Young với hai bước sóng: tìm vị trí vân sáng trùng, không lấy trung bình λ

Vật lý 11 · Ôn tập kiến thức THPT

Vân sáng hai màu trùng khi k₁λ₁=k₂λ₂ với các bậc nguyên. Mỗi bước sóng tạo hệ vân riêng; không thay hai λ bằng một trung bình để tìm vị trí trùng.

Thí nghiệm Young có a=1,0mm,D=1,0m,chiếu đồng thời hai bức xạ600nm và400nm. Hai khe tạo nguồn kết hợp đối với từng màu; giữa hai màu khác tần số không giả định pha tương đối cố định. Xét mô hình góc nhỏ và hai hệ cường độ cộng nhau.

Khoảng vân i₁=600×10⁻⁹·1/10⁻³=0,60mm, i₂=0,40mm. Vị trí sáng trùng thỏa0,60k₁=0,40k₂, tức3k₁=2k₂. Bậc nhỏ nhất dương k₁=2,k₂=3, nên khoảng giữa hai vị trí trùng kế nhau 1,20mm.

Trong đoạn[-3,0;3,0]mm, các vị trí trùng là−2,40;−1,20;0;+1,20;+2,40mm: 5 vị trí, kể trung tâm. ±3,0mm không thuộc dãy trùng, không thêm hai điểm biên chỉ vì đoạn đóng.

Tự luyện: trong đoạn[0;2,0]mm chỉ có0 và1,20mm, nên2 vị trí trùng; nếu hỏi phía dương và loại trung tâm thì chỉ1. Phải nêu cách tính điểm0 để tránh đáp số hơn-kém một.

Không gọi mọi vân sáng của màu1 là vân trùng: ở0,60mm,màu1 bậc1 nhưng màu2 có bậc1,5, không sáng theo cùng điều kiện. Các màu không tự giao thoa chéo để tạo một λ mới; đang xét chồng hai hệ riêng. Nếu tỉ số bước sóng được đo gần đúng, không coi mọi chữ số thập phân là tỉ số hữu tỉ chính xác của một vân trùng vô hạn. Bài dùng hai λ chính xác theo dữ kiện và xấp xỉ góc nhỏ trong phạm vi màn đã cho.

Đọc tiếp: Khoảng vân Young · Nguồn kết hợp.