The Collectors

Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe I–âng. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm, khoảng cách hai khe a =1 mm...

The Collectors

Moderator
Moderator
Câu hỏi: Thực hiện giao thoa ánh sáng với khe I–âng. Nguồn sáng đơn sắc có bước sóng 500 nm, khoảng cách hai khe a =1 mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát D = 2 m, khoảng cách từ khe F đến mặt phẳng chứa hai khe là d =1 m. Cho khe F dao động điều hòa trên trục Ox vuông góc với trục đối xứng của hệ quanh vị trí O cách đều hai khe F1​, F2 ​với phương trình $x=\cos \left(2\pi t-\dfrac{\pi }{2} \right)\left(mm\right)$. Trên màn, xét điểm M cách vân trung tâm một khoảng 1 mm. Tính cả thời điểm t = 0, điểm M trùng với vân sáng lần thứ 2018 vào thời điểm
A. 252(s)
B. 504+ 1/2 (s)
C. 252+ 1/6 (s).
D. 252+ 1/12 (s)
1611311937540.png

Khi dịch chuyển nguồn theo phương song song với hai khe thì hệ vân (vân trung tâm) dịch chuyển theo chiều ngược lại một đoạn :
$x=\dfrac{D}{d}. Y=\dfrac{2}{1}.\cos \left(2\pi t-\dfrac{\pi }{2} \right)=2\cos \left(2\pi t-\dfrac{\pi }{2} \right)$
Chu kì dao động là : T = 1s.
Khoảng vân : $i=\dfrac{\lambda D}{a}=1mm$
Điểm M cách vị trí trung tâm 1mm, vậy ban đầu khi t = 0 thì M là vân sáng.
Điểm M là vân sáng thì thỏa mãn : xM​ = ki
Ta thấy vân trung tâm sẽ dao động với biên độ 2 cm (từ phương trình), vậy điểm M sẽ là vân sáng khi vân trung tâm ở các vị trí có tọa độ x = 0,1,2, – 1, –2 cm
Vẽ đường tròn ta được:
Các vị trí đánh dấu sao là các vị trí trong một chu kì chuyển động M là vân sáng. Ban đầu M nằm ở vị trí A. Mỗi chu kì có 8 lần M là vân sáng
Vậy khi M à vân sáng lần thứ 2018 = 8.252 + 2 lần thì nó đã đi trong thời gian là : t = 252T + ∆t
Dễ thấy khi đi được 252 chu kì thì M đã quay lại A, vậy chỉ cần đi đến B là đã được thêm 2 lần nữa (vì ban đầu khi t = 0 thì M ở A, nên nó là 1 vân sáng, đến lúc nó đến B được tính là lần nữa).
Thời gian đi hết cung AB là : $\Delta t=\dfrac{1}{12}T\Rightarrow t=252T+\dfrac{1}{12}T=252+\dfrac{1}{12}\left(s\right)$
Đáp án D.
 

Chuyên mục

Quảng cáo

Back
Top