Bài toán liên quan đến giao thoa ánh sáng năm 2024

Upload - Home - Sách - Tải Video - Download - Mới đăng

Bản quyền [c] 2006 - 2024 Thư Viện Vật Lý

Các tài liệu thuộc bản quyền của tác giả hoặc người đăng tải.

Các hình ảnh, nội dung của các nhãn hàng hoặc các shop thuộc bản quyền các nhãn hàng và các shop đó.

Các Liên kết đại lý trỏ về các website bán hàng có bản quyền thuộc về các sàn mà nó trỏ đến. Chúng tôi từ chối trách nhiệm liên quan đến các nội dung này.

Chất lượng sản phẩm do nhãn hàng công bố và chịu trách nhiệm.

Các đánh giá, hình ảnh đánh giá, review, các gọi ý trong tài liệu chỉ mang tính chất tham khảo, không mang thêm ý nghĩa gì khác

Học sinh theo học kèm tại nhà thầy sẽ được dạy kiến thức từ cơ bản đến nâng cao, đảm bảo em nào cũng hiểu được bài. Thầy dạy rất nhiệt tình, quan tâm đến học sinh như con em trong nhà. Các em học tại nhà thầy sẽ được kiểm tra, thi trực tuyến trên máy vi tính, smart phone để đánh giá sự tiến bộ của bản thân qua từng bài, từng chương,.., nhằm điều chỉnh việc học cho phù hợp. Facebook Thầy

\[ - \dfrac{L}{2} \le {x_M} \le \dfrac{L}{2} \leftrightarrow \left\langle \begin{array}{l} - \dfrac{L}{2} \le ki \le \dfrac{L}{2} \to \left\{ \begin{array}{l} - \dfrac{L}{{2i}} \le k \le \dfrac{L}{{2i}}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [1]}}\\ - \dfrac{L}{2} \le [k + 0,5]i \le \dfrac{L}{2} \to \left\{ \begin{array}{l} - \dfrac{1}{2} - \dfrac{L}{{2i}} \le k \le - \dfrac{1}{2} + \dfrac{L}{{2i}}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [2]}}\end{array} \right.\]

[1]: xác định số vân sáng

[2]: xác định số vân tối

- Cách giải nhanh:

  • Số vân sáng: \[{N_S} = 2\left[ {\dfrac{L}{{2i}}} \right] + 1\] , trong đó: \[\left[ {\dfrac{L}{{2i}}} \right]\] là phần nguyên của \[\dfrac{L}{{2i}}\]

Ví dụ: \[\left[ {\dfrac{L}{{2i}}} \right] = \left[ {3,7} \right] = 3\]

  • Số vân tối:

Nếu phần thập phân của \[\dfrac{L}{{2i}} < 0,5\]thì Nt = NS - 1

Nếu phần thập phân của \[\dfrac{L}{{2i}} \ge 0,5\]thì Nt = NS + 1

- TH 2: M, N không đối xứng nhau qua vân sáng trung tâm [M, N khác phía so với vân sáng trung tâm]

- Cách giải đại số:

\[ - ON \le {x_M} \le OM \leftrightarrow \left\langle \begin{array}{l} - ON \le ki \le OM \to \left\{ \begin{array}{l} - \dfrac{{ON}}{i} \le k \le \frac{{OM}}{i}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [1]}}\\ - ON \le [k + 0,5] \le OM \to \left\{ \begin{array}{l} - \dfrac{1}{2} - \dfrac{{ON}}{i} \le k \le - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{OM}}{i}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [2]}}\end{array} \right.\]

[1]: xác định số vân sáng

[2]: xác định số vân tối

- Cách giải nhanh:

\[{N_S} = \left[ {\dfrac{{ON}}{i}} \right] + \left[ {\dfrac{{OM}}{i}} \right] + 1\]

\[{N_t} = \left[ {\dfrac{{ON}}{i} + 0,5} \right] + \left[ {\dfrac{{OM}}{i} + 0,5} \right]\]

- TH 3: M, N cùng phía so với vân sáng trung tâm

- Cách giải đại số:

\[ON \le {x_M} \le OM \leftrightarrow \left\langle \begin{array}{l}ON \le ki \le OM \to \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{ON}}{i} \le k \le \dfrac{{OM}}{i}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [1]}}\\ON \le [k + 0,5] \le OM \to \left\{ \begin{array}{l} - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{ON}}{i} \le k \le - \dfrac{1}{2} + \dfrac{{OM}}{i}\\k \in Z\end{array} \right.{\rm{ [2]}}\end{array} \right.\]

