Trong một thí nghiệm Y-âng, khoảng cách giữa hai khe F1, F2 là 1,2 mm

Giải SBT Lí 12 Bài 25: Giao thoa ánh sáng

Bài 25.24 trang 71 SBT Lí 12:

a) Tính góc trông khoảng vân i và bước sóng của bức xạ.

b) Nếu đặt toàn bộ dụng cụ trong nước, có chiết suất n =$\frac{4}{3}$  thì khoảng cách giữa hai vân nói trên sẽ là bao nhiêu ?

Lời giải:

a) Khi quan sát vân bằng kính lúp thì ta trông thấy ảnh của hệ vân nằm trên mặt phẳng tiêu vật của kính lúp và ảnh đó ở xa vô cùng (H.25.1G).

Ta thấy α = tanα =$\frac{i}{f}$

Với i =$\frac{2,1}{14}mm$ ; f = 40mm

Vậy $\alpha =\frac{2,1}{14.40}=\frac{3}{800}rad=12,5\text{'}$

Khoảng cách từ hai khe tới mặt phẳng của các vân :

D = L - f = 40 - 4 = 36 cm = 0,36 m.

Bước sóng của bức xạ là :

$\lambda =\frac{ia}{D}=\frac{2,1.1,2}{14.0,{36.10}^3}=0,{5.10}^{-3}mm=0,5\mu m$

b) Trong môi trường chiết suất n, tốc độ ánh sáng giảm n lần nhưng tần số không đổi, do đó bước sóng và khoảng vân i giảm n lần.

Ta có:

$\lambda \text{'}=\frac{\lambda }{n}=\frac{\lambda }{\frac{4}{3}}=\frac{3}{4}\lambda =\frac{3}{4}.0,5=0,375\mu m$

và khoảng cách giữa hai vân nói trên thành $\frac{2,1.3}{4}$= 1,575 mm