Phương pháp giải bài tập Đặt bản mỏng trước khe Young môn Vật Lý 12 năm 2021

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐẶT BẢN MỎNG TRƯỚC KHE YOUNG

 

Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young (I-âng), nếu ta đặt trước khe S₁ một bản thủy tinh có chiều dày e, chiết suất n.

Khi đặt bản mỏng trước khe S₁ thì đường đi của tia sáng S₁M và S₂M lần lượt là:

S₁M = d₁ + (n - 1)e

S₂M = d2

Hiệu quang trình:

δ = S₂M - S₁M = d₂ – d₁ – (n – 1)e

Mà d₂ – d₁ = ax/D.

δ = ax/D – (n – 1)e

Vân sáng trung tâm ứng với hiệu quang trình bằng δ = 0.

δ = ax_o/D – (n – 1)e = 0

Hay: x_o = (n - 1)eD / a.

Hệ thống vân dịch chuyển về phía S₁. Vì x_o>0.

Ví dụ 1: Thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc bằng khe I âng biết a = 0,5mm, D = 2m.. Khoảng cách giữa 6 vân sáng liên tiếp dài 1,2cm, về sau nếu sau khe S₁ chắn 1 tấm thủy tinh phẳng mỏng có n = 1,5 thì vân sáng chính giữa bị dịch chuyển đến vị trí vân sáng bậc 20 ban đầu. tìm bề dày e của tấm thủy tinh này?

Hướng dẫn giải

Ta có độ dịch chuyển của hệ vân giao thoa = độ dịch chuyển của vân trung tâm.

Lúc đầu: 

lúc sau:

⇒ Độ dịch chuyển của hệ là

Chú ý:

    + Nếu đặt hai bản mỏng như nhau trên cả hai đường truyền S₁, S₂ thì hệ vân không dịch chuyển.

    + Nếu đặt hai bản mỏng khác nhau trên cả hai đường chuyền thì độc dịch chuyển của hệ vân là |x_e1 - x_e2|

Ví dụ 2: Trong thí nghiệm I âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách 2 khe hẹp = 0,2mm, D = 1m. Nếu đặt trước một trong hai nguồn sáng một bản mỏng bề dày e = 0,01mm, n = 1,5 có hai mặt song song nhau thì độ dịch chuyển của hệ thống vân trên màn là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải

Bài 1: Trong thí nghiệm Yâng về giao thoa của ánh sáng đơn sắc. Khi đặt vào một trong hai khe một bản mặt song song có chiết suất n_1​= 1,5 thì vân trung tâm dịch chuyển một đoạn x_0​, nêu thay bản mặt song song bằng một bản mặt song song có cùng kích thước nhưng chiết suất n_2​ = 1,25 thì vân trung tâm dịch chuyển một đoạn là :
A. 0,5x0​.
B. 2x_0​.
C. 0,25x_0​.
D. 0,75x_0​.

Bài 2: Một tia sáng trắng chiếu tới bản hai mặt song song với góc tới i = 60^0​. Biết chiết suất của bản mặt đối với tia tím và tia đỏ lần lượt là 1,732 và 1,70. Bề dày của bản mặt e = 2 cm. Độ rộng của chùm tia khi ra khỏi bản mặt là:
A. 0,0146 m.
B. 0,292 cm.
C. 0,146 cm.
D. 0,0146 cm.

Bài 3: Giao thoa khe Y-âng trong không khí, ánh sáng được dùng có bước sóng λ, khoảng cách giữa hai khe và màn là 2,5 m. Khoảng vân đo được là 0,8 mm. Nếu nhúng toàn bộ thí nghiệm này trong chất lỏng có chiết suất n = 1,6 và dịch chuyển màn quan sát cách xa màn chứa hai khe thêm 0,5m thì khoảng vân bây giờ sẽ là
A. 0,4 mm.
B. 0,5mm
C. 0,2 mm.
D. 0,6mm

Bài 4: Thực hiện thí nghiệm Yâng về giao thoa với ánh sáng có bước sóng λ. Trên màn quan sát, tại điểm M có vân sáng. Giữ cố định các điều kiện khác, di chuyển dần màn quan sát dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe ra xa một đoạn nhỏ nhất là 0,4 m thì M chuyển thành vân tối. Dịch thêm một đoạn nhỏ nhất 1,6 m thì M lại là vân tối. Khoảng cách hai khe đến màn ảnh khi chưa dịch chuyển bằng
A. 1 m.
B. 3 m.
C. 2 m.
D. 1,5 m.

Câu 5: Đặt một mãnh mica có n = 1,6 che một trong hai khe của thí nghiệm I-âng, ta thấy vân sáng bậc 30 dịch chuyển đến vị trí vân sáng trung tâm. Bước sóng của ánh sáng là 450nm thì độ dày của mica là

A. 11,25 µm              

B. 22,5µm                 

C. 20,15µm               

D. 45µm

Câu 6: Trong giao thoa với khe I – âng có a = 1,5mm, D = 3m, trên đường đi của tia sáng người ta đặt bản mỏng song song bằng thủy tinh có chiết suất 1,5,  bề dày  1mm thì hệ vân sẽ dịch chuyển một đoạn

A. 10 mm                  

B. 1 mm                    

C. 1,5 mm                 

D. 3 mm

 

----Hết---

Trên đây là toàn bộ nội dung tài liệu Phương pháp giải bài tập Đặt bản mỏng trước khe Young môn Vật Lý 12 năm 2021. Để xem thêm nhiều tài liệu tham khảo hữu ích khác các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang hoc247.net để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập.