Thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với hai khe S1,S2 như hình vẽ. Màn quan sát gắn với lò xo và có thể dao động điều hòa với chu kì riêng (T=1,5s ). Bỏ qua ma sát và sức cản môi trường. ban đầu màn nằm cân bằng và khoảng cách từ hai khe đến màn là D0 ta thu được một hệ vân giao thoa mà điểm M trên màn cách vân sáng trung tâm (3 mm ) là vân sáng bậc 3. Đưa màn đến vị trí lò xo nén \( \Delta L = \frac{{{D_0}}}{{\sqrt 2 }}\) rồi thả nhẹ cho dao động. Sau bao lâu thì tại M ta thu được vân sáng bậc (2 ) lần đầu:
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai
Ban đầu khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát là D0 thì tại M cách vân trung tâm 3mm là vân sáng bậc 3 nên ta có 1\( {x_M} = k\frac{{\lambda {D_0}}}{a} = 3.\frac{{\lambda {D_0}}}{a}\) (1)
Vì đây là con lắc lò xo nằm ngang nên khi đưa màn quan sát đến vị trí lò xo bị nén \( \Delta L = \frac{{{D_0}}}{{\sqrt 2 }}\) rồi buông nhẹ thì ta cũng có \( A = \frac{{{D_0}}}{{\sqrt 2 }}\)
Khi M là vân sáng bậc 2 thì gọi D là khoảng cách từ 2 khe đến màn quan sát ta có: \( {x_M} = k\frac{{\lambda D}}{a} = 2.\frac{{\lambda D}}{a}(2)\)
Từ (1) và (2) ta có \( 3\frac{{\lambda {D_0}}}{a} = 2\frac{{\lambda D}}{a} \Leftrightarrow D = \frac{3}{2}{D_0}\)
Khoảng thời gian từ thời điểm thả nhẹ màn cho dao động đến khi M trở thành vân sáng bậc 2 lần đầu chính là khoảng thời gian ngắn nhất để màn dao động từ biên độ A đến điểm B tức là khi đó màn dao động từ biên đến vị trí cách vị trí cân bằng 1 khoảng \( \frac{{\sqrt 2 }}{2}A\) nên ta có \( t = \frac{T}{8} = \frac{{1,5}}{8} = \frac{3}{{16}}s\)
Câu hỏi liên quan
-
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 2m. Trong khoảng rộng 12,5mm trên màn có 13 vân tối biết một đầu là vân tối còn một đầu là vân sáng. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc đó là:
-
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe Y−âng, nguồn S phát ra đồng thời với ba bức xạ có bước sóng lần lượt là: λ1 = 0,4 µm, λ2 = 0,48 µm và λ3 = 0,64 µm. Trên màn, trong khoảng giữa hai vạch sáng cùng màu với vạch sáng trung tâm, số vị trí mà ở đó chỉ có một bức xạ cho vân sáng là
-
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, các khe sáng được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là D = 4 m. Khoảng cách giữa 5 vân sáng liên tiếp đo được là 4,8 mm. Toạ độ của vân tối bậc 4 về phía dương là
-
Trong thí nghiệm I−âng về giao thoa ánh sáng, hai khe hẹp được chiếu sáng đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 = 0,44 µm và λ2 chưa biết. Khoảng cách giữa hai khe hẹp là a = 0,2 mm, khoảng cách từ mặt phẳng hai khe đến màn là D = 1 m. Trong khoảng MN = 5,72 cm trên màn, quan sát được 46 vạch sáng và 3 vạch tối. Biết hai trong ba vạch tối nằm đúng tại M và N. Bước sóng 7,2 bằng
-
Một nguồn sáng đơn sắc λ chiếu vào một mặt phẳng chứa hai khe hở S1, S2 song song cách nhau một khoảng a và cách đều nguồn sáng. Đặt một màn ảnh song song và cách mặt phẳng chứa hai khe 1m. Đặt trước khe S1 một bản thủy tinh 2 mặt phẳng song song có chiết suất n , độ dày e. Khi đó, hệ thống vân sẽ dịch chuyển trên màn thế nào?