[1]: xác định số vân sáng

[2]: xác định số vân tối

- Cách giải nhanh:

\[{N_S} = \left[ {\dfrac{{OM}}{i}} \right] - \left[ {\dfrac{{ON}}{i}} \right]\]

\[{N_t} = \left[ {\dfrac{{OM}}{i} + 0,5} \right] - \left[ {\dfrac{{ON}}{i} + 0,5} \right]\]

II. Dịch nguồn - Đặt bản mỏng

1. DỊCH CHUYỂN NGUỒN SÁNG S

Quang trình: đường đi của ánh sáng.

\[\left\{ \begin{array}{l}{S_1}:{d_1}' + {d_1}\\{S_2}:{d_2}' + {d_2}\end{array} \right. \to \] Tại vị trí vân trung tâm: \[{d_1}' + {\rm{ }}{d_1} = {\rm{ }}{d_2}{\rm{' }} + {\rm{ }}{d_2} \to \left[ {{d_1}{\rm{' }} + {\rm{ }}{d_1}} \right] - \left[ {{d_2}{\rm{' }} + {\rm{ }}{d_2}} \right]{\rm{ }} = {\rm{ }}0 = 0\frac{{\lambda D}}{a}\]

\=> Tại O là vân trung tâm

Dịch nguồn S một khoảng \[\Delta x \to {d_1}';{d_1}\] thay dổi => Vị trí vân trung tâm thay đổi

\[\begin{array}{l}{d_1}{\rm{' }} + {\rm{ }}{d_1} = {\rm{ }}{d_2}{\rm{' }} + {\rm{ }}{d_2} \to \left| {{d_1}' - {d_2}'} \right| = \left| {{d_1} - {d_2}} \right|\\ \leftrightarrow \frac{{a\Delta x}}{d} = \frac{{{\rm{a}}{{\rm{x}}_0}}}{D} \to {x_0} = \frac{{\Delta xD}}{d}\end{array}\]

2. ĐẶT TRƯỚC S1 [HOẶC S2] MỘT LƯỠNG CHẤT PHẲNG CÓ BỀ DÀY e VÀ CHIẾT SUẤT n

- Ta có:

  • Vận tốc ánh sáng trong lưỡng chất phẳng: \[v = \frac{c}{n}\]
  • Thời gian ánh sáng đi trong lưỡng chất phẳng: \[\Delta t = \frac{e}{v} = \frac{{en}}{c}\]

- Cũng trong thời gian ∆t đó thì ánh sáng đi ở môi trường ngoài 1 đoạn khác: \[\Delta x = c\Delta t = en\]

- Quang lộ: \[{S_1}M = {d_1} + [n - 1]e\], \[{S_2}M = {d_2} = {d_1}\]

\=> Hiệu quang trình: \[\delta = {S_2}M - {S_1}M = {d_2}-{d_1}-\left[ {n-1} \right]e\]

Mà: \[{d_2}-{d_1} = \frac{{ax}}{D} \to \delta = \frac{{ax}}{D}-\left[ {n-1} \right]e\]

Vân sáng trung tâm ứng với hiệu quang trình bằng \[\delta \]= 0.

\[\delta = \frac{{{\rm{ }}a{x_0}}}{D}-\left[ {n-1} \right]e = 0\]

Hay: \[{x_0} = \frac{{[n - 1]eD}}{a}\].

Hệ thống vân dịch chuyển về phía S1. Vì \[{x_0} > 0\] .

III. Giao thoa 2 ánh sáng - 3 ánh sáng

1. MÀU SẮC VÀ BƯỚC SÓNG ÁNH SÁNG

2. GIAO THOA 2 ÁNH SÁNG \[[{\lambda _{\bf{1}}},{\lambda _{\bf{2}}}]\]

Ta có: \[{i_1} = \dfrac{{{\lambda _1}D}}{a},{\rm{ }}{i_2} = \dfrac{{{\lambda _2}D}}{a}\]

- Khi 2 vân sáng của hai bức xạ trùng nhau [vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm] thì: \[{x_{{S_1}}} = {x_{{S_2}}} \to {k_1}\dfrac{{{\lambda _1}D}}{a} = {k_2}\dfrac{{{\lambda _2}D}}{a} \to {k_1}{\lambda _1} = {k_2}{\lambda _2}\]

\[ \to \dfrac{{{k_1}}}{{{k_2}}} = \dfrac{{{\lambda _2}}}{{{\lambda _1}}}\] [Phân số tối giản]

