Lý thuyết và bài tập về 2 dạng Giao thoa bán thấu kính Biê thường gặp có đáp án
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (590.72 KB, 5 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>1. Giao thoa bán thấu kính Biê kiểu 1</b>
<b>Cấu tạo: Một thấu kính hội tụ được cắt thành hai nửa bằng mặt phẳng đi qua trục chính.</b>
Mỗi nửa bị mài đi một lớp dày h rồi dán lại để được một lưỡng thấu kính. Đặt một nguồn sáng S trên mặt
phẳng dán chung và nằm trong tiêu điểm.
<b>Giao thoa:</b>Chùm tia sáng phát ra từ khe S, sau khi khúc xạ qua lưỡng lăng kính bị tách thành hai chùm.
Hai chùm này tựa như xuất phát từ S1và S2là các ảnh ảo của S qua hai thấu kính. Hai chùm này là hai
chùm kết hợp. Trong miền giao nhau của hai chùm sáng sẽ giao thoa với nhau. Có thể xem như giao thoa
Iâng với các thơng số như sau:+ Khoảng cách hai khe:<i>a</i> <i>S S</i><sub>1 2</sub> <i>O O</i><sub>1 2</sub> <i>d</i>' <i>d</i>
<i>d</i>
-= =
(Các ảnh ảo S1, S2cách thấu kính cùng một khoảng tính theo cơng thức: <i>d</i>' <i>df</i>
<i>d</i> <i>f</i>
=
-+ Khoảng cách từ hai khe đến màn: <i>D</i> = <i>d</i>' +l
+ Bề rộng của trường giao thoa:
'
<i>a</i>
<i>L</i> <i>MN</i>
<i>d</i>
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
<b>2. Giao thoa bán thấu kính Biê kiểu 2</b>
<b>Cấu tạo:</b>Một thấu kính hội tụ được cắt thành hai nửa bằng mặt phẳng đi qua trục chính. Hai nửa được
tách tự một đoạn nhỏ ε . Đặt một nguồn sáng S trên mặt phẳng đối xứng và nằm ngoài tiêu điểm.
<b>Giao thoa:</b> Chùm tia sáng phát ra từ khe S, sau khi qua lưỡng thấu kính bị tách thành hai chùm. Hai
chùm này tựa như xuất phát từ S1 và S2 là các ảnh thật của S qua hai thấu kính. Như vậy S1, S2 là các
nguồn sáng kết hợp bởi thực ra là từ một nguồn S tách ra. Trong miền giao nhau của hai chùm sáng sẽ
giao thoa với nhau. Có thể xem như giao thoa Iâng với các thông số như sau:
+ Khoảng cách hai khe được tính từ:<i>a</i> =<i>S S</i><sub>1 2</sub> =2<i>d n</i>
(
-1)
<i>A</i>»2<i>d n</i>(
-1)
<i>A</i>Khoảng cách hai khe được tính từ hệ thức: 1 2
1 2
'
<i>S S</i> <i>d</i> <i>d</i>
<i>O O</i> <i>d</i>
+
=
1 2 1 2
'
<i>d</i> <i>d</i>
<i>a</i> <i>S S</i> <i>O O</i>
<i>d</i>
+
= = (Các ảnh S1, S2 cách thấu kính cùng một khoảng<i>d</i>' <i>df</i>
<i>d</i> <i>f</i>
=
-+ Khoảng cách từ hai khe đến màn: <i>D</i> = -l <i>d</i>'
+ Bề rộng của trường giao thoa tính từ hệ thức: <i>L</i> <i>MN</i> <i>O O</i><sub>1 2</sub> <i>d</i>
<i>d</i>
+
= = l
<b>3. Bài tập minh họa</b>
<b>Ví dụ 1:</b> Trong thí nghiệm giao thoa Lơi một khe sáng hẹp S đặt trước mặt gương 1,2 mm và cách một
màn ảnh đặt vng góc mặt gương một khoảng 2 m. Khe S phát ánh sáng đơn sắc có 0,6 µm. Xác định
khoảng cách năm vân sáng liên tiếp.
<b>A.</b>1 mm. <b>B.</b>1,5 mm. <b>C.</b>2 mm. <b>D.</b>2,5 mm.
