Chiếu ánh sáng phát ra từ một đèn màu vào hệ thống hai khe của thí nghiệm Y-âng

Giải SBT Lí 12 Bài tập cuối chương 5

Bài V.15* trang 82 SBT Lí 12:

a) Có thể coi thiết bị thí nghiệm khe Y-âng nói trên như một máy quang phổ được không? Tại sao?

b) Chứng minh rằng màu của vân trung tâm (bậc không) bao giờ cũng giống với màu của ánh sáng phát ra từ nguồn.

c) Khoảng cách giữa vân trung tâm và vân sáng cùng màu cạnh nó là 7 mm và chứa 7 khoảng vân lục. Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm; khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,2 m. Tính bước sóng của ánh sáng đỏ và ánh sáng lục nói trên.

Lời giải:

a) Hoàn toàn có thể coi thiết bị thí nghiệm Y-âng là một máy quang phổ được. Đó là vì thiết bị này cũng cho phép ta phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành nhiều thành phần đơn sắc khác nhau.

b) Vì chùm vân sáng bậc 0 của tất cả các ánh sáng đơn sắc đều nằm ở vị trí trung tâm, nên màu của vân sáng trung tâm bao giờ cũng giống như màu mà ánh sáng đơn sắc của nguồn tạo ra.

c) Ta có trong khoảng hai vân cùng màu vân trung tâm có 7 vân lục, và khoảng cách hai vân đó là7mm

7i₁ = 7mm ⇒ i₁ = 1mm =1.10^-3= $\frac{{\lambda }_{l}D}{a}=\frac{1,2{\lambda }_l}{0,{6.10}^{-3}}$

⇒ λ_l = 0,5 μm

7i₁ = ki_đ ⇒ 7λ_l = kλ_đ ⇒ λ_đ = $\frac{7{\lambda }_l}{k}=\frac{7.0,5}{k}\left(\mu m\right)$

Ta có một loại trị số của λ_đ ứng với những trị số khác nhau của k

λ_đ(μm): 3,5; 1,15; 1,17; 0,875; 0,7; 0,583; 0,5; 0,4375

chỉ có chỉ số λ_đ = 0,7μm là thích hợp.