- Khoảng cách giữa hai vân sáng cùng màu với vân sáng trung tâm là: \[\Delta x = \dfrac{{{k_1}{\lambda _1}D}}{a} = \dfrac{{{k_2}{\lambda _2}D}}{a} = {i_ \equiv }\]

- Số vân sáng:

+ Của bức xạ 1: \[{N_{{S_1}}} = 2\left[ {\dfrac{L}{{2{i_1}}}} \right] + 1\]

+ Của bức xạ 2: \[{N_{{S_2}}} = 2\left[ {\dfrac{L}{{2{i_2}}}} \right] + 1\]

+ trùng nhau của 2 bức xạ: \[{\rm{ }}{{\rm{N}}_ \equiv } = 2\left[ {\dfrac{L}{{2{i_ \equiv }}}} \right] + 1\]

Số vân sáng quan sát được trên màn: \[{N_S} = {\rm{ }}{N_{S1}} + {\rm{ }}{N_{S2}} - {\rm{ }}{N_ \equiv }\]

- Vị trí vân tối trùng nhau:

\[\begin{array}{l}{x_{{T_1}}} = \left[ {{k_1} + \dfrac{1}{2}} \right]\dfrac{{{\lambda _1}D}}{a},{\rm{ }}{x_{{T_2}}} = \left[ {{k_2} + \dfrac{1}{2}} \right]\dfrac{{{\lambda _2}D}}{a}\\{x_{{T_1}}} = {x_{{T_2}}} \to \left[ {{k_1} + \dfrac{1}{2}} \right]{\lambda _1} = \left[ {{k_2} + \dfrac{1}{2}} \right]{\lambda _2}\end{array}\]

3. GIAO THOA 3 ÁNH SÁNG \[[{\lambda _{\bf{1}}},{\lambda _{\bf{2}}},{\lambda _{\bf{3}}}]\]

Vị trí vân sáng trùng nhau của 3 bức xạ:

\[ \to {x_1} = {x_2} = {x_3} \leftrightarrow {k_1}{\lambda _1} = {\rm{ }}{k_2}{\lambda _2} = {\rm{ }}{k_3}{\lambda _3}\]

Giao thoa ánh sáng trắng

Nguồn S là ánh sáng trắng có bước sóng: [0,4μm-0,76μm]

- Trên màn quan sát sẽ thu được: Vân sáng trung tâm có màu trắng [chồng chập của tất cả các màu], lân cận sẽ là các dải màu từ tím đế đỏ, có các vân tối xen kẽ.

- Cho vị trí x bất kì:

  • Xét tại x có số vân sáng trùng nhau:

\[\left\{ \begin{array}{l}x = k\frac{{\lambda D}}{a}\\{\lambda _{\min }} \le \lambda \le {\lambda _{{\rm{max}}}}\end{array} \right. \to \frac{{{\rm{ax}}}}{{{\lambda _{{\rm{max}}}}D}} \le k \le \frac{{{\rm{ax}}}}{{{\lambda _{\min }}D}}\]

  • Xét tại x có số vân tối trùng nhau:

\[\left\{ \begin{array}{l}x = [k + \frac{1}{2}]\frac{{\lambda D}}{a}\\{\lambda _{\min }} \le \lambda \le {\lambda _{{\rm{max}}}}\end{array} \right. \to \frac{{{\rm{ax}}}}{{{\lambda _{{\rm{max}}}}D}} \le k + \frac{1}{2} \le \frac{{{\rm{ax}}}}{{{\lambda _{\min }}D}}\]

- Bề rộng quang phổ bậc k:

\[\Delta x = {x_{{d_k}}} - {x_{{t_k}}} = k\frac{{{\lambda _d}D}}{a} - k\frac{{{\lambda _t}D}}{a} = [{\lambda _d} - {\lambda _t}]k\frac{D}{a}\]

- Sự chồng chập quang phổ:

Đoạn chồng chập quang phổ bậc n với quang phổ bậc k [k> Xem thêm

Luyện Bài Tập Trắc nghiệm Lí lớp 12 - Xem ngay

\>> Luyện thi TN THPT & ĐH năm 2024 trên trang trực tuyến Tuyensinh247.com. Học mọi lúc, mọi nơi với Thầy Cô giáo giỏi, đầy đủ các khoá: Nền tảng lớp 12; Luyện thi chuyên sâu; Luyện đề đủ dạng; Tổng ôn chọn lọc.

Chủ Đề