-
Chiếu ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38µm đến 0,76µm vào hai khe của thí nghiệm Iâng. Biết khoảng cách giữa hai khe là 1mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là 3m. Số bức xạ cho vân sáng tại vị trí vân tối thứ ba của bức xạ có bước sóng 0,5µm là:
-
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, chiếu đồng thời vào hai khe hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,42 µm và λ2 = 0,525 µm. Hệ thống vân giao thoa được thu trên màn, tại điểm M trên màn là vân sáng bậc 4 của bức xạ λ1 , và điểm N là vân sáng bậc 11 của bức xạ λ2. Biết M và N nằm cùng về một phía so với vân sáng trung tâm. Trừ hai vạch sáng tại hai điểm M, N thì trong đoạn MN có
-
Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe 0,3mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát 2 m. Hai khe được chiếu bằng ánh sáng trắng. Khoảng cách từ vân sáng bậc 1 màu đỏ (bước sóng 0,76 µm) đến vân sáng bậc 1 màu tím (bước sóng 0,4 µm) cùng phía so với vân trung tâm là
-
: Trong thí nghiệm giao thoa Iâng thực hiện với ánh sáng trắng có bước sóng từ 0,38 (µm) đến 0,76 (µm). Có bao nhiêu bức xạ đơn sắc cho vân sáng trùng vân sáng bậc 3 của bức xạ có bước sóng
-
Trong thí nghiệm lâng về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau 0,5 mm và được chiếu sáng bằng một ánh sáng đơn sắc. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn quan sát, trong vùng giữa M và N (MN vuông góc với các vân giao thoa, MN = 2 cm) người ta đếm được có 10 vân tối và thấy tại M và N đều là vân sáng. Bước sóng của ánh sáng đơn sắc dùng trong thí nghiệm này là
-
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng như hình vẽ bên, hai lăng kính P, P' được làm bằng cùng một chất, đều có góc chiết quang nhỏ và bằng α. Các khoảng cách từ nguồn, từ màn đến hệ hai thấu kính lần lượt là d1, d2. Kích thước của các lăng kính rất nhỏ so với các khoảng cách này. Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng vân quan sát được trên màn là i. Chiết suất của lăng kính có giá trị xác định bằng công thức:
-
Một bức xạ đơn sắc có tần số 4.1014 Hz. Biết chiết suất của thuỷ tinh đối với bức xạ trên là 1,5 và tốc độ ánh sáng trong chân không bằng 3.108 m/s. Bước sóng của nó trong thuỷ tinh là
-
Ánh sáng từ hai nguồn kết hợp có bước sóng \({\lambda}\)1 = 500 nm đến một cái màn tại điểm M mà hiệu đường đi hai nguồn sáng là \({\Delta d}\)d = 0,75 mm. Tại điểm này quan sát được gì nếu thay ánh sáng trên bằng ánh sáng có bước sóng \({\lambda}\)2 = 750 nm?
-
Trong thí nghiệm giao thoa Young, ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,5 μm, khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,5 mm, khoảng cách từ hai khe tới màn là D = 2 m. Khoảng cách giữa hai vân sáng nằm ở hai đầu ngoài cùng của trường giao thoa là 32 mm. Số vân sáng quan sát được trên màn là
-
Một nguồn sáng đơn sắc \(\lambda=0,6 \mu m\) chiếu vào một mặt phẳng chứa hai khe S1 và S2 , hẹp, song song, cách nhau 1mm và cách đều nguồn sáng. Đặt một màn hứng ảnh song song và cách mặt phẳng chứa hai khe 1m. Ban đầu đặt sau khe S2 một bản thủy tinh song song có chiết suất n; độ dày e. Sau đó, không đặt bản thủy tinh mà đổ đầy vào khoảng giữa khe và màn một chất lỏng có chiết suất n’. Người ta thấy khoảng cách giữa hai vân sáng liên tiếp bằng 0,45mm. Tính chiết suất n’
-
Trong thí nghiệm về giao thoa ánh sáng, nếu ta làm cho hai nguồn kết hợp lệch pha thì vân sáng trung tâm sẽ:
-
Trong thí nghiệm Y−âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách giữa hai khe là 1,2 mm. Ban đầu, thí nghiệm được tiến hành trong không khí. Sau đó, tiến hành thí nghiệm trong nước có chiết suất 4/3 đối với ánh sáng đơn sắc nói hên. Để khoảng vân trên màn quan sát không đổi so với ban đầu, người ta thay đổi khoảng cách giữa hai khe hẹp và giữ nguyên các điều kiện khác. Khoảng cách giữa hai khe lúc này bằng
-
Trong thí nghiệm Young, cho a = 2 mm, D = 2 m. Chiếu đồng thời hai bức xạ có bước sóng λ1 = 0,4 μm và λ2 = 600 nm. Trên màn quan sát, gọi M, N là hai điểm ở cùng một phía so với vân trung tâm và cách vân trung tâm lần lượt là 5 mm và 29,3 mm. Số vân sáng có màu giống vân trung tâm trên đoạn MN là
-
Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng, ban đầu dùng nguồn sáng S có bước sóng\(\lambda = 0,4 \mu m\). Sau đó tắt bức xạ \(\lambda_1\), thay bằng bức xạ \(\lambda_2 \# \lambda_2\) thì tại vị trí vân sáng bậc 3 của bức xạ \(\lambda_1\) ta quan sát được một vân sáng của bức xạ \(\lambda_2\). Bước sóng \(\lambda_2\) bằng
-
Trong một thí nghiệm Y−âng về giao ánh sáng, màn quan sát tại điểm O trên đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai khe (gọi là đường d), điểm M trên màn là vị trí của vân sáng. Dịch chuyển màn dọc theo (d), ra xa mặt phẳng chứa hai khe một đoạn nhỏ nhất bằng 1/7 m nữa thì tại M xuất hiện vân tối. Nếu tiếp tục dịch chuyển màn ra xa thêm một đoạn nhỏ nhất bằng 16/35 m nữa thì tại M lại có vân tối. Giả sử cho màn dao động quanh O dọc theo (d) với phương trình y = 30cos20πt (y tính bằng cm, t tính bằng s). Tính từ thời điểm t = 0, trong một giây tại M có bao nhiêu lần xuất hiện vân tối?
