Giao thoa ánh sáng đơn sắc

1. Giao thoa ánh sáng đơn sắc.

  • Giao thoa ánh sáng là hiện tượng xảy ra trong vùng hai chùm sáng kết hợp gặp nhau làm xuất hiện những vân sáng, vân tối xen kẽ.
  • Hai nguồn kết hợp là hai nguồn có cùng tần số, độ lệch pha không đổi theo thời gian.

2. Công thức về giao thoa ánh sáng.

                                                        d d 1 2 S S 1 2 x O M

  • Hiệu đường đi từ hai khe đến điểm trên màn: \(d_2-d_1 = \frac{ax }{D}.(0)\)
  • Khoảng vân: \(i = \frac{\lambda D}{a}. (1)\)

            Trong đó : \(\lambda \) là bước sóng của ánh sáng.

                             \(D\) là khoảng cách từ hai nguồn kết hợp đến màn chứa hệ vân.

                              \(a\) là khoảng cách giữa hai khe.

  • Vị trí vân sáng bậc \(k\)\(x_k = \pm ki= \pm k\frac{\lambda D}{a}. (2)\)

=> Hiệu đường đi từ hai khe đến vân sáng bậc \(k\) là\(d_2-d_1 = \frac{ax_s }{D}\)=> 

                                          \(d_2-d_1 = k\lambda.(3)\)

  • Vị trí vân tối thứ \(k+1\)\(x_{k+1} = \pm (k+\frac{1}{2})i= \pm (k+\frac{1}{2})\frac{\lambda D}{a}. (4)\)

=> Hiệu đường đi từ hai khe đến vân tối thứ \(k+1\) là:

                                         \(d_2-d_1 = (k+0,5)\lambda.(5)\)

  • Xét đoạn MN:
    • Nếu M, N nằm ở hai phía của vân trung tâm. Điểm P bất kì thuộc đoạn MN:
      • Có số vân sáng là số giá trị \(k\) thỏa mãn:      \(-OM \leq ki \leq ON. (6)\)
      • Có số vân tối là số giá trị \(k+1\)  thỏa mãn: \(-OM\le\left(k+\frac{1}{2}\right)i\le ON.\left(7\right)\)
    • Nếu M, N nằm cùng một phía so với vân trung tâm.
      • Số vân sáng thỏa mãn: \(OM \leq ki \leq ON. (8)\)
      • Số vân tối thỏa mãn:    \(OM\le\left(k+\frac{1}{2}\right)i\le ON.\left(9\right)\)
    • Nếu MN = L đối xứng qua vân trung tâm:
      • Số vân sáng trong L thỏa mãn: \(N_s = 2.|\frac{L}{2i}| +1.(10)\)
      • Số vân tối trong L thỏa mãn:    \(N_t = 2.|\frac{L}{2i}+0,5|.(11)\)

                                                   Trong đó \(|\frac{L}{2i}|\) tức là lấy phần nguyên. Ví dụ: \(\frac{L}{2i} = 4,91=> |\frac{L}{2i}| = 4.\)

  • Khi ánh sáng truyền từ môi trường này sang môi trường khác thì tần số không thay đổi, vận tốc và bước sóng thay đổi như sau                                   \(\frac{v_1}{v_2}=\frac{\lambda_1}{\lambda_2}=\frac{i_1}{i_2}=\frac{n_1}{n_2}.(12)\)

Chú ý: Trong khi tính toán ở chương này giữ đơn vị của \(a (mm); D(m); \lambda (\mu m); i(mm).\)

             Trong các công thức \((6),(7),(8),(9)\) nếu như bải yêu cầu: 

             Tính trong khoảng MN (không tính M,N) thì khi giải bải tập lấy dấu \("<"\).

             Tính trong đoạn MN (tính cả hai điểm M,N) thì khi giải bài tập lấy dấu \("\leq".\)           

Hỏi đáp

Hỏi đáp, trao đổi bài Gửi câu hỏi cho chủ đề này
Luyện trắc nghiệm Trao đổi bài

Tài trợ


Tính năng này đang được xây dựng...