[TÌM HIỂU] Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng Là Gì? – Học Tập Việt Nam
Nếu bạn đăng thắc mắc về ứng dụng của giao thoa ánh sáng là gì, vậy Hocvn mời bạn đọc cùng theo dõi bài viết dưới đây.
Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng
Mục lục bài viết
Câu hỏi về ứng dụng của giao thoa ánh sáng
Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng để đo:
A. Vận tốc của ánh sáng.
B. Bước sóng của ánh sáng.
C. Chiết suất của một môi trường.
D. Tần số ánh sáng.
Trả lời: Đáp án đúng là B. ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng là để đo bước sóng của ánh sáng.
Khái niệm giao thoa ánh sáng
Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng
Giao thoa ánh sáng là hiện tượng xảy ra khi hai chùm sáng kết hợp với nhau khi chồng lên nhau tạo ra những nơi chúng củng cố lẫn nhau, còn những nơi chúng triệt tiêu nhau tạo ra những đám mây đen và sáng xen kẽ.
Điều kiện để có giao thoa ánh sáng
Nguồn S phát ra sóng kết hợp, khi đó ánh sáng từ các khe hẹp S1 và S2 thỏa là sóng kết hợp và sẽ giao thoa được với nhau. Kết quả là trong trường giao thoa sẽ xuất hiện xen kẽ những miền sáng, miền tối. Cũng như sóng cơ chỉ có các sóng ánh sáng kết hợp mới tạo ra được hiện tượng giao thoa.
Hai nguồn S1, S2 phải là hai nguồn kết hợp:
- Có cùng tần số f
- Hiệu số pha dao động của hai nguồn phải không đổi theo thời gian
Khoảng cách giữa hai khe hẹp phải rất nhỏ so với khoảng cách từ màn quan sát đến hai khe
Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng
Hiện tượng giao thoa ánh sáng
Hai chùm sáng kết hợp là hai chùm phát ra ánh sáng có cùng tần số và cùng pha hoặc có độ lệch pha không đổi theo thời gian.
Khi hai chùm sáng kết hợp gặp nhau chúng sẽ giao thoa với nhau: Những chỗ 2 sóng gặp nhau mà cùng pha với nhau, chúng tăng cường lẫn nhau tạo thành các vân sáng. Những chổ hai sóng gặp nhau mà ngược pha với nhau, chúng triệt tiêu nhau tạo thành các vân tối.
Nếu dùng ánh sáng trắng thì hệ thống vân giao thoa của các ánh sáng đơn sắc khác nhau sẽ không trùng khít với nhau: ở chính giữa, vân sáng của các ánh sáng đơn sắc khác nhau nằm trùng với nhau cho một vân sáng trắng gọi là vân trắng chính giữa.
Ở hai bên vân trắng chính giữa, các vân sáng khác của các sóng ánh sáng đơn sắc khác nhau không trùng với nhau nữa, chúng nằm kề sát bên nhau và cho những quang phổ có màu như ở cầu vồng.
Hiện tượng giao thoa ánh sáng là bằng chứng thực nghiệm khẳng định ánh sáng có tính chất sóng.
Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng
Ứng dụng của hiện tượng giao thoa ánh sáng trong đời sống
- Kiểm tra phẩm chất các bề mặt quang học: Kiểm tra bề mặt gương để đánh giá độ xước và gồ gề (không vượt quá 1/10 bước sóng)
- Đo chiết suất các chất lỏng, khí
- Đo chiều dài chính xác các vật bằng giao thoa kế Michelson
Các công thức cần nhớ trong giao thoa ánh sáng
Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng
Xác định vị trí vân sáng
k là vật giao thoa của vân sáng. Khi k=0 thì Xs=0. Lúc này tại điểm trung tâm sẽ xuất hiện vân sáng, ta gọi vân sáng này là vân sáng chính giữa hoặc vân sáng trung tâm. Từ vị trí vân trung tâm này sẽ chia thành 2 phía.
Xác định vị trí vân tối
Công thức tính bề rộng quang phổ
Bề rộng quang phổ là khoảng cách giữa vân ánh sáng tím đến ánh sáng đỏ trong điều kiện các vân này nằm cùng bậc và cùng một bên so với vân sánh sáng trung tâm.
Bài tập ứng dụng tự làm
Ví dụ 1: Trong thí nghiệm giao thoa khe Young, khoảng cách giữa hai khe F1F2 là a = 4 (mm); khoảng cách từ hai khe F1F2 đến màn là D = 2 (m) dùng ánh sáng đơn sắc. Xét trên khoảng MN, trong đó MO = 6 (mm), ON = 15 (mm), (O là vị trí của vân sáng trung tâm), MN nằm về hai phía của vân sáng trung tâm. Tính số vân trên đoạn MN?
Ví dụ 2: Trong thí nghiệm khe Young, khoảng cách giữa hai khe là 2 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 2,5 m. Trên màn đo được khoảng cách từ vân sáng bậc 3 bên trái đến vân sáng bậc 5 bên phải là 9 mm. Tính bước sóng được sử dụng trong thí nghiệm?
Ví dụ 3: Giao thoa khe Y-âng với ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ . Các khe sáng S1 và S2 cách nhau 2mm. Các vân giao thoa quan sát được trên màn song song và cách đều 2 khe một khoảng D. Nếu ta dịch màn ra xa thêm 0,4mm thì khoảng vân tăng thêm 0,15mm. Bước sóng λ bằng bao nhiêu?
Ví dụ 4: Trong thí nghiệm khe Young về giao thoa ánh sáng. khoảng cách giữa hai khe sáng là a = 3 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn quan sát là D = 1,5 m. Nguồn sáng đơn sắc có λ = 0,7 µm. Xét khoảng cách MN trên màn, với MO = 5 mm, ON = 10 mm, (O là vị trí của vân sáng trung tâm và M, N nằm khác phía so với O). Có bao nhiêu vân sáng và vân tối trên MN?
Ví dụ 5: Trong một thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khoảng cách giữa hai khe là 0,5 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn là 2 m. Nguồn ánh sáng trắng có bước sóng nằm trong đoạn 380 nm – 760 nm. M là một điểm nằm trên màn, cách vân sáng trung tâm 4 cm. Trong số các bước sóng của các bức xạ đối với vân sáng tại M, bước sóng dài nhất là bao nhiêu?
Như vậy qua bài viết trên Hocvn đã giải đáp cho bạn về Ứng Dụng Của Giao Thoa Ánh Sáng để bạn đọc tự giải nhằm cũng cố thêm kiến thức về giao thoa ánh sáng, đặc biệt đây là nội dung quan trọng sẽ ra trong các kì thi ở cấp học Phổ Thông.
