Giao thoa ánh sáng là gì ? Điều kiện để có giao thoa ánh sáng là gì ? Những công thức quan trọng nào trong chuyên đề giao thoa ánh sáng bạn cần nhớ ?
Hãy theo dõi bài viết này của chúng tôi để tìm đáp án cho những thắc mắc của mình nhé !
Tham khảo bài viết khác:
Giao thoa ánh sáng là gì ?
1. Khái niệm giao thoa ánh sáng
– Giao thoa ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi hai chùm sáng kết hợp với nhau khi chồng lên nhau tạo ra những nơi chúng củng cố lẫn nhau, còn những nơi chúng triệt tiêu nhau tạo ra những đám mây đen và sáng xen kẽ.
2. Điều kiện để có giao thoa ánh sáng
– Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S1 và S2 thỏa là sóng kết hợp và sẽ giao thoa được với nhau. Kết quả là trong trường giao thoa sẽ xuất hiện xen kẽ những miền sáng, miền tối. Cũng như sóng cơ chỉ có các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện tượng giao thoa.
– Hai nguồn S1, S2 phải là hai nguồn kết hợp:
- Có cùng tần số f
- Hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian
– Khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe
Công thức tính khoảng vân
– Khoảng vân là khoảng cách giữa hai vân sáng hoặc hai vân tối gần nhau, liên tiếp nhau.
– Công thức tính:
– Trong đó:
- a = S1S2: là khoảng cách giữa hai khe hẹp
- D = IO: là khoảng cách từ màn chứa hai khe ánh sáng đến màn ảnh
- λ là: bước sóng của ánh sáng đơn sắc trong quá trình làm thí nghiệm.
Các công thức cần nhớ trong giao thoa ánh sáng
1. Xác định vị trí vân sáng
– k là vật giao thoa của vân sáng. Khi k=0 thì Xs=0. Lúc này tại điểm trung tâm sẽ xuất hiện vân sáng, ta gọi vân sáng này là vân sáng chính giữa hoặc vân sáng trung tâm. Từ vị trí vân trung tâm này sẽ chia thành 2 phía.
2. Xác định vị trí vân tối
3. Công thức tính bề rộng quang phổ
– Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân ánh sáng tím đến ánh sáng đỏ trong điều kiện các vân này nằm cùng bậc và cùng một bên so với vân sánh sáng trung tâm.
Bài tập minh họa có lời giải chi tiết
Bài tập 1: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng có bước sóng từ 380nm đến 760nm. Khoảng cách giữa 2 khe là 0,8mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa 2 khe đến màn là 2 m. Trên màn tại vị trí cách vân trung tâm 3mm có vân sáng của những bức xạ nào?
– Hướng dẫn giải:
Bài tập 2: Trong giao thoa vớí khe I-âng có a = 1,5 (mm), D = 3 (m), người ta đếm có tất cả 7 vân sáng mà khoảng cách giữa hai vân sáng ngoài cùng là 9 (mm).
a) Tính λ.
b) Xác định tọa độ của vân sáng bậc 4, vân tối bậc 3.
c) Xác định khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối bậc 5 ở cùng phía so với vân sáng trung tâm.
– Hướng dẫn giải:
a) Theo bài, khoảng cách giữa 7 vân sáng là 9 (mm), mà giữa 7 vân sáng có 6 khoảng vân, khi đó 6.i = 9 (mm) → i = 1, 5 (mm)
b) Tọa độ của vân sáng bậc 4 là xs(4) = ± 4i = ± 6 (mm).
Vị trí vân tối bậc 3 theo chiều dương ứng với k = 2,
nên có xt(2) = ± (2 + 0,5)i = ± 3,75 (mm).
Khi đó tọa độ của vân tối bậc 3 là x = ± 3,75 (mm).
c) Tọa độ của vân sáng bậc 2 là xs(2) = ± 2i = ± 3 (mm).
Vị trí vân tối bậc 5 theo chiều dương ứng với k = 4, nên có xt(5) = ± (4 + 0,5)i = ± 6,75 (mm). Khoảng cách từ vân sáng bậc 2 đến vân tối bậc 5 là d = |xs(2) – xt(5)| = 6,75 – 3 = 3,75 (mm).
Cám ơn bạn đã theo dõi bài viết này của chúng tôi, hy vọng bài viết sẽ đem đến cho bạn những nội dung hấp dẫn và thú vị !
