Trong thí nghiệm Iâng về giao thoa ánh sáng. Lần thứ nhất, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có hai loại bức xạ λ 1 = 0 , 56 μm và λ 2 với 0,65 μm < λ 2 < 0,75 μm, thì trong khoảng giữa hai vạch sáng gần nhau nhất cùng màu với vạch sáng trung tâm có 6 vân sáng màu đỏ λ 2 . Lần thứ 2, ánh sáng dùng trong thí nghiệm có 3 loại bức xạ λ 1 , λ 2 và λ 3 , với λ 3 = 2 3 λ 2 . Khi đó trong khoảng giữa 2 vạch sáng gần nhau nhất và cùng màu với vạch sáng trung tâm có bao nhiêu vân sáng màu đỏ :
A. 13.
B. 6.
C. 7.
D. 5.
Đáp án B
+ Khi sử dụng ánh sáng đơn sắc λ 1 và λ 2 , ta thấy giữa hai vân sáng gần nhau nhất cùng màu với vân trung tâm có 6 vân sáng ứng với λ 2 → Nếu ta xét vân đầu tiên trùng giữa hai hệ vân vân trung tâm thì vân thứ hai trùng nhau của hai hệ vân của bức xạ λ 2 ứng với k = 7.
→ Áp dụng điều kiện cho vân sáng trùng nhau của λ 1 và λ 2 → k 1 λ 1 = 7 λ 2 → λ 2 = k 1 . 0 , 56 7 = 0 , 08 k 1 .
+ Dựa vào khoảng giá trị của λ 2 là 0,65 μm < λ 2 < 0,75 μm → λ 2 = 0,72 μm.
+ Khi sử dụng ánh áng thì nghiệm gồm ba bức xạ đơn sắc, trong đó λ 3 = 2 3 λ 2 = 0 , 48 μm.
→ Áp dụng điều kiện trùng nhau của ba hệ vân k 1 λ 1 = k 2 λ 2 = k 3 λ 3 ↔ 7 k 1 = 9 λ 2 = 6 k 3
→ Tại vị trí trùng nhau của ba hệ vân sáng gần vân trung tâm nhất thì
+ Điều kiện trùng nhau của vân sáng của hai bức xạ λ 1 và λ 2 là
→ Giữa vân trung tâm và vân trùng màu gần vân trung tâm nhất có 1 vị trí trùng giữa vân sáng của λ 1 và λ 2 .
+ Điều kiện trùng nhau của vân sáng của hai bức xạ λ 3 và λ 2 là
k 3 = 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21
k 2 = 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14
→ Giữa vân trung tâm và vân trùng màu gần vân trung tâm nhất có 6 vị trí trùng giữa vân sáng của λ 3 và λ 2 .
→ Giữa vân trung tâm và gân trùng màu gần nhất với vân trung tâm có 6 vân sáng đỏ
