Tải ở cuối trang

Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 nâng cao

Bài 37. Khoảng vân. Bước sóng và màu sắc ánh sáng –

Xác định Vị trí các Vân giao thoa và khoảng Vân. Vị trí của các vân giao thoa s D Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng (Bài 36),ta xét một điểm A trên màn quan sát, được xác định bởi đoạn thẳng OA = \ (Hình 37.1).Hình 37,1 Xác định vị trí vân giao thoa. Đặt SiS2 = a, 10 = D (khoảng cách từ hai KẻAH vuông góc với SS2, ta có: nguồn SiS2 đến màn quan sát E), d = SIA và d = S.A. SH = x – S.H = x + i. Để quan sát rõ vân giao thoa, a phải rất nhỏ so với D (thường a có trị số không quá vài Và di = (v g + Do milimét, còn D thường có trị số vài chục, thậm chí vài trăm xentimét). di = (s g) + D Dễ dàng chứng minh, với các điểm A gần O nếu D>a, ta có: Tr dó : GLA d – d is ć一f=(d一áMd+d)=2ax(371) 2 “I p. (37.2) Với các điểm A ở gần O và D>> a, ta có Tại điểm A có vân sáng khi d2 – d1 = kÂ, vớithể coi d + dz s:2D. Từ (37.1), rút ra: k là một số nguyên (k = 0, +1, +2,…) và 2 là bước sóng ánh sáng. Từ (37.2), ta tìm được vị trí凸一á=芳 các Vân sáng trên màn E: AP 37.3 (37.3)Trong trường hợp giao thoa với k = 0, +1, +2,… Tại điểm O (Y = 0) ta cósóng cơ, muốn cho tại điểm A có vân vân sáng ứng với k = 0, gọi là Vân sáng trunggiao thoa, cực đại hoặc cực tiểu thì tâm (còn gọi là vân sáng chính giữa hay vân sóhiệu đường đi |d2 = d || phải thoả 0). Ở hai bên Vân sáng trung tâm là các Vân sángmãn điều kiện gì ? bậc 1, ứng với k = +1; rồi đến vân sáng bậc 2. ứng với k = +2.7-12NC194• Tại điểm A’ có vân tối khi:1 d2 — d1 = (k — (37.4)• Ta thấy ở hai bên vân sáng là các vân tối, các vân sáng và các Vân tối cách đều nhau.Cần chú ý rằng, vị trí của Vân sáng là vị trí của chỗ sáng nhất của vân (từ vị trí đó, độ sáng sẽ giảm dần cho đến bằng 0 tại vân tối).b) Khoảng vânỞ trên, ta biết rằng xen giữa hai vân sáng cạnh nhau là một vân tối, các vân sáng cũng như các vân tối nằm cách đều nhau. Khoảng cách giữa hai vân sáng (hoặc hai vân tối) cạnh nhau được gọi là khoảng vân, kí hiệu là i. Để xác định ita tìm khoảng cách giữa các vân sáng bậc k và bậc k + 1 :і — (к+ 1)*Р — к*Р — *Р(7 ( λ-(37.5)2. Do bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa Theo công thức (375), nếu đo được chính xác D và đo được chính xác i và a (nhờ kính hiển vi và kính lúp), thì ta tính được bước sóng 2 của ánh sáng đơn sắc. Đó là nguyên tắc của phép đo bước sóng ánh sáng bằng phương pháp giao thoa. Các phép đo cho ta trị số 2 của bước sóng ánh sáng trong không khí. Đó cũng là trị số của bước sóng ánh sáng trong chân không (với sai lệchVị trí các vân tối có thể xác định được bằngcông thức: -{-号片 2 ναVới k = 0, +1, +2,… Chú ý rằng, đối với các vân tối không có khái niệm bậc giao thoa.Tính khoảng vân và vị trí các vân sáng bậc 1, bậc 2 đối với ánh sáng tím và đối với ánh sáng đỏ. Nêu nhận xétTrong thí nghiệm giao thoa với khe Y-âng, khi bỏ kính lọc sắc (tức là dùng ánh sáng trắng), ta thấy có một vạch sáng trắng ở chính giữa, hai bên có những dải màu như cầu vồng, tím ở trong, đỏ ở ngoài (Xem Hình 37.2). Hãy giải thích.Ρ, Р. T T. D, т. т. D, T. T P. Ε),Quang phổ Quang phổ Quang phổbậc 1 bậc:2 bac3 Vân trắng trung tâmHình 37.2 Hình ảnh giao thoa thu được với ánh ng trang.195Bding 37.1Màu ánh sángBước sông 2, [[Im) (trong Chân không O,640 – 0,760 0,590+0,650 0,570-4-0,6000,500+ 0,575 0,450 – 0,510 0,430 + 0,4600.380 + 0.440Chú ý rằng, tần số của một ánhsáng đơn sắc cómọi môi trườnggiá trị như nhau , nhưng bướcsóng thì thay đổi theo môi trường.1,3Hình 373. Đườngis – 2 O 0.2 04 07 08 09 (um)cong tán sắc củathuỷ tinh (1) và nước (2).196không đáng kể). Từ đó suy ra bước sóng Z” của ánh sáng trong môi trường có chiết suất n (Bài 36):2′ =t3. Bước sóng và màu sắc ánh sáng Kết quả đo bước