Trong thí nghiệm trên, nếu thay nguồn sáng laze bằng bóng đèn dây tóc phát sáng trắng thì vân sáng chính giữa sẽ có màu gì.
Dựa vào kết quả thí nghiệm để trả lời.
Ánh sáng giao thoa là ánh sáng trắng nên có vô sóng ánh sáng đơn sắc có màu biến thiên từ đỏ đến tím giao thoa nhau trên màn quan sát
- Vân sáng chính giữa của mọi hệ vân đều trùng nhau nên vân sáng chính giữa có màu trắng.
- Từ vân sáng bậc 1 trở đi, các vân không trùng nhau mà ở sát cạnh nhau, tạo thành các quang phổ liên tục bậc 1, bậc 2, bậc 3,….có màu cầu vồng với tím trong, đỏ ngoài. Quang phổ bậc 2 trùng một phần với quang phổ bậc 3, bậc quang phổ càng lớn thì vùng chồng lên nhau càng rộng.
Các bài tập cùng chuyên đề
Cho hai loa giống nhau cùng phát âm thanh như hình bên, dịch chuyển một micro có nổi với dao động kí phía trước hai loa để ghi đồ thị sóng âm thì thấy có những điểm tại đó biên độ sóng âm thu được rất lớn (L) và những điểm biên độ rất bé (B) nằm xen kẽ. Hiện tượng thú vị này giải thích như thế nào?
Giải thích hiện tượng nêu ở mục khởi động.
1. Trong thí nghiệm ở Hình 12.1, tốc độ truyền sóng trên mặt nước là 20 cm/s cần rung có tần số 40 Hz. Tính khoảng cách giữa hai điểm cực đại giao thoa cạnh nhau trên đoạn thẳng S1S2
2. Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng với a = 0,2 mm, D = 1,2m, người ta đo được i = 0,36 mm. Tính bước sóng λ và tần số f của bức xạ
3. Trong một thí nghiệm Y-âng, biết a = 0,15 mm, D = 1,20 m, khoảng cách giữa 12 vân sáng liên tiếp là 52 mm. Tính bước sóng ánh sáng
Một quả cầu chạm nhẹ mặt nước thì khi quả cầu dao động, mỗi điểm trên mặt nước sẽ dao động khi nhận được sóng truyền đến (Hình 3.1a)
Nhưng khi cho hai quả cầu chạm mặt nước và dao động đồng thời thì lại có những điểm đứng yên dù nhận được sóng từ hai nguồn truyền đến (Hình 3.1b).
Tại sao lại có những điểm đứng yên đó?
Điểm M nằm cách đều hai nguồn sóng cùng tần số 90 Hz thì có thuộc hệ vân giao thoa của hai sóng đó không?
Biết bước sóng là khoảng cách giữa hai gợn lồi hoặc hai gợn lõm liên tiếp trên cùng một phương truyền sóng. Hãy nêu cách xác định bước sóng do hai nguồn phát ra trên Hình 3.6.
Dùng bút chì vẽ đường nối các điểm giao nhau giữa các gợn lồi hoặc của các gợn lõm của hai nguồn sóng trên Hình 3.6 và đối chiếu kết quả với công thức (3.1).
Quan sát hình ảnh mặt nước thu được trên màn khi thay đổi tần số dao động của một quả cầu thì không còn thấy các dao động cực đại và cực tiểu nằm trên các đường xác định nữa. Vậy điều kiện để quan sát được hệ vân giao thoa là gì?
Trong một thí nghiệm giao thoa ánh sáng với khe Young, người ta đo dược khoảng cách từ vân trung tâm đến vân sáng thứ mười là 4,0 mm. Ở vị trí cách vân trung tâm 1,0 mm sẽ là vân sáng hay tối?
Nêu phương án xác định bước sóng ánh sáng bằng thí nghiệm giao thoa với khe Young.
Trong giao thoa ánh sáng trắng, ngoài vân trung tâm có màu trắng, còn có các vân sáng màu trắng khác do có sự chồng lấn các quang phổ bậc khác nhau. Hãy tìm hiểu để nêu cách xác định vị trí của vân sáng màu trắng gần vân trung tâm nhất.
Hình 2 cho thấy hai sóng được hiển thị trên một màn hình máy hiện sóng.
a) Các sóng có cùng pha hay không? Giải thích.
b) Núm điều chỉnh thời gian của màn hình được đặt ở chế độ \(500\mu s\)/độ chia. Xác định chu kì của mỗi sóng.
c) So sánh bước sóng của chúng.
d) Tính tỉ lệ cường độ của hai sóng với cùng hệ số khuếch đại.
Sử dụng công thức tính khoảng vân \(i = \frac{{\lambda D}}{a}\)trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng Young để giải thích các kết quả quan sát sau:
a) Hai khe hẹp càng gần nhau thì các vân trên màn càng xa nhau.
b) Các vân giao thoa của ánh sáng lam nằm gần nhau hơn các vân giao thoa ánh sáng đỏ.
