Câu hỏi: Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng, khe S cách đều hai khe S1 S2, và ánh sáng phát ra là ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ = 500nm. Trên màn, tại hai điểm M và N là các vân tối ở hai phía so với vân sáng trung tâm. Giữa M và N có 9 vân sáng. Hiệu các khoảng cách $M~{{\text{S}}_{1}}-M~{{\text{S}}_{2}}=1,75\mu m$. Hiệu các khoảng cách $N{{S}_{1}}-N{{S}_{2}}$ có giá trị bằng
A. −2,25μm
B. −2,75μm
C. 2,25μm
D. 2,75μm
A. −2,25μm
B. −2,75μm
C. 2,25μm
D. 2,75μm
Phương pháp:
+ Sử dụng biểu thức xác định vị trí trí vân tối: ${{x}_{T}}=\left( k+\dfrac{1}{2} \right)i$
+ Số vân sáng trong khoảng L bất kì: $-\dfrac{L}{i}<k<\dfrac{L}{i}$
Cách giải:
+ Tại M và N là 2 vân tối ở hai phía so với vân sáng trung tâm ta suy ra:
$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{x}_{M}}=M~{{\text{S}}_{1}}-M~{{\text{S}}_{2}}=\left( {{k}_{1}}+\dfrac{1}{2} \right)i\Rightarrow i=\dfrac{{{x}_{M}}}{{{k}_{1}}+\dfrac{1}{2}} \\
{{x}_{N}}=N{{S}_{1}}-N{{S}_{2}}=\left( {{k}_{2}}+\dfrac{1}{2} \right)i \\
\end{array} \right.$
+ Số vân sáng trong khoảng MN thỏa mãn:
$N{{S}_{1}}-N~{{\text{S}}_{2}}<ki<M{{S}_{1}}-M~{{\text{S}}_{2}}\Leftrightarrow \dfrac{{{x}_{N}}}{i}<k<\dfrac{{{x}_{M}}}{i}\Leftrightarrow {{k}_{2}}+\dfrac{1}{2}<k<{{k}_{1}}+\dfrac{1}{2}$
Theo đề bài, giữa M và N có 9 vân sáng ⇒ có 9 giá trị của k
+ Sử dụng biểu thức xác định vị trí trí vân tối: ${{x}_{T}}=\left( k+\dfrac{1}{2} \right)i$
+ Số vân sáng trong khoảng L bất kì: $-\dfrac{L}{i}<k<\dfrac{L}{i}$
Cách giải:
+ Tại M và N là 2 vân tối ở hai phía so với vân sáng trung tâm ta suy ra:
$\left\{ \begin{array}{*{35}{l}}
{{x}_{M}}=M~{{\text{S}}_{1}}-M~{{\text{S}}_{2}}=\left( {{k}_{1}}+\dfrac{1}{2} \right)i\Rightarrow i=\dfrac{{{x}_{M}}}{{{k}_{1}}+\dfrac{1}{2}} \\
{{x}_{N}}=N{{S}_{1}}-N{{S}_{2}}=\left( {{k}_{2}}+\dfrac{1}{2} \right)i \\
\end{array} \right.$
+ Số vân sáng trong khoảng MN thỏa mãn:
$N{{S}_{1}}-N~{{\text{S}}_{2}}<ki<M{{S}_{1}}-M~{{\text{S}}_{2}}\Leftrightarrow \dfrac{{{x}_{N}}}{i}<k<\dfrac{{{x}_{M}}}{i}\Leftrightarrow {{k}_{2}}+\dfrac{1}{2}<k<{{k}_{1}}+\dfrac{1}{2}$
Theo đề bài, giữa M và N có 9 vân sáng ⇒ có 9 giá trị của k
| k1 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| k2 | - 9 | -8 | -7 | -6 | -5 | -4 | -3 |
| ${{x}_{N}}(\mu m)$ | -29,75 | -8,75 | -4,55 | -2,75 | -1,75 | -1,11 | -0,67 |
| Đáp án B |
Đáp án B.