thay đổi được chiều dài và cố định chiều dài bằng vít hãm.
(2) Nguồn laser sử dụng điện áp một chiều 6V.
(3) Màn chắn có khe Young
(4) Màn quan sát hệ vân giao thoa. Trên màn có thước đo với độ chia nhỏ nhất $1~mm$.
(5) Nguồn điện.
Nguồn laser:
Hiệu điện thế định mức của nguồn laser là 6V DC. Cần chú ý cấp đúng định mức để thiết bị hoạt động bình thường.
Nguồn laser phát ra ánh sáng trong vùng bước sóng đỏ, có cường độ cao. Vì vậy khi sử dụng tuyệt đối không chiếu vào mắt. Nên dùng một vật che đầu phát của laser trước khi cấp điện, để tránh hiện tượng chiếu nhầm vào mắt của mình và mọi người xung quanh.
Khe Young:
Trên màn chắn có khe Young là 3 cặp khe, khoảng cách lần lượt giữa các cặp khe này là $mm;0,15~mm$ và $mm$. Gắn gắn màn chắn này lên giá đỡ màn chắn rồi gắn lên giá thí nghiệm, ta có thể trượt màn qua lại theo phương ngang để thay đổi khe Young khi làm thí nghiệm.
Hãy điều chỉnh khe Young sao cho hệ vân trên màn quan sát hiện lên rõ nhất, từ đó thuận tiện cho việc đo đạc.
Màn quan sát:
Màn quan sát dùng để hứng hệ vân giao thoa. Trên màn có chứa 2 thước theo phương ngang với độ chia nhỏ nhất lần lượt là 5 mm và 1 mm.
Tương tự như màn chứa khe Young, ta có thể trượt màn quan sát để vân giao thoa nằm ở vị trí dễ đọc, từ đó dễ đo được giá trị khoảng vân.
Thí nghiệm 1: Cố định a = 0,15 mm và thay đổi D
Thí nghiệm 2: Cố định D = 80 cm và thay đổi a
Trả lời cho các câu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 dưới đây:
Em hãy đánh giá đúng/sai cho các nhận xét sau:
| Đúng | Sai | |
|---|---|---|
| a) Vị trí trên màn mà ở đó sóng từ hai nguồn tăng cường lẫn nhau thì sẽ xuất hiện vân sáng. | ||
| b) Khoảng cách giữa 3 vân sáng hoặc 2 vân tối liên tiếp gọi là khoảng vân. | ||
| c) 6V DC nghĩa là hiệu điện thế định mức một chiều 6V. | ||
| d) Có 3 cặp khe Young trong thí nghiệm lần lượt là $0,1~mm$; $0,2~mm$ và $0,3~mm$. |
Đáp án đúng là: Đ; S; Đ; S
Sử dụng lý thuyết giao thoa sóng
Đáp án cần chọn là: Đ; S; Đ; S
Em hãy sắp xếp các hoạt động thí nghiệm sau để hoàn thiện bảng số liệu trong quá trình đo bước sóng? Điền số thích hợp vào chỗ trống (Đảm bảo tính logic)
1- Bố trí thí nghiệm như hình 1.
2- Viết kết quả đo được.
3- Xác định khoảng cách giữa 2 khe trong thí nghiệm, đo nhiều lần khoảng cách từ 2 khe đến màn và đo khoảng cách giữa 2 vân sáng.
4- Tính sai số của bước sóng.
5- Tính giá trị trung bình của bước sóng.
Thứ tự đúng sẽ là ___-___-___-___-___
Đáp án đúng là: A
Sử dụng lý thuyết thực hành giao thoa ánh sáng
Đáp án cần chọn là: A
Chọn đáp án đúng:
Cố định khoảng cách giữa màn quan sát và hai khe. Lần lượt sử dụng khe 0,1 mm; 0,15 mm và 0,2 mm. Khoảng vân thay đổi như thế nào?
Đáp án đúng là: B
Khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
Đáp án cần chọn là: B
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng laze đỏ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát gần vân trung tâm nhất là vân sáng thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M bằng bao nhiêu lần bước sóng?
Đáp án đúng là: 1
Tại vị trí vân sáng có hiệu đường đi của ánh sáng giữa hai khe: \({d_2} - {d_1} = k\lambda \)
Đáp án cần điền là: 1
Trong thí nghiệm I - âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đỏ có bước sóng λ. Nếu tại điểm M trên màn quan sát có vân tối thứ hai (tính từ vân sáng trung tâm) thì hiệu đường đi của ánh sáng từ hai khe S1, S2 đến M có độ lớn bằng bao nhiêu lần bước sóng?
Đáp án đúng là: 1,5
Tại vị trí vân tối có hiệu đường đi của ánh sáng giữa hai khe: \({d_2} - {d_1} = \left( {k + \frac{1}{2}} \right)\lambda \)
Đáp án cần điền là: 1,5
Trong thí nghiệm 1 ở lần đo 2, bước sóng có độ dài là bao nhiêu nm?
Đáp án đúng là: 640
Sử dụng thông tin từ bảng số liệu của thí nghiệm 1
Đáp án cần điền là: 640
Giá trị trung bình của bước sóng sau 2 thí nghiệm là bao nhiêu nm?
Đáp án đúng là: 631,44
Sử dụng thông tin từ bảng số liệu thí nghiệm 2
Đáp án cần điền là: 631,44
Trong thí nghiệm 2, sai số của bước sóng trung bình khoảng bao nhiêu %?
Đáp án đúng là: 2,17
Sai số tỉ đối: \(\delta \lambda = \frac{{\overline {\Delta \lambda } }}{{\overline \lambda }}\)
Đáp án cần điền là: 2,17
Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng ở trên, hai khe được chiếu bằng ánh sáng laze đỏ 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 1,2 m, bề rộng miền giao thoa là 1,25 cm.
a) Tổng số vân sáng có trong miền giao thoa là bao nhiêu vân?
b) Tổng số vân tối có trong miền giao thoa là bao nhiêu vân?
(Hai đáp án ngăn cách nhau bởi dấu chấm phẩy).
Đáp án đúng là: 17;18
Khoảng vân: \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)
Số vân sáng: \({n_s} = 2.\left[ {\frac{L}{{2i}}} \right] + 1\)
Số vân tối: \({n_t} = 2.\left[ {\frac{L}{{2i}} + \frac{1}{2}} \right]\)
Đáp án cần điền là: 17;18
Quảng cáo
Group 2K8 ôn Thi ĐGNL & ĐGTD Miễn Phí
>> 2K8 Chú ý! Lộ Trình Sun 2026 - 3IN1 - 1 lộ trình ôn 3 kì thi (Luyện thi 26+ TN THPT, 90+ ĐGNL HN, 900+ ĐGNL HCM, 70+ ĐGTD - Click xem ngay) tại Tuyensinh247.com.Đầy đủ theo 3 đầu sách, Thầy Cô giáo giỏi, luyện thi theo 3 giai đoạn: Nền tảng lớp 12, Luyện thi chuyên sâu, Luyện đề đủ dạng đáp ứng mọi kì thi.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Hỗ trợ - Hướng dẫn
-
024.7300.7989
-
1800.6947
(Thời gian hỗ trợ từ 7h đến 22h)
Email: lienhe@tuyensinh247.com