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
( )
( )
( )
(
)
( )
2 2, 4
2
0,5
5 1 2
<i>a</i> <i>h</i> <i>mm</i>
<i>D</i> <i>m</i>
<i>D</i>
<i>i</i> <i>mm</i>
<i>a</i>
<i>S</i> <i>i</i> <i>mm</i>
<i>l</i>
ỡù = =
ùùớ
ù = =
ùùợ
ị = =
Þ D = - =
l
<b>Ví dụ 2:</b> Lưỡng lăng kính Fresnel có góc chiết quang 18.10−3 <sub>rad làm bằng thuỷ tinh có chiết suất 1,6.</sub>
Nguồn sáng đơn sắc S phát ánh sáng có bước sóng 0,48 µm đặt trên mặt phẳng chung của hai đáy cách
lăng kính một khoảng 0,25 m. Đặt màn ảnh E vng góc với mặt phẳng hai đáy của lăng kính và cách
lăng kính một khoảng 2 m. Khoảng vân sáng giao thoa trên màn là
<b>A.</b>1,5 mm. <b>B.</b>0,96 mm. <b>C.</b>0,2 mm. <b>D.</b>0,4 mm.
<i><b>Hướng dẫn</b></i>
(
)
(
)
( )
( )
1 2
3 3
6
3
3
2 1
2.0,25 1, 5 1 .18.10 5, 4.10
0,25 2 2,25
0, 45.10 .2,25
0,2.10
5, 4.10
<i>a</i> <i>S S</i> <i>d n</i> <i>A</i>
<i>D</i> <i>d</i>
<i>a</i>
<i>D</i> <i>m</i>
<i>D</i>
<i>i</i> <i>m</i>
<i>a</i>
<i>l</i>
-
-ìï = =
-ïïí
ï = +
ùùợ
ỡù = - =
ùù
ớ<sub>ù =</sub> <sub>+ =</sub>
ùùợ
ị = = =
l
Chọn C.
<b>Ví dụ 3:</b>Hai gương phẳng Frennel lệch với nhau một góc 10<sub>. Ánh sáng có bước sóng 0,6 µm được chiếu</sub>
lên các gương từ một khi S cách giao tuyến của hai gương một khoảng 10cm. Các tia phản xạ từ gương
cho hình ảnh giao thoa trên một màn cách giao tuyến hai gương một đoạn 270cm. Tìm khoảng vân:
<b>A.</b>3,5 mm <b>B.</b>0,84 mm. <b>C.</b>8,4 mm <b>D.</b>0,48mm
<i><b>Hướng dẫn</b></i>
(
)
3<sub>( )</sub>
2
1
0, 48.10
2
<i>a</i> <i>d</i>
<i>D</i> <i>d</i>
<i>d</i>
<i>D</i>
<i>i</i> <i>m</i>
<i>a</i> <i>d</i>
<i>a</i>
<i>l</i>
<i>l</i>
<i>a</i>
-ỡù =
ùớ
ù = +
ùợ
+
ị = = l »
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
trên trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách nó một khoảng 1 m. Đặt sau lưỡng thấu kính một màn ảnh
vng góc với trục đối xứng của lưỡng thấu kính và cách thấu kính một khoảng 4,5 m thì khoảng vân
giao thoa là
<b>A.</b>1,54 mm. <b>B.</b>0,384 mm. <b>C.</b>0,482 mm. <b>D.</b>1,2 mm.
<i><b>Hướng dẫn</b></i>
( )
( )
( )
1 2
6
3
3
' 1,5
' <sub>5</sub>
' 3
0,64.10 .3
0, 384.10
5.10
<i>df</i>
<i>d</i> <i>m</i>
<i>d</i> <i>f</i>
<i>d</i> <i>d</i>
<i>a</i> <i>O O</i> <i>mm</i>
<i>d</i>
<i>D</i> <i>d</i> <i>m</i>
<i>D</i>
<i>i</i> <i>m</i>
<i>a</i>
<i>l</i>
-= =
-ìï +
ï = =
ùù
ị ớ
ùù = - =
ùùợ
ị = = =
l
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5></div>
<!--links-->
