vnhoctap.com giới thiệu bài viết Xác định bề rộng quang phổ bậc k trong giao thoa ánh sáng trắng dành cho học sinh lớp 12 nhằm giúp học tốt môn Vật Lý 12.
Nội dung bài viết Xác định bề rộng quang phổ bậc k của ánh sáng trắng giao thoa: Dạng 2: Xác định bề rộng quang phổ bậc k của ánh sáng trắng giao thoa. Độ rộng quang phổ là khoảng cách giữa hai vân sáng đỏ và tím của một vùng quang phổ. Độ rộng phổ bậc k được xác định theo công thức sau. Ví dụ 1: Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng trắng với d = 3 mm, 3 m, bước sóng từ 0,4 µm đến 0,75 µm. Thu được các dải phổ trên màn quan sát. Chiều rộng của dải quang phổ thứ hai tính từ dải trắng trung tâm là bao nhiêu? Một loại. 0,14mm. b.0,7mm. c. 0,35mm. d.0,5 mm. Ví dụ 2: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y-âng. Khoảng cách giữa hai khe kết hợp là a = 2 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là d = 2 m. Nguồn sáng phát ánh sáng trắng có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm. Độ rộng của vùng phủ sóng giữa phổ thứ hai và thứ ba là bao nhiêu? Một loại. 0,76mm. b.0,38mm. c. 1,14mm. d.1,52 mm. Ví dụ 3: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 1 2 s s là 1 mm, khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát là d = 2 m. Chiếu chùm ánh sáng trắng có bước sóng λ µ ≤ λ ≤ (0,38 0,76 mm) vào 2 khe. Bề rộng của quang phổ bậc 3 trên màn là: a. 3 ∆ = x 1,14 mm. b.3 ∆ = x 2,28 mm. c. 3 ∆ = x 3,42 mm. d.3 ∆ = x 2,44 mm. Ví dụ 4: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của hai khe Y-âng, khoảng cách giữa hai khe 1 2 s s là 1mm, khoảng cách giữa hai khe và màn quan sát là d = 2 m. Chiếu chùm ánh sáng trắng có bước sóng λ µ ≤ λ ≤ µ (0,38 0,76 mm) vào 2 khe. Tính độ rộng chồng chất của phổ bậc n=5 và t=bậc 7 trên trường giao thoa a. ∆ = x 0,76 mm. b.∆ = x 2,28 mm. c. ∆ = x 1,14 mm. d.∆ = x 1,44 mm. Ví dụ 5: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Y-âng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5mm và khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 2m. Nguồn sáng phát ra vô số ánh sáng đơn sắc có bước sóng biến thiên liên tục trong khoảng từ 380 nm đến 750 nm. Trên màn, khoảng cách ngắn nhất từ vân sáng trung tâm đến vị trí có hai bức xạ cách vân sáng là a. 9,12mm. b.4,56mm. c. 6,08mm. d.3,04mm. Câu trả lời. Vị trí cần tìm là vị trí của vân sáng thứ 3 của ánh sáng màu tím. (Phổ bậc hai sẽ chồng lên một phần phổ bậc ba). Lập luận như sau: Để hai quang phổ trùng 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 ánh sáng thuộc quang phổ bậc n. phổ bậc n+1, tức là ta có: 380 1 1 1 1,027 750. Vì muốn tìm quãng đường ngắn nhất nên ta lấy n phút. 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 thay đổi liên tục trong khoảng từ 400nm đến 760nm (400nm). nm 760 nm < ; λ <). Trên màn chỉ có một vân sáng phát xạ tại m và hai bước sóng λ1 và λ λ < ;λ 21 2 cho các vân tối. Giá trị nhỏ nhất của λ2 là a. 667nm. b.608nm. c. 507nm. d.560nm. Điều kiện cần để hai vạch tối trùng nhau là: max min 0,5 1,5 0,5 ,0,76 1,5 .0, 4 0,61 1 d d. Điều kiện đủ để số vân tối trùng nhau không quá 2 là: min max 1,5 0,5 0, 4 1,5 0,76 0,5 2,73 2 d. Kết hợp (1) và (2) với k ⇒ k 1;2 Và tại m có 2 vân tối trùng nhau nên tại m phải có 1 vân sáng, để m chỉ có 1 vân sáng: max 1 2 min 1,5 1 0,5 2d. Khi k = 1 ta có: 2 2 2min 1.0.76 1.5 507nm 507nm < .Khi k = 2 ta có: 2 2 2min 2.0.76 2.5 608nm 608nm < . Vậy giá trị nhỏ nhất của λ2 là 608 nm. Trả lời b.
