Trong thí nghiệm Y-âng, nguồn S phát bức xạ đơn sắc \(\lambda \), màn quan sát cách mặt phẳng hai khe một khoảng không đổi D, khoảng cách giữa hai khe \({{S}_{1}}{{S}_{2}}=a\) có thể thay đổi (nhưng \({{S}_{1}}\) và \({{S}_{2}}\) luôn cách đều S). Xét điểm M trên màn, lúc đầu là vân sáng bậc 4, nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách \({{S}_{1}}{{S}_{2}}\) một lượng \(\Delta a\) thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k. Nếu tăng khoảng cách \({{S}_{1}}{{S}_{2}}\) thêm \(2\Delta a\) thì tại M là:
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai+ Khi khoảng cách 2 khe tới màn là a thì tại M là vân sáng bậc 4 nên \({{\text{x}}_{M}}=4.\frac{\lambda D}{a}\,\,\,\,\,\,\left( 2 \right)\)
+ Nếu lần lượt giảm hoặc tăng khoảng cách \({{S}_{1}}{{S}_{2}}\) một lượng \(\Delta a\) thì tại đó là vân sáng bậc k và bậc 3k nên
\(\left\{ \begin{align} & {{x}_{M}}=k.\frac{\lambda D}{a-\Delta a} \\ & {{x}_{M}}=3k.\frac{\lambda D}{a+\Delta a} \\ \end{align} \right.\Rightarrow \frac{k}{a-\Delta a}=\frac{3k}{a+\Delta a}\Rightarrow a=2.\Delta a\)
+ Nếu tăng khoảng cách \({{S}_{1}}{{S}_{2}}\) thêm \(2\Delta a\) thì tại M là: \({{\text{x}}_{M}}=k'.\frac{\lambda \text{D}}{a+2\Delta a}=k'.\frac{\lambda D}{a+a}=\frac{1}{2}k'.\frac{\lambda D}{a}\)
+ So sánh với (1) ta có: \({{\text{x}}_{M}}=\frac{1}{2}k'.\frac{\lambda \text{D}}{a}=4.\frac{\lambda \text{D}}{a}\Rightarrow k'=8\Rightarrow \) Tại M khi đó là vân sáng bậc 8.
Đề thi thử THPT QG năm 2022 môn Vật Lý
Trường THPT Huỳnh Ngọc Huệ
