Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Lúc đầu

Câu hỏi :

Thực hiện thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc. Lúc đầu, khoảng  cách từ mặt phẳng chứa hai khe S1, S2 đến màn quan sát là D = 2 m. Trên màn quan sát, tại M có vân sáng  bậc 3. Giữ cố định các điều kiện khác, dịch màn dọc theo đường thẳng vuông góc với mặt phẳng chứa hai  khe, lại gần hai khe thêm một đoạn ∆x thì thấy trong quá trình dịch màn có đúng 3 vân tối chạy qua M. Khi  màn dừng lại cách hai khe một khoảng là (D – ∆x) thì tại M không là vân tối. Giá trị của ∆x phải thoả mãn  điều kiện là

A. 1011m<Δx<1413m

B. 1413m<Δx<65m

C. 45m<Δx<1 m

D. 23m<Δx<1011m

* Đáp án

A

* Hướng dẫn giải

Phương pháp:

Khoảng vân: i=λDa

Vị trí vân tối: xt=k+12i=k+12λDa

Vị trí vân sáng: xs=kλDa

Cách giải: 

Ban đầu tại M là vân sáng bậc 3, ta có:

xM=3λDaD=xMa3λaxMλ=3D

Dịch chuyển màn lại gần hai khe → D giảm → khoảng vân i giảm → bậc của vân sáng tại M (k) tăng

Tọa độ điểm M là:  

xM=kλ(DΔx)aDΔx=axMkλ

Trong quá trình dịch chuyển có 3 vân tối chạy qua M, tại M có vân tối thứ 5 (k = 5,5) chạy qua M không là vân tối, ta có: 

5,5<k<6,5axM5,5λ>DΔx>axM6,5λ3D5,5>DΔx>3D6,55D11<Δx<7D131011m<Δx<1413m

Chọn A

Copyright © 2021 HOCTAP247