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: Chiếu ánh sáng phát ra từ một đèn màu vào hệ thống hai khe của thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng. Trên màn quan sát ta thấy xuất hiện một hệ thống vạch màu đỏ và một hệ thống vạch màu lục.

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.

Xem thêm lời giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 hay, chi tiết khác:

Bài 5.1 trang 80 SBT Lí 12: Gọi $n_{đ},n_v và n_l$ lần lượt là chiết suất của thuỷ tinh đối với ánh sáng đỏ...

Bài 5.2 trang 81 SBT Lí 12: Hiện tượng nào dưới đây giúp ta khẳng định ánh sáng có tính chất sóng...

Bài 5.3 trang 81 SBT Lí 12: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng của Y-âng, nếu dùng ánh sáng đỏ...

Bài 5.4 trang 81 SBT Lí 12: Vật nào dưới đây có thể phát ra tia hồng ngoại mạnh nhất...

Bài 5.5 trang 81 SBT Lí 12: Dùng tia nào dưới đây để chữa bệnh còi xương Tia hồng ngoại...

Bài 5.6 trang 81 SBT Lí 12: Tia nào dưới đây có khả năng đâm xuyên mạnh nhất Tia hồng ngoại...

Bài 5.7 trang 81 SBT Lí 12: Ánh sáng có bước sóng $3.{10}^{-7}$ m thuộc loại tia nào Tia hồng ngoại...

Bài 5.8 trang 81 SBT Lí 12: Quang phổ của nguồn sáng nào dưới đây chỉ có một vạch Mặt Trời...

Bài 5.9 trang 81 SBT Lí 12: Chiếu một chùm tia sáng Mặt Trời vào một bể nước có pha phẩm màu...

Bài 5.10 trang 82 SBT Lí 12: Tia nào dưới đây không có bản chất là sóng điện từ Tia catôt...

Bài 5.11 trang 82 SBT Lí 12: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng: khoảng cách giữa hai...

Bài 5.12 trang 82 SBT Lí 12: Trên thang sóng điện từ, vùng nào nằm tiếp giáp với vùng sóng vô tuyến...

Bài 5.13 trang 82 SBT Lí 12: Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng : khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm...

Bài 5.14 trang 82 SBT Lí 12: Thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng : khoảng cách giữa hai khe là 0,6 mm...