Người ta đặt lần lượt các tấm kính lọc trước nguồn phát ánh sáng trắng trong thí nghiệm giao thoa Young. Lúc đầu, khi dùng kính lọc màu đỏ (\({\lambda _đ} = 640\)nm) thì khảng vân đo được là 2,4 mm. Khi dùng kính lọc màu làm thì khoảng vân đo được là 1,8 mm. Xác định bước sóng của ánh sáng đi qua kính lọc màu lam.
Hình 8.1 cho thấy hình ảnh sóng trên mặt nước là kết quả của sự chồng chất sóng do hai con vịt tạo ra khi bơi. Trong một số trường hợp, sự chồng chất sóng này dẫn đến một hiện tượng thú vị: có những điểm trên mặt nước dao động mạnh và những điểm dao động yếu hoặc đứng yên. Vậy hiện tượng đó là gì và điều kiện nào để hiện tượng này xảy ra?
Quan sát thí nghiệm và mô tả lại hiện tượng quan sát được như trong Hình 8.3.
Quan sát thí nghiệm được thực hiện theo bố trí trong Hình 8.2 và nhận xét sóng tạo bởi hai viên bị về: tần số, pha và phương dao động.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp dao động cùng biên độ, những điểm nằm trên đường trung trực của đoạn thẳng nối hai nguồn sẽ dao động với biên độ như thế nào nếu:
a) hai nguồn dao động cùng pha?
b) hai nguồn dao động ngược pha?
Giải thích vì sao trong tự nhiên, ta thường không quan sát được hiện tượng giao thoa của sông như trường hợp sóng nước tạo bởi hai con vịt đang bơi (Hình 8.1).
Quan sát Hình 8.6 và mô tả hình ảnh nhận được trên màn M.
Giải thích hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng (Hình 8.6).
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, khoảng vân sẽ thay đổi thế nào khi ta thay nguồn sáng đơn sắc có bước sóng λ bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 1,2λ? Nếu khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát giữ cố định, ta phải thay đổi khoảng cách giữa hai khe như thế nào để khoảng vẫn lại có độ lớn như ban đầu?
Tìm hiểu và mô tả sơ lược hình ảnh nhận được trên màn khi ta sử dụng nguồn sáng trắng (như ánh sáng mặt trời) trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước với hai nguồn kết hợp cùng pha, ta thấy tại một điểm cách hai nguồn các khoảng lần lượt là 20 cm và 12 cm, sóng có biên độ cực đại, đồng thời giữa điểm này và đường trung trực của hai nguồn có 4 dãy gồm những điểm dao động với biên độ cực đại. Biết tốc độ truyền sóng là 40 cm/s. Tính tần số của sóng.
Thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng thường được sử dụng để đo bước sóng của ánh sáng đơn sắc. Khi chiếu hai khe bằng một nguồn phát ánh sáng đơn sắc, ta thấy vẫn sáng thứ năm cách vẫn trung tâm là 2,8 cm. Biết hai khe đặt cách nhau 0,2 mm và cách màn một khoảng 1,5 m. Xác định bước sóng của ánh sáng được dùng trong thí nghiệm.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, người ta sử dụng một nguồn sáng phát ra đồng thời hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng lần lượt là 400 nm và 600 nm. Biết khoảng cách giữa hai khe là 0,2 mm và khoảng cách từ hai khe đến màn là 1,5 m.
a) Tính khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba cùng phía với vân trung tâm.
b) Vân trung tâm có màu gì? Tìm khoảng cách gần nhất của một văn cùng màu với vân trung tâm cho đến vân trung tâm này.
Điều kiện có giao thoa sóng là gì?
A. Có hai sóng chuyển động ngược chiều giao nhau.
B. Có hai sóng cùng tần số và có độ lệch pha không đổi.
C. Có hai sóng cùng bước sóng giao nhau.
D. Có hai sóng cùng biên độ, cùng tốc độ giao nhau.
Trong thí nghiệm giao thoa sóng trên mặt nước, hai nguồn A, B dao động cùng pha với cùng tần số f = 13 Hz. Tại một điểm M cách các nguồn A, B lần lượt là d1 = 19 cm, d2 = 21 cm thì sóng có biên độ cực đại. Giữa M và đường trung trực của AB không có dãy cực đại khác. Tốc độ truyền sóng trên mặt nước là:
A. v = 26 m/s.
B. v = 52 m/s.
C. v = 26 cm/s.
D. v = 52 cm/s.
Trong thí nghiệm Young về giao thoa ánh sáng, hai khe cách nhau a = 0,5 mm và được chiếu sáng bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ. Khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là 2 m. Trên màn quan sát, trong vùng giữa hai điểm M và N mà MN = 2 cm, người ta thấy tại M và N đều là vân sáng và đếm được có 10 vân tối. Bước sóng λ của ánh sáng dùng trong thí nghiệm này là:
A. 0,4 μm.
B. 0,5 μm.
C. 0,6 μm.
D.0,7 μm.
Trên giấy kẻ ô vuông, vẽ hai “sóng tam giác” giống như trong Hình 2.5. Xác định li độ tổng hợp tại các điểm thích hợp của sóng và vẽ đường biểu diễn sóng tổng hợp.
