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...

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.

Lời giải chi tiết :

a) Khoảng vân của ánh sáng có bước sóng là 400 nm: \({i_1} = \frac{{{\lambda _1}D}}{a} = \frac{{400.1,5}}{{0,2}} = 3mm\)

⇒Vân sáng bậc ba cùng phía với vân trung tâm nằm ở vị trí 3i₁=3.3=9mm

Khoảng vân của ánh sáng có bước sóng là 600 nm: \({i_2} = \frac{{{\lambda _2}D}}{a} = \frac{{600.1,5}}{{0,2}} = 4,5mm\)

⇒Vân sáng bậc ba cùng phía với vân trung tâm nằm ở vị trí 3i₂=3.4,5=13,5mm

Khoảng cách giữa hai vân sáng bậc ba cùng phía với vân trung tâm là: 13,5-9=4,5 mm

b) ánh sáng đơn sắc có bước sóng là 400 nm nằm trong khoảng ánh sáng màu tím (380-435 nm)và ánh sáng có bước sóng 600 nm nằm trong khoảng ánh sáng màu cam (590-625 nm) trộn hia ánh sáng này lại với nhau ta sẽ thu được ánh sáng trắng.

Ta có: \(\frac{{{\lambda _1}}}{{{\lambda _2}}} = \frac{{400}}{{600}} = \frac{2}{3}\) ⇒3λ₁=2λ₂

Vân sáng thứ 3 của ánh sáng thứ nhất trùng với vân sáng thứ 2 của ánh sáng thứ hai nên khoảng cách là 9mm