Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Tìm bước sóng?

Câu 6: Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng đơn sắc với bước sóng  nằm trong khoảng từ 450nm đến 650nm khoảng cách giữa hai khe sáng là 0,25mm, khoảng cách từ màn chắn đến hai khe là 50cm, hai điểm M, N tại màn cách vân trung tâm 1 khoảng lần lượt là 14,4mm và 25,2 mm Ban đầu M và N đều là 2 vân sáng sau đó dịch màn chắn ra xa 50cm thì M là vân tối còn N lại là vân sáng. Tìm bước sóng ?
1 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
13
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để tìm bước sóng ánh sáng trong bài toán này, chúng ta có thể sử dụng công thức giao thoa ánh sáng và phân tích điều kiện để xác định bước sóng.

### Các thông số đã cho:
- Bước sóng (\( \lambda \)) nằm trong khoảng: \( 450 \, \text{nm} \) đến \( 650 \, \text{nm} \)
- Khoảng cách giữa hai khe: \( d = 0,25 \, \text{mm} = 0,25 \times 10^{-3} \, \text{m} \)
- Khoảng cách từ hai khe đến màn: \( L = 50 \, \text{cm} = 0,5 \, \text{m} \)
- Khoảng cách từ vân sáng trung tâm đến các vân sáng M và N: \( y_M = 14,4 \, \text{mm} = 0,0144 \, \text{m} \) và \( y_N = 25,2 \, \text{mm} = 0,0252 \, \text{m} \)

### Bước 1: Tính số bậc vân sáng của M và N

Sử dụng công thức cho vân sáng thứ \( m \):
\[
y_m = \frac{m \cdot \lambda \cdot L}{d}
\]
Từ công thức này, ta có thể tìm số bậc của vân M và vân N.

#### Đối với M:
\[
y_M = \frac{m_M \cdot \lambda \cdot L}{d}
\]
\[
m_M = \frac{y_M \cdot d}{\lambda \cdot L}
\]

#### Đối với N:
\[
y_N = \frac{m_N \cdot \lambda \cdot L}{d}
\]
\[
m_N = \frac{y_N \cdot d}{\lambda \cdot L}
\]

### Bước 2: Tính sự thay đổi khi dịch màn 50cm

Sau khi dịch màn ra xa 50cm (tổng khoảng cách sẽ là \( 1m \)), thì quy tắc vân sẽ thay đổi. M đây là vân tối, còn N là vân sáng, điều này có nghĩa rằng giữa M và N có chính xác một số bậc vân tối.

Sự thay đổi về số bậc sẽ diễn ra như sau:
- M giờ là vân tối, tức là ở vị trí \( m_M + 0.5 \)
- N vẫn là vân sáng với cùng \( m_N \).

Zử lý các thông tin này:
\[
m_N - (m_M + 0.5) = 0
\]
=>
\[
m_N - m_M = 0.5
\]

### Bước 3: Kết hợp hai công thức

Từ trên ta có:
\[
\frac{y_N \cdot d}{\lambda \cdot L} - \frac{y_M \cdot d}{\lambda \cdot L} = 0.5
\]
\[
\frac{(y_N - y_M) \cdot d}{\lambda \cdot L} = 0.5
\]

### Bước 4: Tính bước sóng

Gán giá trị cho \( y_N - y_M \):
\[
y_N - y_M = 25.2 \, \text{mm} - 14.4 \, \text{mm} = 10.8 \, \text{mm} = 0.0108 \, \text{m}
\]

Bây giờ, thay vào biểu thức:
\[
\frac{0.0108 \cdot 0.25 \times 10^{-3}}{\lambda \cdot 1} = 0.5
\]

Giải ra \(\lambda\):
\[
\lambda = \frac{0.0108 \cdot 0.25 \times 10^{-3}}{0.5}
\]
\[
= \frac{0.0000027}{0.5}
\]
\[
= 0.0000054 \, \text{m} = 540 \, \text{nm}
\]

### Kết luận

Bước sóng ánh sáng tìm được là \( \lambda = 540 \, \text{nm} \).
1
0
Quyên
24/12 18:46:49
+5đ tặng
Công thức tính khoảng vân: i = λD/a
Ban đầu, tại M và N đều là vân sáng nên:
xM = ki
xN = ki'
Khi dịch màn ra xa 50cm, khoảng vân mới là i' = λD2/a
Tại M trở thành vân tối, N vẫn là vân sáng:
xM = (k + 1/2)i'
xN = k'i'
Từ các điều kiện trên, ta có hệ phương trình:
1,44.10^-2 = ki
2,52.10^-2 = ki'
1,44.10^-2 = (k + 1/2)i'
2,52.10^-2 = k'i'
k = 1,44.10^-2 / i
k' = 2,52.10^-2 / i
Thay k và k' vào phương trình thứ 3:
1,44.10^-2 = (1,44.10^-2 / i + 1/2) * λD2/a
Rút gọn và biến đổi, ta được phương trình bậc nhất một ẩn với ẩn là λ.
Giải phương trình trên, ta sẽ tìm được các giá trị của λ thỏa mãn điều kiện 450nm ≤ λ ≤ 650nm.

 

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×