sóng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau cho thấy rằng: – Mỗi ánh sáng đơn sắc có một bước sóng (tần số) xác định. – Mọi ánh sáng đơn sắc mà ta nhìn thấy đều có bước sóng trong chân không (hoặc không khí) trong khoảng từ chừng 0,38 [[m (ánh sáng tím) đến 0,76 tum (ánh sáng đỏ). Trong thực tế, mắt ta không phân biệt được màu của các ánh sáng có bước sóng rất gần nhau, nên ta chỉ phân biệt được vài trăm màu. Dựa vào màu của các bức xạ, ta chỉ có thể ước lượng phỏng chừng bước sóng của chúng. Vì vậy, trong miền ánh sáng nhìn thấy (gọi là quang phổ khả kiến), người ta đã phân định phỏng chừng khoảng bước sóng của bảy màu chính trên quang phổ Mặt Trời (bảy màu cầu vồng) như ở Bảng 37.1.4. Chiết suất của môi trường và bước sóng ánh sáng Chiết suất của môi trường trong suốt (chẳng hạn thuỷ tinh, thạch anh, nước) có giá trị phụ thuộc vào tần số và bước sóng của ánh sáng. Hơn nữa, thực nghiệm đã chứng tỏ rằng, đối với một môi trường trong suốt nhất định, chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng càng dài thì có giá trị càng nhỏ hơn so với chiết suất ứng với ánh sáng có bước sóng ngắn. Chẳng hạn, đối với nước, chiết suất ứng với tia đỏ (A = 0,759 um) là 1.329, với tia tím (2 = 0,405 Jum) là 1,343. Căn cứ vào kết quả thí nghiệm, người ta đã vẽ được những đường cong, gọi làđường cong tán sắc, biểu diễn sự phụ thuộc của chiết suất của các môi trường trong suốt vào bước sóng ánh sáng trong chân không 2. Các đường cong tán sắc có dạng ị [Hình 37.3] [[ S L S S q AA AqAS ASASq qA qqSq qSq qq S qTS Tqq qT SA Sqq qqq Sqq qqS۔۔4۔۔۔۔ gori i Vulu i isbướcsống 2 có dạng: B n = A + (37.6)với A và B là hằng số phụ thuộc vào bản chất của môi trường. Từ đồ thị ta thấy rằng, đối với thuỷ tinh và nước cũng như phần lớn các chất khác, chiết suất giảm khi bước sóng tầng.ܝܝܝ .. -1 ܬ ܘܙܝ ܪܰ܂ qA q q q q qq q q AA qq Tq qqqq qq S q q q q q q q q ܥܝܚܬܝ .ܬܝ ܪܬ ܐܢLánh sáng.?cАшно1. 2. 3.Thiết lập Công thức tính khoảng Vân. Trình bày phương pháp giao thoa để đo bước sóng ánh sáng. Nêu mối quan hệ giữa bước sóng ánh sáng và màu sắcánh sáng.BAI TÂP1.2.3.4.5.. Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, trên màn ảnh người ta đo đượ l \܂ – ܝܠܐ ܐܝܠ. -ill ܫ- ܘ – ܫĐể hai sóng sáng kết hợp, có bước sóng 2, tăng cường lẫn nhau khi giao thoa Với nhau, thì hiệu đường đi của chúng phải A. bằng 0. B. bằng k 2 (Với k = 0,+ 1, +2,…).C. bằng ( – 2). (Với k = 0 + 1, +2,…). D. bằng (a (Với k = 0, 1,2,…).Khoảng cách ỉ giữa hai Vân sáng, hoặc hai Vân tối liên tiếp trong hệ Vân giao thoa, ở thí nghiệm khe Y-ầng, được tính theo Công thức nào sau đây ?, a 2D ad , λ A = . В i = . с – … D. = Sự phụ thuộc của Chiết suất vào bước sóng A xảy ra với mọi chất rắn, lỏng, hoặc khí. B. Chỉ xảy ra với chất rắn, và chất lỏng. C. chỉ xảy ra với chất rắn. D, là hiện tượng đặc trưng của thuỷ tinh.–احس كار شرحسرح۔ 1từ Vân Sáng 2.4 mm. Cho biết khoả—. – a V LV V VSf cách giữa hai khe là 1 mm, và màn ảnh cách hai khe 1 m. a) Tinh bước sóng ánh sáng. Ánh sáng đó có màu gì ? b) Nế لے.” g á ܬ ܚ ܢܚܐ gdč ݂ܢ ܢܚ ܓܝ– .. ܓܝܪ ܓ݁ܰ g 0,70μ ܬܐ – ܚܬܝ ܠܐ ܬܚܬ – – – g thú 4 đến Vân sáng thứ 10 ở cùng một bên Vân sáng trung tâm là bao nhiêu? Hai khe trong thí nghiệm Y-âng đượ áng bằng ánh sáng đ sóng 0,60 tum. Các Vân giao thoa được hứng trên màn cách hai khe 2 m. Hãy xác định tính chất của Vân giao thoa tại điểm Mcách Vân sáng trung tâm 12 mm và tại điểm N cách Vân sáng trung tâm 1,8 mm.شعر۔۔۔ ساغر – ح۔ گھ .l:a ܐ . . ܢܝ ܢܝ ܢܝ ܢL – ܫ197

 

Bài giải này có hữu ích với bạn không?

Bấm vào một ngôi sao để đánh giá!

Đánh giá trung bình 4 / 5. Số lượt đánh giá: 1131

Chưa có ai đánh giá! Hãy là người đầu tiên đánh giá bài này.

--Chọn Bài--

Tài liệu trên trang là MIỄN PHÍ, các bạn vui lòng KHÔNG trả phí dưới BẤT KỲ hình thức nào!

Tải xuống