Cho một thấu kính hội tụ L tiêu cự f = 50cm, khẩu độ có bán kính R = 3cm
Câu hỏi:
Cho một thấu kính hội tụ L tiêu cự f = 50cm, khẩu độ có bán kính R = 3cm. Cách thấu kính một đoạn d = 75cm, người ta đặt một khe sáng thẳng đứng S. Ánh sáng do khe phát ra có bước sóng. l = 0,5mm. Thấu kính được cưa dọc theo một đường kính thẳng đứng thành hai nửa thấu kính L1 và L2: các nửa thấu kính này được tách ra để tạo thành một khe hở thẳng đứng song song với khe sáng S và nhờ chèn vào giữa một dây kim loại mảnh có dường kính b = 1mm (hệ thống như trên gọi là bán kính thấu kính Bi-ê) (Hình vẽ). Cách lưỡng thấu kính một đoạn l, người ta đặt một màn quan sát E vuông góc với chùm tia sáng phát ra từ lưỡng thấu kính. Bắt dầu từ giá trị l0 nào của l ta có thể quan sát được các vân giao thoa trên màn E ?
A. 1,578 m.
B. 1,988 mm.
C. 2,124 mm.
D. 0,546 mm.
Trả lời:
Đáp án: A
Gọi S1 và S2 là ảnh của khe sáng S tạo bởi hai nửa thấu kính L1 và L2, d' là khoảng cách từ S1 (hoặc S2) tới thấu kính.
Ta có: 
Như vậy S1 và S2 là hai ảnh thật.
Theo hình vẽ, ta có: 
Þ S1S2 = 3b = 3mm.
Các chùm tia sáng phát ra từ S, sau khi khúc xạ qua hai nửa thấu kính đi tới màn E, có thể coi như xuất phát từ hai nguồn kết hợp S1 và S2. Hai chùm khúc xạ có một miền chung O1MN, đó chính là vùng giao thoa. Như vậy, có thể coi bán kính thấu kính Bi-ê như một hệ thống khe Y-âng S1S2, cách nhau a = S1S2 = 3mm và cách màn quan sát một khoảng D = l - d'. Từ hình vẽ ta thấy để quan sát được hiện tượng giao thoa trên màn E thì phải đặt màn E cách thấu kính một khoảng lớn hơn hoặc bằng HO1 = l0: l > l0. Từ hình vẽ, xét hai tam giác đồng dạng O1L1L2 và O1S1S2 ta có:
Thay số ta được l0 = 1,578m.
Xem thêm bài tập Vật lí 12 có lời giải hay khác:
Câu 1:
Trong thí nghiệm giao thoa ánh sáng bằng khe I-âng. Cho biết S1S2 = a = 1 mm, khoảng cách giữa hai khe S1S2 đến màn (E) là 2 m, bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là λ = 0,5 μm. Để M trên màn (E) là một vân sáng thì xM có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau đây?
Xem lời giải »
Câu 2:
Trong thí nghiệm về giao thoa với ánh đơn sắc bằng phương pháp I-âng. Trên bề rộng 7,2 mm của vùng giao thoa người ta đếm được 9 vân sáng (ở hai rìa là hai vân sáng). Tại vị trí cách vân trung tâm 14,4 mm là vân
Xem lời giải »
Câu 3:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng, hai khe được chiếu bằng ánh sáng đơn sắc có bước sóng 0,6μm. Khoảng cách giữa hai khe sáng là 1mm, khoảng cách từ mặt phẳng chứa hai khe đến màn quan sát là 1,5m. Trên màn quan sát, hai vân sáng bậc 4 nằm ở hai điểm M và N. Dịch màn quan sát một đoạn 50 cm theo hướng ra 2 khe Y-âng thì số vân sáng trên đoạn MN giảm so với lúc đầu là
Xem lời giải »
Câu 4:
Trong thí nghiệm I-âng về giao thoa ánh sáng khoảng cách giữa hai khe là 1,5 mm, khoảng cách từ hai khe đến màn là 3 m, người ta đo được khoảng cách giữa vân sáng bậc 2 đến vân sáng bậc 5 ở cùng phía với nhau so với vân sáng trung tâm là 3 mm. Tìm số vân sáng quan sát được trên vùng giao thoa đối xứng có bề rộng 11 mm.
Xem lời giải »
Câu 5:
Trong thí nghiệm giao thoa qua khe Young, hiệu quang trình từ hai khe S1, S2 đến điểm M trên màn bằng 3,5 µm. Bước sóng của ánh sáng thấy được có bước sóng từ 380 nm đến 760 nm khi giao thoa cho vân tối tại M có giá trị bằng
Xem lời giải »
Câu 6:
Trong thí nghiệm giao thoa như hình vẽ hai lăng kính P, P đều có góc chiết quang nhỏ và bằng a. Các khoảng cách từ nguồn và từ màn đến hệ hai thấu kính lần lượt là d1, d2. Kích thước của các lăng kính rất nhỏ so với các khoảng cách này. Nguồn S phát ánh sáng đơn sắc có bước sóng l. Chiết suất của lăng kính là n. Khoảng vân quan sát được trên màn là i. Chiết suất n của lăng kính và bề rộng của vùng giao thoa quan sát được trên màn có giá trị lần lượt là
Xem lời giải »
